Abstract
As the percentage of overweight individuals in the population rises, diseases associated
with excess weight resulting from poor nutrition are becoming more and more widespread.
So
far, the influence of weight or nutrition on bone health has shown conflicting results.
In the literature, the existing studies disagree about the effect of diet on bones.
Therefore, this study investigated the impact of a long-term, high-fat, and high-calorie
diet on the spine in a mouse model. Wild-type mice were randomly separated into two
groups;
one group received a high-fat and high-calorie diet, and a control group was fed with
a regular diet for a duration of 24 weeks. The first to fifth thoracic vertebrae were
extracted and investigated using histology and micro-CT. Samples were analyzed regarding
different parameters: percentage of bone structure compared to the whole vertebra
and the
amount and thickness of the trabeculae. Both methods of the analysis showed similar
results. Diet did not have a significant impact on the bone density of the vertebrae.
The
micro-CT examination showed that the average bone percentage of the examined vertebra
was 6% (p = 0.2330) higher in the control group compared to the diet group. The same
tendency
was demonstrated in histology even though with a smaller difference of only 5%. The
results of both methods were comparable and showed trends for the influence of different
diets
but not significant impacts. In summary, this study showed that a high-fat and high-calorie
diet has a slightly negative impact on bone density. In order to further analyze the
effects of different diets on bone composition, structure, and density, additional
long-term studies should be carried out, and more parameters such as movement and
genetic factors
should be analyzed. Furthermore, other parameters such as exercise and genetic factors
that could have a secondary influence on obesity should be investigated.
Zusammenfassung
Mit der wachsenden Zahl der Übergewichtigen werden Krankheiten, die mit einem hohen
Gewicht verbunden sind, z. B. durch schlechte Ernährung, immer häufiger auftreten.
Bisher hat
sich der Einfluss von Gewicht oder Ernährung auf die Knochengesundheit mit unterschiedlichen
Ergebnissen aus verschiedenen Studien gezeigt. Einige zeigten einen positiven Effekt
durch Übergewicht und schlechte Ernährung auf die Knochen, andere das genaue Gegenteil.
Mit dem Ziel, die möglichen Auswirkungen der Ernährung besser zu verstehen, wurden
in dieser
Studie die Auswirkungen einer langfristigen fett- und kalorienreichen Ernährung auf
die Wirbelsäule von Mäusen untersucht. Wildtyp-Mäuse wurden in 2 Gruppen unterteilt:
Eine Gruppe
erhielt eine fett- und kalorienreiche Ernährung, die andere eine normale. Die Nahrung
wurde den Mäusen bis zum Alter von 24 Wochen gefüttert. Danach wurde der 1. – 5. Brustwirbel
entnommen. Die Knochen wurden mit 2 verschiedenen Methoden analysiert: Histologie
und Mikro-CT. Bei den isolierten Brustwirbeln wurde der Anteil der Knochenstrukturen
im Vergleich
zum gesamten Wirbel sowie die Trabekelmenge und -dicke untersucht. Die Mikro-CT-Untersuchung
zeigte, dass der durchschnittliche Knochenanteil des untersuchten Wirbels in der
Kontrollgruppe um 6% (p = 0.2330) höher war. Die gleiche Tendenz war in der Histologie
zu erkennen, wenn auch mit einem geringeren Unterschied von nur 5% zwischen den beiden
Gruppen. Die Ergebnisse beider Methoden waren somit vergleichbar. Sie zeigten beide
Trends für den Einfluss der verschiedenen Ernährung, jedoch sind diese Tendenzen nicht
als
signifikant zu erachten. Zusammenfassend zeigte diese Studie einen leichten Trend,
dass eine fett- und kalorienreiche Ernährung negative Auswirkungen auf die Knochen
hat. Um die
Auswirkungen auf die Knochen verschiedener Ernährungsweisen weiter zu analysieren,
sollten längerfristige Studien durchgeführt und andere Parameter, wie zum Beispiel
Bewegung und
genetische Faktoren, die einen sekundären Einfluss auf das Übergewicht haben könnten,
untersucht werden.
Key words
nutrition - high-fat - high-cholesterol - vertebrae - long-term
Schlüsselwörter
Ernährung - fettreich - cholesterinreich - Wirbelsäule - Langzeit
