Sich überschneidende und komplexe Wirkungswege von Vitamin D und Fluorid bei Fettleibigkeit.

Einführung

Fluorid ist ein hochreaktives, elektronegatives Element. Fluorose ist eine Folgeerscheinung hoher Fluoridbelastung, beispielsweise durch den Konsum von fluoridreichem Trinkwasser. Fluoridvergiftungen im Wasser stellen ein ernstzunehmendes globales Gesundheitsproblem dar, auch in Indien.^[1] Die endemische Fluorose beeinträchtigt die Gesundheit von Mensch und Tier.^[2] Schätzungsweise 66.6 Millionen Menschen in 17 Bundesstaaten Indiens sind von Fluorose bedroht.^[3] Etwa 90 % des Fluorids werden über den Magen-Darm-Trakt aufgenommen, nur 10 % werden über den Stuhl ausgeschieden. 99 % des Fluorids lagern sich in Knochen und Zähnen ab, lediglich 1 % findet sich im Weichgewebe.^[3] Die komplexen Wechselwirkungen zwischen Stoffwechselwegen, biochemischen Variablen und Fluorid bei Adipositas sowie deren Auswirkungen sind noch nicht ausreichend erforscht. Adipositas ist definitionsgemäß ein Body-Mass-Index (BMI) über 25 und kann auf Lebensstiländerungen, Ernährungsgewohnheiten und genetische Faktoren zurückgeführt werden.^[4] Es müssen Studien durchgeführt werden, die einen Zusammenhang zwischen Vitamin D und Fettleibigkeit herstellen.^[5] Der begrenzte Kenntnisstand über Fluorid in Metabolomik, Genomik und Proteomik sowie dessen Auswirkungen auf Gesundheit und Gesellschaft hat unser Interesse geweckt, die Wirkung von Fluorid und Vitamin D bei adipösen Personen zu untersuchen. Fluorid hemmt das Enzym Enolase, das eine entscheidende Rolle in der Regulation der Glykolyse spielt. Die Hemmung der Enolase führt zu einem Anstieg des Substrats in der Glykolyse bei unverändertem Glukosespiegel. Hierbei ist zu erwähnen, dass die aus Glukose entstehenden Alkoholprodukte verschiedene andere Stoffwechselwege beeinflussen, die komplex mit dem Vitamin-D-Stoffwechsel verknüpft sind.

Es wird angenommen, dass eine hohe Fluoridbelastung einer der ätiologischen Faktoren für Fettleibigkeit und damit verbundene Komplikationen ist.

Materialien und Verfahren

Studiendesign

Unsere Studie ist retrospektiv mit einer Stichprobengröße von n = 70.

Die Stichprobengröße wird mit einem Konfidenzintervall von 95 %, einer Fehlermarge von 5 % und einer Antwortverteilung von 50 % berechnet.

Die Studie wurde im R. L. Jalapa Hospital, angeschlossen an das Sri Devaraj Urs Medical College der Sri Devaraj Urs Academy of Higher Education and Research in Kolar, Karnataka, durchgeführt. Die Ethikkommission der Einrichtung genehmigte die Studie unter der Nummer SDUAHER/KLR/R&D/CEC/F/NF/40/2024-25. Bei der Blutentnahme und -verarbeitung wurden in jedem Schritt Standardverfahren und -vorkehrungen eingehalten. Die chemischen Analysen erfolgten mit einem Ortho Vitros 5600 Trockenchemie-Analysator nach dem Prinzip der Reflexionsphotometrie. Vitamin D wurde mittels Elektrochemilumineszenz-Immunoassay bestimmt. Fluorid wurde mit einer ionenselektiven Elektrode analysiert.

Einschluss und Ausschluss Kriterien

• Die vorliegende Studie umfasste Probanden mit Adipositas, die einem hohen Fluoridgehalt ausgesetzt waren.
• Personen, die trotz hoher Fluoridbelastung nicht übergewichtig sind, werden von der Studie ausgeschlossen.

Variablen

Die statistische Analyse wurde mit einer lizenzierten Version von SPSS 23.0 (IBM) (Kolar, Karnataka, Indien) durchgeführt.

Partnerstudent tDer t-Test und die Pearson-Korrelation wurden verwendet, um die Signifikanz zu ermitteln, und ein p Ein Wert < 0.05 wurde als statistisch signifikant betrachtet.

