Potentialbereich Bewegung, Ernährung, Gesundheit

Forschungsthemen des Potentialbereichs Bewegung, Ernährung, Gesundheit

Die Mitglieder des Potentialbereichs „Bewegung, Ernährung, Gesundheit: (digital) unterstützte Gesundheitsförderung unter Berücksichtigung ethischer Aspekte“ befassen sich mit Präventions- und medikamentfreien Behandlungsansätzen (nichtpharmazeutische Interventionen) von Nichtübertragbaren chronische Erkrankungen (NCDs) wie Herz-Kreislauf- und neurodegenerative Erkrankungen.

NCDs sind weltweit eine bedeutende Gesundheitsbelastung und führende Todesursache. Bis ins 20. Jahrhundert waren Infektionen die führende Todesursache.

Mit den Entwicklungen der evidenz-basierten Medizin, zu denen z.B. Antibiotika und Impfstoffe gehören, konnten viele Erkrankungen wie etwa Kinderlähmung oder Pocken behandelt und damit nahezu ausgerottet werden.

Mit der steigenden Lebenserwartung nehmen seit Jahrzehnten die Zahlen chronisch Kranker zu. NCDs entstehen oft durch vermeidbare Risikofaktoren wie Bewegungsmangel, ungesunde Ernährung und Substanzmissbrauch.

Szene in einem Stadtpark mit einem Mann im Vordergrund, der auf seiner Uhr Gesundheitsdaten checkt. Potenzialbereich Bewegung, Ernährung, Gesundheit

Quelle: Erstellt mit DALL-E von OpenAI

Ein gesunder Lebensstil mit regelmäßiger Bewegung und guter Ernährung kann viele dieser Risiken vermindern. Technologische Hilfsmittel wie Wearables und Smartphone-Apps haben das Potenzial, Gesundheitsverhalten positiv zu beeinflussen, müssen jedoch ethisch verantwortungsvoll eingesetzt werden, um die Privatsphäre zu wahren. Zudem sind soziale Unterschiede, insbesondere in ländlichen Regionen, oft ursächlich für gesundheitlichen Ungleichheiten, was gezielte Forschung und Maßnahmen zur Verbesserung der Gesundheitsförderung erfordert.

Sprecher

Prof. Dr. Notger Müller
Prof. Dr. Notger Müller
Dekan/ Leitung der Professur für Degenerative und Chronische Erkrankungen, Bewegung
Tel.: +49 331 977 203140

Koordination

Dr. phil. Arnd Gebel
Dr. phil. Arnd Gebel
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Tel.: +49 331 977 256033

Ziele des Potenzialbereichs Bewegung, Ernährung, Gesundheit

Ziele des Potentialbereichs sind zum einen das Wissen zu vertiefen, zum andern aber auch die Zusammenarbeit der Wissenschaftler an der Universität Potsdam zu stärken, die sich mit diesen Themen befassen. In den nächsten drei Jahren sollen gemeinsame Projekte und Publikationen entstehen, die letztlich in einem fakultätsübergreifenden Gruppenantrag münden sollen.

So soll an der Hochschule ein fakultätsübergreifender Forschungsbereich entstehen, der durch gemeinsame Studiengänge flankiert wird. In diese Initiative gliedert sich auch der Masterstudiengang der FGW an der UP Public Health, Exercise and Nutrition ein, der zum WS 2024/25 gestartet ist.

Der Potentialbereich Bewegung, Ernährung, Gesundheit ist offen für neue Partner und Kooperationen. Bei Interesse wenden Sie sich an den Koordinator bzw. Sprecher des Potentialbereichs.

