Epidemiologie (Fach) / Ernährungsepidemiologie (Lektion)

Fragen zur Vorlesung (Definitionen,...)

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• Was ist unter molekularer Epidemiologie zu verstehen? Verknüpfung epidemiologischer Forschung mit biochemischer bzw. molekularbiologischer Forschung Verwendung biologischer Marker („Biomarker“) zur Untersuchung molekularer Mechanismen von Krankheiten "omics" Fragestellungen: Ist eine Exposition mit einem Biomarker assoziiert?, Ist ein Biomarker mit einer Erkrankung assoziiert?; Sind Exposition und ihre Biomarker mit Erkrankungen und ihren Biomarkern assoziiert?
• Erkläre das Kontinuum zwischen Exposition und Erkrankung in der molekularen Epidemiologie an einem Beispiel. Beispiel Cholesterin und KHK Exposition = Nahrungscholesterol Interne Dosis = Gesamtcholersterol im Blut Biologisch relevante Dosis = LDL-Cholesterol Früher biologischer Effekt = Verschiebung zum LDL Veränderung in Struktur/Funktion = Atherosklerose Erkrankung = KHK Prognose Traditionelle Epidemiologie: Exposition --> Black-Box (=Zwischenschritte unklar) ---> Erkrankung
• Ziele der molekularen Epidemiologie Darstellung des Kontinuums zwischen Exposition und ErkrankungIdentifizierung von Mechanismen, die Exposition und Erkrankung verbindenIdentifikation früher Ereignisse bei der Entstehung von ErkrankungenReduzierung von MissklassifikationBessere Möglichkeit, Variabilität und Effektmodifikation zu berücksichtigen
• Was ist unter genetischer Epidemiologie zu verstehen? Untersucht den Einfluss genetischer Faktoren auf Erkrankungen  Untersucht die Interaktion genetischer Faktoren mit Umweltfaktoren auf Erkrankungen  Nutzt statistische Methoden um genetische Aspekte chronischer Erkrankungen zu untersuchen Überschneidung mit molekularer Epidemiologie!
• Welche 3 Arten von Biomarkern lassen sich in der molekularen Ernährungsepidemiologie unterscheiden? Biomarker der Exposition = Biomarker der LM-Zufuhr (Bsp.: N-Ausscheidung) Biomarker des Ernährungsstatus = Zufuhr, Resorption, Transport, Metabolisierung, Asscheidung (Bsp.: n-3-FS im Blut) Biomarker des Effektes (Erkrankungsrisikos) = zur Identifikation von Hochrisikogruppen (Bsp.: Cholesterinspiegel)
• Welche Arten von Biomarkern der Exposition lassen sich unterscheiden? Wodurch grenzen sie sich voneinander ab? Recovery Biomarker (N-Ausscheidung, DLW,...)* Sensitiv, zeitabhängig & Dosis-Wirkungsbeziehung Metabolisches Gleichgewicht zwischen Zufuhr und Ausscheidung (über bestimmten Zeitraum) erlaubt Aussage über absolute Zufuhr Nur für wenige Nahrungsfaktoren verfügbar (Energie, Protein, Na, K) Predictive Biomarker (Fructose-Ausscheidung,...)* sensitiv, zeitabhängig und Dosis-Wirkungsbeziehung Aber: Wiederfindungsrate ist insgesamt niedrig --> nur Schätzung der absoluten Zufuhr möglich Concentration Biomarker (FS-Muster, Phytoöstrogene,...) korrelieren mit der Zufuhrhöhe erlauben ein Ranking von Studienteilnehmern Verwendung zur Abschätzung des Zusammenhangs zwischen Ernährungsfaktor und Erkrankung *Referenzmethoden zur Validierung von Ernährungserhebungen
• Was sind Vorteile von Concentration Biomarkern gegenüber Recovery Biomarkern? Geben eher energie-adjustierte Zufuhr wieder Häufig der einzig verfügbare Biomarker Recovery Biomarker sind außerdem nur für wenige Nahrungsfaktoren verfügbar und geben nur Information über kurze Zeiträume
• Voraussetzungen für die Nutzung eines Markers als Biomarker Sensitivität bzgl. der Zufuhr --> Biomarker muss Zufuhr wiedergeben Spezifität für die Zufuhr --> Biomarker spiegelt meist Zufuhr verschiedener LM wieder Abgebildetes Zeitfenster --> Aussage über längerfristige Exposition möglich Anhängigkeit von Einflussgrößen z.B. Lebensstilfaktoren, Genetische Variabilität, Ernährungsfaktoren, Analysemethode, Probennahme
• Vor- und Nachteile von Biomarkern in der molekularen Epidemiologie Vorteile: Nicht beeinflussbar von Studienteilnehmer, Interviewer etc. Zuverlässige Angabe zur tatsächlichen Nährstoffversorgung Nachteile: Kosten- und arbeitsintensivInterpretation im Hinblick auf den Ernährungsstatus schwierig (z.B. kurz- oder langfristigNährstoffversorgung, Beeinflussung durch Medikamente o.ä.)