Resultate und Diskussion

p Der Wert für Kalzium war in der Body-Mass-Index (BMI)-Gruppe von 25–29 signifikant, wie dargestellt in Tabelle 1 die 58 Studienteilnehmer ausmachten, etwa 83 % und in der BMI >35-Gruppe mit n = 3 (4 %). Zu unserer Überraschung war der Kalziumspiegel in der BMI-Gruppe von 30–34 statistisch nicht signifikant. n = 9, was etwa 13 % entspricht. Dies zeigt deutlich, dass Kalzium einen Einfluss auf einen niedrigeren, aber akzeptablen BMI sowie auf die Bevölkerung mit einem BMI > 35 hat. Das mit Kalzium verknüpfte Kongenermolekül im Vergleich zu Vitamin D war in keiner der drei nach Häufigkeit verteilten Studiengruppen statistisch signifikant. Dies deutet indirekt darauf hin, dass Vitamin D als eigenständiges Molekül in verschiedenen Stoffwechselregulationen wirken könnte.

Fluorid weist eine starke Affinität zu Wasserstoffbrückenbindungen (H-Brücken), Hydroxylgruppen (-OH) und Aminogruppen (-NH) auf. Fluorid (F₂)^-) bildet stabile Komplexe mit mehrwertigen Metallionen wie Aluminium (Al³⁺), Eisen (Fe³⁺) und Magnesium (Mg²⁺).^[6] Überhöhte Fluoridkonzentrationen im Trinkwasser von mehr als 1.5 ppm bergen Risiken für die menschliche Gesundheit und können zu Karies, Osteoporose, Nierenschäden sowie neurologischen und muskulären Beeinträchtigungen führen.^[7] Studien, die Fluorid mit Omics-Daten zum Fluorid-BMI in Verbindung bringen, liefern keine eindeutigen oder ergebnislosen Ergebnisse. Interne Studien, die von Shashidhar durchgeführt wurden, liefern hierzu keine eindeutigen Ergebnisse. et al.^[8] Wir haben keine signifikante Korrelation zwischen Fluorid und BMI beobachtet. In unserer aktuellen Studie, wie dargestellt in Tabelle 2aWir beobachteten eine positive Korrelation zwischen Serumfluorid und BMI, was auf die hohen Fluoridkonzentrationen im Blut zurückzuführen sein könnte. Unsere Studienergebnisse stimmen mit den Ergebnissen von Deepa Singh überein. et al.^[9] Da der BMI anhand des Gewichts in kg/Körpergröße in m berechnet wird² wie dargestellt in Tabelle 1 Wir haben die Studienteilnehmer anhand ihres BMI in drei Kategorien eingeteilt: 25–29, 30–34 und >35 mit einer Häufigkeitsverteilung von fünf, wobei die Mehrheit unserer Studienteilnehmer in die BMI-Gruppe von 25–29 fiel.n = 58) ungefähr 83 %. Zusätzlich zu Fluorid und Vitamin D haben wir auch versucht, Lipoproteine ​​und Serumlipide zu korrelieren. Wir beobachteten eine positive Korrelation zwischen Gesamtcholesterin und HDL-Cholesterin (High-Density-Lipoprotein), wie in Abbildung 1 dargestellt. Tabelle 2a könnte an der Calcitriol-Form von Vitamin D im Fettgewebe liegen.

Unsere Beobachtung zeigte eine direkte Korrelation von TC mit Vitamin D, wobei beide Werte niedriger waren, als wir beobachteten. Tabelle 2bDa das Untersuchungsgebiet im Distrikt Kolar in einer gemäßigten Zone mit geringen Niederschlägen liegt, der Grundwasserspiegel in Tiefen von über 1,300 Fuß liegt und Fluorid endemisch ist, muss geklärt werden, inwieweit die Vitamin-D-Synthese und die zirkulierenden Vitamin-D-Spiegel niedriger sind. In unserer aktuellen Studie lagen die Mittelwerte ± Standardabweichung der Vitamin-D-Spiegel bei Männern (20.6 ± 0,001) und Frauen (17.7 ± 6.62 ± 0,001) im Einklang mit den Ergebnissen einer Studie von Mahendra Kumar Verma. et al.,^[3] Wer hat beobachtet, dass Fluorid die Vitamin-D-Produktion hemmt? Dieselbe Ätiopathogenese und Metabolomik könnten eine bedeutende Rolle für die niedrigen Vitamin-D-Spiegel gespielt haben.