Prof. Dr. Bert Arnrich

Leitung der Professur Digital Health – Connected Healthcare am Hasso Plattner Institut (HPI)

Website: https://hpi.de/arnrich/people/prof-dr-bert-arnrich.html

Foto: Kay Herschelmann/HPI

Prof. Dr. André Kleinridders

Leitung der Professur für Molekulare und Experimentelle Ernährungsmedizin

Website: https://www.uni-potsdam.de/de/mem/index

Foto: Thomas Roese/ZIM

Prof. Dr. Frank Mayer

Ärztlicher Direktor der Hochschulambulanz

Website: https://www.uni-potsdam.de/de/sportmedizin/

Foto: Thomas Roese/ZIM

Prof. Dr. Notger Müller

Leitung der Professur für Degenerative und Chronische Erkrankungen, Bewegung

Website: https://www.fgw-brandenburg.de/mitglieder/professuren/degenerative_chronische_erkrankungen_bewegung/

Foto: privat

Prof. Dr. Kristina Norman

Leitung der Abteilung Ernährung und Gerontologie am Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE)

Website: https://www.dife.de/person/kristina-norman/

Foto: David Aussenhofer/DIfE

Prof. Dr. Robert Ranisch

Leitung der Juniorprofessur Medizinische Ethik

Website: https://www.fgw-brandenburg.de/mitglieder/professuren/medizinische-ethik/

Foto: Marcel Wogram für VolkswagenStiftung

Prof. Dr. med. Dr. phil. Michael Rapp

Leitung der Professur für Sozial- und Präventivmedizin

Website: https://www.uni-potsdam.de/de/soz-praev-med/index

Foto: privat

Prof. Dr. med. Heinz Völler

Leitung der Professur Rehabilitationsmedizin

Website: https://www.fgw-brandenburg.de/mitglieder/professuren/rehabilitationsmedizin/

Foto: Gordon Below

Prof. Dr. Petra Warschburger

Leitung der Professur für Beratungspsychologie

Website: https://www.uni-potsdam.de/de/beratungspsychologie/index

Foto: Tobias Hopfgarten/ZIM

Prof. Dr. Pia-Maria Wippert

Leitung der Professur für Medizinische Soziologie und Psychobiologie

Website: https://www.uni-potsdam.de/de/medizinischesoziologie-psychobiologie/index

Foto: Karla Fritze/ZIM

Konzepte des Guten Lebens im ländlichen Brandenburg und deren Implikationen für Gesundheitsforschung

(AG Müller, AG Ranisch)

Kurze Zusammenfassung:

Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels wird zunehmend die Prävention von nicht-übertragbaren Krankheiten (non-communicable diseases – NCDs) angestrebt, die mit Ernährungsgewohnheiten und Bewegungsverhalten im Zusammenhang stehen. Von besonderem Interesse sind hierbei Personen im Alter von 45-59 Jahren. Diese Population hat aufgrund ihrer Größe nicht nur einen starken Einfluss auf den zukünftigen Ressourcenverbrauch des Gesundheitswesens, sondern weist darüber hinaus besonders viele Risikofaktoren für NCDs auf.
Als präventive Maßnahmen werden auch digitale Technologien erprobt, um Personen bei der Veränderung ihres Verhaltens zu unterstützen.

Verschiedene Gesundheits-Apps auf Smartwatches, Smartphones und Tablets begleiten Personen im Alltag. Aus ethischer Perspektive wirft der Einsatz von solchen digitalen Maßnahmen allerdings Fragen auf. Manche Personen empfinden zum Beispiel diese Unterstützung als hilfreich. Andere empfinden diese als bevormundend oder fühlen sich unter Druck gesetzt. Die Gesundheits-Apps vernachlässigen häufig individuelle ökonomische, sozio-geografische und kulturelle Faktoren. So können die Apps Forderungen an ihre Nutzerinnen und Nutzer stellen, die nicht erfüllbar sind. Oder die Empfehlungen der Apps stehen im direkten Konflikt mit individuellen Vorstellungen eines guten Lebens.

Die Vorstellung darüber, was unter einem guten Leben zu verstehen ist, bestimmt maßgeblich das Gesundheitsverhalten einer Person in ihrem konkreten Lebensumfeld und sollte daher besser verstanden werden, da sonst wissenschaftlich fundierte Empfehlungen zu Lebensstilveränderungen auf keinen fruchtbaren Boden treffen.