• Wozu finden Biomarker in der Ernährungsepidemiologie Verwendung? 1. Surrogatparameter für LM- und/oder Nährstoffaufnahme ---> +/- Zufuhrdaten aus Ernährungserhebung Bsp. Fettsäuren Messbar im Serum (Tage/Wochen), Fettgewebe (Langzeitaufnahme) Guter Biomarker der NS-Aufnahme Sensitivität je nach FS 2. Information über Ernährungsstatus ---> wenn Status relevanter als Zufuhr Bsp.: Vitamin D - Zufuhr über Nahrung gering, endogene Synthese 3. Als „Goldstandard“ zur Validierung von Ernährungserhebungsmethoden Bsp.: N-Ausscheidung = Goldstandard zur Bestimmung der Proteinaufnahme; DLW = Goldstandard zur Bestimmung des Energieumsatzes
• Unterschied zwischen den AR, BAR und RR AR = Attributables Risiko (Kliniker) --> Beschreibt Präventionspotential innerhalb der Gruppe der Exponierten BAR = Bevölkerungsbezogenes attributable Risisko (öffentl. Gesundheitswesen) --> Beschreibt Präventionspotential für die gesamte Bevölkerung RR = Relatives Risiko (Risk/Rate Ratio) --> Beschreibt Stärke der Assoziation mit Erkrankung (wichtig für Ableitung von Kausalität)
• Was gibt das AR an? Atributable Risiko gibt an welcher Anteil der Erkrankungen in der Gruppe der Exponierten auf den Expositionsfaktor zurückzuführen ist beschreibt Präventionspotential innerhalb der Gruppe der Exponierten Grundsätzlich: ein Erkrankung wird meist nicht durch einen Expositionsfaktor ausgelöst, d.h. in der Gruppe der Exponierten tritt auch ein Anteil an Erkrankungen auf, welche nicht auf den Expositionsfaktor zurückzuführen sind.
• Wie wird das AR berechnet? AR = Inzidenz der Exponierten - Inzidenz der nicht Exponierten (in % ---> Ergebnis / Inzidenz der Exponierten x 100)
• Wie wird das BAR berechnet? BAR = Inzidenz der Gesamtbeölkerung - Inzidenz der Nicht-Exponierten (in %: Ergebnis /Inzidenz der Gesamtbevölkerung x 100)
• Was gibt das BAR an? BAR = Bevölkerungsbezogenes attributables Risiko gibt an wie stark sich das Erkrankungsrisiko in der Bevölkerung maximal senken lässt, wenn der Expositionsfaktor vollständig ausgeschaltet werden könnte Beschreibt Präventionspotential für die gesamte Bevölkerung
• Wie lassen sich AR% und BAR% berechnen, wenn keine Inzidenzen bekannt sind? AR% = ((RR-1) / RR) x 100 BAR% = (Prävalenz d. Exposition x (RR-1) / Prävalenz d. Exposition x (RR-1) + 1) x100
• Was sind Ernährungsmuster ("dietary pattern")? Kombinationen von verzehrten LM und Getränken Umfassendere Beschreibung der Ernährungsweise operationalisiert multiple Ernährungskomponenten zu einem Expositionsfaktor ---> Innovativer Ansatz zur Auswertung von Ernährungsdaten Bsp.: Indices, Scores, Clusteranalyse, PCA
• Vorteile von Ernährungsmustern Berücksichtigen Interaktionen/Synergie zwischen LM/NS Kombination von LM/NS evtl. stärker mit Zielgröße assoziierte als einzelne Komponenten Praxisnah (direkt relevant für lebensmittelbezogene Empfehlungen) --> sinnvolle Ergänzung zu „klassischen“ lebensmittel- bzw. nährstoffbasierten Ansätzen, insbesondere in Forschungsfeldern, in denen Evidenz für kausale Assoziationen mit klassischen Ansätzen schwach ist --> liefern keine Informationen über zugrundliegende Mechanismen
• Welche Arten von Ernährungsmusteranalysen gibt es? Nenne Beispiele Hypothesen-orientierte Methoden Indices & Score (Healthy Eating Index, Mediterranean diet score) Explorative Methoden Hauptkomponenten-Analyse Cluster-Analyse Reduzierte Rangregression
• Erkläre das Prinzip und Vor- und Nachteile von Ernährungsindices/-scores Prinzip: Maß der Übereinstimmung der individuellen Kost  mit Ernährungsempfehlungen, adäquater Nährstoffzufuhr, traditioneller mediterraner Kost,... Vorteile: einfach, verständlich, praxisnah Nachteile Nur so gut wie zugrunde liegende Empfehlungen/Erkenntnisse berücksichtigt nur ausgewählte Aspekte der Kost Korrelationsstruktur der LM geht nicht mit ein