Bei den Studienteilnehmern haben wir festgestellt, dass Fettleibigkeit mit Nährstoffmängeln wie Mikronährstoffen, Vitaminen und Mineralien einhergeht.^[10] Das wichtigste Mineralkongener für Vitamin D ist Kalzium. Es ist belegt, dass die Kalziumaufnahme im Magen von der Anwesenheit von aktivem Vitamin D abhängt, welches für die Aufrechterhaltung des Kalzium-Phosphor-Gleichgewichts und des Energiestoffwechsels entscheidend ist.^[10] Kalzium spielt eine doppelte Rolle, indem es die Fettsynthese fördert durch de novo Lipogenese.^[10] Da dieses Wundermineral, Kalzium und das Sonnenhormon Vitamin D eng miteinander verbunden sind, dürfen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Vitamin D und Fluorid bei Adipositas nicht außer Acht gelassen werden. In unserer Studie, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, … Tabellen 2c mit einem 3a mit einem 3c Wir beobachteten eine Korrelation von Fluorid mit Geschlecht, Alter, BMI, Kalzium und HDL, wobei Fettgewebe als Speicherort für Vitamin D dient und den Kalziumhaushalt und den Energiestoffwechsel beeinflusst. Diese Ergebnisse ähneln den Studienergebnissen von Bashar Alzohily. et al.^[5] In Tabelle 3b Wir haben keine signifikante Korrelation bei Personen mit Fettleibigkeit beobachtet. Die Vitamin-D-Supplementierung führt zu einer Ansammlung von Fett in Leber und Fettgewebe, was Stoffwechselprozesse wie das Leptin-Adiponektin-Verhältnis beeinflusst. Die Reduzierung von Entzündungen und die Veränderung des Lipidstoffwechsels können zu einer metabolischen Dysfunktion im Zusammenhang mit einer Fettlebererkrankung (MAFLD) führen.^[11] Darüber hinaus hat ein Mangel an Kalzium in der Ernährung negative Auswirkungen auf den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel, was zu einer Zunahme des Körperfetts führt.^[10]

Vitamin D spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Stoffwechselaktivität in nicht-skelettalen Organen und beeinflusst indirekt den Leberlipidstoffwechsel, wodurch der Gesamtcholesterinspiegel, die Triglyceride und das LDL-Cholesterin gesenkt werden.^[10] In Gebieten mit hohem Fluoridgehalt gilt übermäßige Fluoridaufnahme als bedeutender Risikofaktor für Vitamin-D-Mangel, da Fluorid, Kalzium und Vitamin D in einem Wechselspiel stehen. Es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Toxizität von Ionen wie Fluorid, Nitrat, Arsen, Eisen usw. zu verhindern, die zur Versalzung des Wassers beitragen. Dies kann durch den Konsum von alkalischem Wasser oder Umkehrosmosewasser erreicht werden, ohne die Filtration essenzieller Mineralstoffe und Spurenelemente zu beeinträchtigen, die für die Enzymaktivität notwendig sind.^[12] Eine Vernachlässigung der Filtration dieser essentiellen Mineralien sowie von Fluorid und Arsen hat Auswirkungen auf die Metalloenzyme und damit auf den Stoffwechsel von Kohlenhydraten, Lipiden, Proteinen, Häm und Nukleinsäuren, ohne die anderen Mineralstoff- und Vitaminstoffwechselwege zu schonen.

Fazitn

Vitamin D, Fluorid und Kalzium – diese Mineralstoffe sind in verschiedene Stoffwechselwege eingebunden und weisen komplexe Zusammenhänge mit den Omics-Technologien auf. Um jedoch zu einem abschließenden Schluss zu gelangen, sind vertiefende Omics-Studien mit größeren Stichproben erforderlich, die die physiologischen und pathologischen Prozesse der menschlichen Gesundheit und Krankheit in Gebieten mit hoher Fluoridbelastung untersuchen.

Verfügbarkeit von Daten und Materialien

Die Daten sind bei den entsprechenden Autoren erhältlich.

Autorenbeiträge

Frau PSR: Probenentnahme, Analyse, Verfassen des Artikels

Dr. SKN: Rekrutierung von Studienteilnehmern und Überprüfung von Artikeln

Dr. MUL: Statistische Analyse und Interpretation

Dr. SCS: Probenentnahme.

Ethikgenehmigung und Zustimmung zur Teilnahme

Die zentrale Ethikkommission der Akademie hat die Studie gemäß der Deklaration von Helsinki genehmigt. Nr.: SDUAHER/KLR/R&D/CEC/F/NF/40/2024-25.

Finanzielle Unterstützung und Sponsoring

Nil.

Interessenkonflikte

Es gibt keine Interessenkonflikte.