Ziel der Interviewstudie ist die Erhebung und Rekonstruktion von Konzepten des guten Lebens unter besonderer Berücksichtigung der Dimensionen Gesundheit, Bewegung und Ernährung von Personen im Alter zwischen 45 bis 59 Jahren aus dem ländlichen Raum in Brandenburg. Durch den Abgleich verschiedener Vorstellungen des guten Lebens mit den (lokalen) ländlichen Bedingungen sollen auf diese Weise die Potenziale und Grenzen digitaler Lebensstil-Interventionen identifiziert werden.

  1. Wie beschreiben die Personen zwischen 45 und 59 Jahren im ländlichen Raum in Brandenburg ein gutes Leben?
  2. Welche Bedingungen und Faktoren bzgl. Ernährung, Bewegung und Gesundheit sind aus der Sicht der Zielgruppe essentiell für ein gutes Leben?
  3. Wie beurteilt die Zielgruppe digitale Lebensstil-Interventionen als unterstützende Technologie?
  4. Wie sollten diese Technologien aus Sicht der Zielgruppe angepasst werden?

Unter Verwendung einer Kombination aus halbstrukturierten Interviews und räumlichen Forschungsmethoden wird so die Rolle der realen Umgebung bei der Gestaltung gesundheitsbezogener Verhaltensweisen und der Umsetzung von Vorstellungen des guten Lebens untersucht.

In diesem interdisziplinären Projekt arbeiten Experten aus der Forschung an Präventions- und Interventionsprogrammen zur Erhaltung kognitiver Funktionen mit Experten aus der empirischen Medizinethik zusammen, um Prinzipien für sowohl effektive als auch ethisch vertretbare digitale Lebensstil-Interventionen zu konzipieren.

Identifikation der allostatischen Last bei Mäusen mit ernährungsbedingten depressiven Störungen als Grundlage für einen translationalen Forschungsansatz

(AG Kleinridders, AG Wippert)

Kurze Zusammenfassung:

Psychische Erkrankungen, insbesondere Depressionen und Angststörungen, gehören weltweit zu den Hauptursachen für gesundheitliche Beeinträchtigungen. Besonders auffällig ist die erhöhte Prävalenz von depressiven Störungen bei Menschen mit Diabetes, was auf gemeinsame pathophysiologische Mechanismen hinweist. Studien zeigen, dass neurobiologische Prozesse wie Neurotransmitter-Dysregulation, Neuroinflammation, eine gestörte HPA-Achse sowie epigenetische Veränderungen und oxidativer Stress eine zentrale Rolle spielen. Diese Mechanismen können durch hormonelle Resistenz sowie durch stressbedingte Einflüsse in kritischen Entwicklungsphasen ausgelöst werden, was zu weitreichenden Veränderungen in der neuronalen und glialen Interaktion führt.

Ein entscheidender Risikofaktor für die Entwicklung depressiver Symptome ist eine ungesunde, kalorienreiche Ernährung. Forschungsergebnisse belegen, dass insulinresistente, adipöse oder diabetische Mäuse depressive Verhaltensweisen aufweisen und Menschen mit Diabetes ein dreifach erhöhtes Risiko für Depressionen haben. Ein vielversprechender Ansatz ist die Untersuchung des Mikrobioms und der möglichen Schutzwirkung probiotischer Nahrungsergänzungsmittel. Insbesondere das Bakterium Lactobacillus rhamnosus (LR) könnte als Intervention eine Rolle spielen.

In diesem Projekt untersuchen wir das Konzept der allostatischen Last (AL) – ein Maß für die physiologische und emotionale Belastung durch chronischen Stress. Während AL in depressiven Patienten nachgewiesen wurde, bleibt unklar, ob sich dieses Konzept auch auf ernährungsbedingte emotionale Veränderungen in Tiermodellen übertragen lässt. Bisher war dies aufgrund hoher Blutvolumenanforderungen für die Messung neuroendokriner, metabolischer und immunologischer Marker eine methodische Herausforderung.

Ziel der Studie ist es, das Konzept der allostatischen Last in einem Mausmodell zu validieren. Dabei werden drei Gruppen verglichen:

  1. Mäuse mit gesunder Ernährung,
  2. Mäuse mit fettreicher Ernährung (High-Fat Diet, HFD),
  3. Mäuse mit HFD und zusätzlicher Supplementierung mit Lactobacillus rhamnosus (LR).