• Beispiele für Ernährungsindizes und -scores Healthy Eating Index Western diet pattern score DASH-Food-Group-Score Mediterranean diet score
• Nenne das Prinzip sowie Vor- und Nachteile der Hauptkomponenten-Analyse (PCA) Prinzip: indentifiziert Kombinationen von häufig gemeinsam verzerhrten LM Basis: Korrelation zwischen LM/-gruppen (extrahiert Kombination an Lebensmitteln (=Ernährungsmuster), die Varianz im Lebensmittelverzehr bestmöglich erklärt) Vorteile: identifiziert Muster von tatsächlich gemeinsam verzehrten LM Nachteile: abgeleitete Muster nicht unbedingt relevant für Erkrankungsentstehung Ableitung der Muster nach subjektiven Kriterien Erklärte Varianz der gesamten Ernährung i.d.R. moderat  mögliche Korrelation mit anderen Lebensstilfaktoren
• Erkläre das Prinzip der Clusteranalyse sowie Vor- und Nachteile Prinzip: identifiziert Cluster von Individuen mit einer ähnlichen Kost Basis: Distanzmaße zwischen den Individuen (Ähnlichkeit, Heterogenität) Vorteile: Jede Person wird einem spezifischen Muster zugeordnet Nachteile: abhängig von zugrunde liegender Population Ableitung der Muster nach subjektiven Kriterien Ernährungsmuster evtl. schwierig zu interpretieren
• Erkläre das Prinzip sowie Vor- und Nachteile der Reduzierten Rangregression Prinzip: identifiziert lineare Funktion von LM-Gruppen, welche die größtmögliche Variation in einer Intermediärgröße (=Biomarker, NS,...für die eine Beziehung zur Erkrankung bekannt ist) erklären Basis: Covarianzmatrix der Intermediärgrößen Vorteile: abgeleitete Muster können bestehendes Wissen über biologische Wirkungsmechanismen einbeziehen Nachteile:  plausible Intermediärgröße (Biomarker) nicht immer vorhanden keine etablierten Kriterien für die Selektion von Intermediärgrößen abgeleitete Ernährungsmuster evtl. schwierig zu interpretieren
• Wie lauten die WHO-Evidenzkriterien? Überzeugend Konsistenter Zusammenhang zwischen Merkmal und Erkrankung Große Anzahl Studien (Kohortenstudien und Interventionsstudien) Assoziation biologisch plausibel Wahrscheinlich Deutlicher Zusammenhang zwischen Merkmal und Erkrankung Deutliche Schwächen in der Evidenz: Limitationen in Design, Dauer oder Stichprobengröße der Studien Assoziation biologisch plausibel Möglich Hinweise auf möglichen Zusammenhang zwischen Merkmal und Erkrankung Basierend auf Fall-Kontroll- oder Querschnittsstudien Assoziation möglicherweise biologisch plausibel Unzureichend Kaum Studienergebnisse zur Assoziation zwischen Merkmal und Erkrankung
• Mit Hilfe welcher Methoden wird untersucht ob ein Ergebnis zufällig ist Signifikanztest (p-Wert abhängig von Stärke der Assoziation und Anzahl der Beobachtungen) Konfidenzintervall (CI 95%) (gibt zusätzliche Information über Spanne innerhalb derer der “wahre” Effekt wahrscheinlich liegt)
• Fehlerquellen der klassischen Anthropometrie Gemessene Werte: unzureichende Kalibrierung der Messinstrumente & geringe Reproduzierbarkeit Selbstangaben: Unter- bzw. Überschätzung Intra-individuelle Variation -> Gegenmaßnahme: Messwiederholung Inter-individuelle Variation -> Gegenmaßnahme: Schulung
• Klassische Methoden und Referenzmethoden zur Messung der Körperzusammensetzung Anthropometrie DEXA BIA CT MRT Referenzmethoden Densitometrie (bzw. hydrostatisches Wiegen) Air-displacement plethysmography (ADP)
• Wofür stehen die Linien, Kästen und die Raute in einem Forest-Plot? Linien = CI  --> schneidet sie die Kein-Effekt-Linie (RR=1) ist das Ergebnis nicht signifikant Kästen = RR --> Größe der Kästen entspricht der Bedeutung der Studie für das Gesamtergebnis Raute = Zusammenfassung/Gesamtergebnis --> Liegt Raute rechts oder links von 1? --> CI des Gesamtergebnis durch die äußeren Ränder der Raute dargestellt

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