Wir analysieren, ob eine HFD mit einer erhöhten allostatischen Last einhergeht und ob depressive Verhaltensweisen auftreten. Zudem wird untersucht, ob die Supplementierung mit Lactobacillus rhamnosus die allostatische Last reduziert und somit vor HFD-induzierten depressiven Symptomen schützt. Schließlich vergleichen wir die erhobenen Daten mit einer bereits untersuchten menschlichen Stichprobe von Wippert et al., um translational relevante Zusammenhänge zwischen Stressbelastung, Stoffwechsel und Verhalten besser zu verstehen.

Dieses interdisziplinäre Projekt im Rahmen des Potenzialbereichs verbindet Tiermodelle mit humaner Forschung und trägt zur Aufklärung der molekularen Grundlagen der allostatischen Last sowie deren Einfluss auf die psychische und körperliche Gesundheit bei.

Ursache oder Wirkung? – Das Zusammenspiel von körperlicher Aktivität, Gewichtsstatus und mentaler Gesundheit bei Kindern und Jugendlichen in der Allgemeinbevölkerung

(AG Rapp, AG Warschburger)

Regelmäßige körperliche Aktivität hat nachweislich positive Auswirkungen auf die physische und psychische Gesundheit von Kindern und Jugendlichen. Dennoch erreichen nur etwa ein Drittel der jungen Menschen die Bewegungsempfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Besonders besorgniserregend ist der Zusammenhang zwischen mangelnder Bewegung und dem steigenden Risiko für Übergewicht und Adipositas – ein gesundheitspolitisch relevantes Problem mit weitreichenden Folgen für das Erwachsenenalter. Neben physischen Gesundheitsrisiken besteht zudem eine enge Verbindung zwischen Gewichtsstatus und psychischer Gesundheit, wobei sowohl geringe körperliche Aktivität als auch ein hoher Body-Mass-Index (BMI) mit einem erhöhten Risiko für Depressionen und Verhaltensauffälligkeiten assoziiert sind.

Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, den zeitlichen Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität, Gewichtsstatus und psychischer Gesundheit von der Kindheit bis ins junge Erwachsenenalter zu untersuchen. Dabei werden insbesondere folgende Fragen adressiert:

  • Besteht ein bidirektionaler Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und Gewichtsstatus, der sich mit zunehmendem Alter verstärkt?
  • Gibt es eine wechselseitige Beziehung zwischen körperlicher Aktivität und psychischer Gesundheit?
  • Vermittelt körperliche Aktivität den Zusammenhang zwischen Gewichtsstatus und mentaler Gesundheit?

Zur Beantwortung dieser Fragen werden drei große längsschnittliche Datensätze zusammengeführt:

  1. KIGGS-Studie (Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland)
  2. BELLA-Studie (Befragung zum seelischen Wohlbefinden und Verhalten)
  3. MoMo-Studie (Motorik-Modul-Studie)

Diese Datensätze umfassen objektive Messungen zur motorischen Leistungsfähigkeit, körperlichen Aktivität sowie anthropometrische und psychologische Erhebungen über mehrere Jahre hinweg. Die Kombination dieser umfangreichen Datenbasis ermöglicht eine präzise Analyse langfristiger Entwicklungen und der zugrunde liegenden Mechanismen.

Dieses interdisziplinäre Projekt des Potenzialbereichs wird durch die enge Kooperation zweier Forschungsteams mit ausgewiesener Expertise in den Bereichen Sportwissenschaft, Psychologie und Adipositasforschung durchgeführt. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, gezielte Präventionsmaßnahmen zu entwickeln, um die körperliche und psychische Gesundheit junger Menschen nachhaltig zu fördern und somit schon frühzeitig den Grundstein für ein gesundes Altern zu legen.

Der Potenzialbereich verfügt über eine Vielzahl moderner Forschungsmethoden, die zur umfassenden Untersuchung des Gesundheits-, Bewegungs- und Ernährungsverhaltens sowie relevanter Einflussfaktoren eingesetzt werden. Dazu zählen unter anderem:

  • Probandenstudien mit mittelalten Erwachsenen aus urbanen und ländlichen Regionen Brandenburgs, um individuelle und kontextuelle Einflussfaktoren auf das Gesundheitsverhalten zu erfassen.
  • Datenmodellierung auf Basis großer längsschnittlicher Datensätze
  • Digitale Assessments, die sowohl in Form von Remote-Assessments (z. B. über Videokonferenztools) als auch App-basiert (z. B. E-Diaries und Experience Sampling) durchgeführt werden. Diese ermöglichen eine alltagsnahe Erhebung von Gesundheits-, Bewegungs- und Ernährungsverhalten in Kombination mit situativen Einflussgrößen.
  • Bürgerbefragungen und leitfadengestützte Interviews zur Untersuchung der Akzeptanz und Gestaltung digitaler Tools, die zur Förderung eines gesundheitsbewussten Lebensstils beitragen können.
  • Laborstudien im H-Lab, in denen verschiedene physiologische und verhaltensbezogene Parameter erfasst werden, darunter:

o Elektrophysiologische Parameter wie Hirnaktivität mittels Elektroenzephalographie (EEG) und funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS).
o Mikrovaskuläre Parameter durch retinale Gefäßanalysen.
o Biomechanische Untersuchungen wie Ganganalysen und Muskelkraftmessungen.
o Leistungsdiagnostik mittels Fahrrad- und Laufbandergometrie sowie Atemgas- und Blutlaktatanalyse
o Aktivitäts- und Verhaltenstracking mittels Aktivitätssensoren in Kombination mit Ecological Momentary Assessments.
o Computergestützte neurokognitive Testungen und Neurostimulation, einschließlich transkranieller Magnetstimulation (TMS) und transkranieller Pulsstimulation (TPS).

Diese interdisziplinären Forschungsmethoden ermöglichen eine fundierte Analyse der relevanten Einflussfaktoren auf Gesundheit, Bewegung und Ernährung und tragen dazu bei, innovative und nachhaltige Strategien zur Gesundheitsförderung zu entwickeln.

Gemeinsame Publikationen

Niederer, D., Pfeifer, A.-C., Engel, T., Block, A., Schäfer, R., Floessel, P., Beck, H., Platen, P., Schiltenwolf, M., Schneider, C., Wippert, P.-M., Vogt, L., & Mayer, F. (2023). Dose-response relationship and effect modifier of stabilisation exercises in nonspecific low back pain: a project-wide individual patient data re-analysis on 1483 intervention participants. Pain, 164(5), 1087–1095. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000002801

Block, A., Schulze, S., Deeken, F., Häusler, A., Rezo, A., Rapp, M. A., & Wippert, P. M. (2021). Effects of inflammatory markers and biographical stress on treatment response in depression. Psychoneuroendocrinology, 131, 105535. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2021.105535

Schraplau, A., Block, A., Häusler, A., Wippert, P.-M., Rapp, M. A., Völler, H., Bonaventura, K., & Mayer, F. (2021). Mobile diagnostics and consultation for the prevention of the metabolic syndrome and its secondary diseases in Brandenburg-study protocol of a regional prospective cohort study: the Mobile Brandenburg Cohort. Pilot and feasibility studies, 7(1), 166. https://doi.org/10.1186/s40814-021-00898-w

Niederer, D., Engel, T., Vogt, L., Arampatzis, A., Banzer, W., Beck, H., Moreno Catalá, M., Brenner-Fliesser, M., Güthoff, C., Haag, T., Hönning, A., Pfeifer, A.-C., Platen, P., Schiltenwolf, M., Schneider, C., Trompeter, K., Wippert, P.-M., & Mayer, F. (2020). Motor Control Stabilisation Exercise for Patients with Non-Specific Low Back Pain: A Prospective Meta-Analysis with Multilevel Meta-Regressions on Intervention Effects. Journal of clinical medicine, 9(9). https://doi.org/10.3390/jcm9093058

Gemeinsame Fakultät
Der Universität Potsdam, der Medizinischen Hochschule Brandenburg Theodor Fontane und der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg