Pädiatrie
Autoren
Martin Wabitsch

Adipositas bei Kindern und Jugendlichen

Aufgrund ihrer Häufigkeit und ihrer Prognose zählt die Adipositas zu den bedeutendsten chronischen Krankheiten im Kindes- und Jugendalter. Sie bedarf erhöhter ärztlicher Aufmerksamkeit sowie neuer Wege für eine effektive Prävention und therapeutische Intervention. In diesem Kapitel sind die Themen Pathophysiologie der Gewichtsregulation, Ursachen, Definition, Prävalenz, Komorbidität, Prävention und Therapie der Adipositas ausführlich dargestellt.
Definition
Eine Adipositas liegt vor, wenn der Körperfettgehalt eines Patienten das normale Maß überschreitet. Da eine genaue Messung der Fettmasse des Körpers technisch aufwendig ist, wird diese in der Praxis indirekt durch Messung der Körperhöhe und des Körpergewichts abgeschätzt. Im deutschsprachigen Raum wurde entsprechend bislang aus dem Längensollgewicht1 (Relativgewicht bezogen auf die Körperhöhe) das prozentuale Übergewicht berechnet und eine Adipositas ab 20 % Übergewicht definiert. Heute ist der Körpermassenindex oder Body-Mass-Index (BMI)2 die international und auch in Deutschland empfohlene Größe, welche zur Definition der Adipositas herangezogen wird. Entsprechend den Grenzwerten für andere altersabhängige Parameter im Kindes- und Jugendalter (z. B. Definition von Hochwuchs) wird die 97. Altersperzentile des BMI zur Definition von Adipositas herangezogen. Die zugrunde liegenden Referenzwerte sind als Bezugsgröße für deutsche Kinder zu verstehen (Abb. 1.) Es liegen bis heute keine risikobezogenen Referenzwerte für den BMI vor. Die Messung der Trizepshautfaltendicke kann zusätzlich helfen, eine Adipositas zu diagnostizieren (>97. Altersperzentile).
Eine zunehmende Bedeutung erlangt die Messung des Taillenumfangs, weil er das Risiko für eine Reihe von Folgeerkrankungen und insbesondere das metabolische Syndrom voraussagen hilft. Perzentile und Grenzwerte hierzu wurden kürzlich publiziert.
Es muss betont werden, dass der Körperfettgehalt während der Kindheit stark vom Alter abhängt (Abb. 2). Während des letzten Drittels der Fetalzeit kommt es zu einer deutlichen Zunahme der Fettmasse, die ihr vorläufiges Maximum am Ende des 1. Lebensjahres hat (Körperfettgehalt ca. 28 %; „1. Fülle“). Es folgt dann eine relative Reduktion der Körperfettmasse, bis diese wieder in der präpubertären Phase bis ins Erwachsenenalter hinein ansteigt („2. Fülle“). Da der BMI auch während der Kindheit gut mit dem Fettgehalt des Körpers korreliert, beschreibt der Verlauf der BMI-Perzentile annähernd die physiologische Veränderung des Körperfettgehalts während der Kindheit (Abb. 1).
Häufigkeit
Für Deutschland gab es lange Zeit keine repräsentativen Angaben über die Prävalenz von Übergewicht und Adipositas bei Kindern und Jugendlichen. Angaben aus einzelnen regionalen Untersuchungen zeigten, dass die Prävalenz von Übergewicht (BMI >90. Perzentile) bei ca. 10–18 % und von Adipositas (BMI >97. Perzentile) bei ca. 4–8 % der Schulkinder liegt. Dabei bestand eine höhere Prävalenz im Jugendalter sowie ein Land-Stadt-Gefälle. Zudem ist die Prävalenz höher in den unteren sozialen Schichten sowie bei Kindern von Migrantenfamilien. Mehrere regionale Untersuchungen in Deutschland zeigen, dass die Prävalenz von Übergewicht und Adipositas bei Kindern und Jugendlichen in den letzten 30 Jahren deutlich zugenommen hat. Der Anstieg der Adipositasprävalenz im Kindes- und Jugendalter ist ein Phänomen, das seit Anfang der 1980er-Jahre in den meisten Industrieländern beobachtet wird. Neben der Zunahme der Prävalenzzahlen kam es auch zu einer deutlichen Zunahme der Körpergewichte der Kinder und Jugendlichen in den oberen Gewichtsklassen. Kinder mit Adipositas haben heute deutlich mehr Gewicht als vor einigen Jahren. In Deutschland stieg die Prävalenz von Adipositas bei Kindern und Jugendlichen nach der Wiedervereinigung in den östlichen Bundesländen dramatisch an.
Die ersten deutschlandweit repräsentativen Prävalenzzahlen stammen aus der KIGGS-Studie (Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland, www.kiggs.de)), die im Jahr 2006 abgeschlossen wurde. Zu diesem Zeitpunkt waren 15 % der Kinder und Jugendlichen übergewichtig (BMI >90. Perzentile) und 6,3 % der Kinder und Jugendlichen adipös (BMI >97. Perzentile). Verglichen mit den großen Datenpools an gemessenen Körperhöhen und Körpergewichtsdaten aus Mitte der 1980er-Jahre zeigt sich hier ein Anstieg der Prävalenz von Übergewicht um ca. 50 % und der von Adipositas von ca. 100 % (Verdoppelung).
Die Schuleingangsuntersuchungen in Deutschland sind ein weiteres Instrument, um repräsentative Prävalenzzahlen für Übergewicht und Adipositas in der Altersgruppe der 6-Jährigen zu erhalten. Frühere Untersuchungen zeigten einen jährlichen Anstieg der Prävalenzzahlen. Kürzlich konnte gezeigt werden, dass in Deutschland eine Stagnation dieser Prävalenzzahlen vorzufinden ist, in manchen Bundesländern sogar rückläufige Zahlen. Eine solche Entwicklung ist auch in anderen europäischen Ländern erkennbar.
Aufgrund ihrer Häufigkeit und ihrer Prognose zählt die Adipositas zu den bedeutendsten chronischen Krankheiten im Kindes- und Jugendalter. Sie bedarf erhöhter ärztlicher Aufmerksamkeit sowie neuer Wege für eine effektive Prävention und therapeutische Intervention.
Ätiologie
Grundsätzlich kann zwischen der primären und der sehr seltenen sekundären Adipositas unterschieden werden. Von einer sekundären Adipositas spricht man, wenn eine definierte andere Grundkrankheit die Ursache der Adipositas ist (siehe unten, „Differenzialdiagnose“). Eine primäre Adipositas liegt vor, wenn keine ursächliche Primärkrankheit erkennbar ist.
Ergebnisse von Familien-, Zwillings- und Adoptionsstudien zeigen eine hohe Heredität der Adipositas (bis zu 60 %). Es liegt nahe, anzunehmen, dass für die Anlage von Energiespeichern prädisponierende Allele während der Evolution von Vorteil waren (z. B. während Hungersnöten), sich jedoch heute in Ländern mit Nahrungsüberfluss negativ auswirken. Die hohe Prävalenz der Adipositas in unserer Gesellschaft ist das Resultat der Interaktion zwischen einer genetischen Prädisposition und der Umgebung (verminderte körperliche Aktivität und hohe Verfügbarkeit kaloriendichter Nahrungsmittel), die zunehmend permissiv für die Ausprägung des Phänotyps Adipositas ist.
Die Manifestation der primären Adipositas ist in der Regel multifaktoriell bedingt. Die Ursachen für die deutliche Zunahme der Häufigkeit von Übergewicht bei Kindern und Jugendlichen liegen bei sich ändernden gesellschaftlichen Faktoren und veränderten Lebensbedingungen, die das Ernährungs- und Bewegungsverhalten der Bevölkerung deutlich beeinflusst haben.
Ungünstige Faktoren, die zur Manifestation von Adipositas beitragen
  • Psychosozial:
    • Niedrige soziale Schicht
    • Familiäre Deprivation
    • Einzelkind
    • Alleinerziehender Elternteil
  • Familie:
    • Stillgewohnheiten (kurze Stilldauer)
    • Mangelndes Ernährungswissen
    • Ungünstige Einkaufs-, Koch- und Ernährungsgewohnheiten
    • Mangelnde Vorbildfunktion im Ernährungs- und Bewegungsverhalten der Eltern
  • Sport und Freizeit:
    • Mangelnde körperliche Bewegung (körperliche Inaktivität), u. a. bedingt durch zunehmende Motorisierung, mangelnde Spielflächen am Wohnort, unsichere Straßen, zu wenig Fahrradwege etc.
    • Überangebot an Freizeitangeboten mit körperlicher Inaktivität (Fernsehen, Computerspiele)
  • Ernährung:
    • Verzehr von fettreichen und kaloriendichten Nahrungsmitteln
    • Förderung des Verzehrs dieser Nahrungsmittel durch Werbung und Preispolitik
    • Mangelnde Produktaufklärung
    • Überangebot an energiedichten und fettreichen Nahrungsmitteln an Verkaufsstätten im Lebensbereich von Kindern (z. B. Schulen)
    • Häufiger Verzehr von energiedichten Zwischenmahlzeiten (Snacks) und zuckerhaltigen Getränken
Die Änderung der Lebensbedingungen wird auf einer individuellen genetischen Prädisposition wirksam: Personen, die darunter ihre Ernährungs- und Bewegungsgewohnheiten deutlich ändern und die Veranlagung zu einer Gewichtszunahme haben, sind eher von der Entwicklung einer Adipositas betroffen als Personen, bei denen diese genetischen Voraussetzungen nicht vorliegen. Dies erklärt auch, dass die Kinder mit hohem Körpergewicht in den letzten Jahren vergleichsweise deutlich mehr an Gewicht zugenommen haben als die Kinder im Bereich der niedrigen Körpergewichte.
Ein großer Teil der Kinder in unserem Land ist durch das Aufwachsen unter adipositasfördernden Lebensbedingungen gefährdet, eine Adipositas und dadurch bedingte erhebliche Komorbiditäten zu entwickeln. Der rezente Anstieg der Adipositasprävalenz ist das Ergebnis veränderter Lebensbedingungen, die nur teilweise unter individueller Kontrolle stehen.
Monogene Adipositas
Es existieren mehrere seltene monogene Formen der frühmanifesten Adipositas. Biallelische Mutationen in den Genen für Leptin, Leptinrezeptor, Pro-Opio-Melanocortin (POMC) und Prohormon-Convertase 1 (PC1) führen zu einer ausgeprägten, autosomal-rezessiv vererbten, frühkindlichen Adipositas. Mono- und biallelische Mutationen in MC4R stellen die häufigste Form der monogenen Adipositas dar (ca. 1–2 % aller Kinder und Jugendlichen mit Adipositas). Es sind inzwischen Mutationen in weiteren Genen identifiziert worden, die ebenfalls mit einer ausgeprägten (autosomal-dominant vererbten) Adipositas assoziiert sind. Die meisten dieser Mutationen liegen in Genen, die in die Signaltransduktion des Leptin-Melanocortin-Signalwegs involviert sind.
Bei Patienten mit extremer frühkindlicher Adipositas sollte eine molekulargenetische Diagnostik eingeleitet werden, da die Diagnosestellung für die Betroffenen und ihre Familien eine Erleichterung bedeuten kann und einigen Patienten sogar eine kausale Therapie angeboten werden kann (Metreleptin, Setmelanotide). Zusätzlich gewinnen die Familien Klarheit darüber, wie wahrscheinlich es ist, dass zukünftige Geschwisterkinder ebenfalls betroffen sein werden.
Pathogenese
Entsprechend den Grundsätzen der Thermodynamik und deren Anwendung für biologische Systeme kann eine Adipositas – definiert als eine pathologische Vergrößerung der Energiespeicher des Körpers – nur dann entstehen, wenn während eines Zeitraums die Energieaufnahme größer ist als der Energieverbrauch. Die Energieaufnahme erfolgt nahezu ausschließlich durch die Nahrung. Der Energieverbrauch des Körpers wird bestimmt durch den individuellen Grundumsatz, durch die Energie, die für Wachstum, Thermogenese und Infektabwehr nötig ist, und durch die Energie, die für die körperliche Bewegung Verwendung findet. Letztere Möglichkeit der Energieabgabe ist willentlich steuerbar, wogegen die erstgenannten vorwiegend genetisch fixiert sind. Neben der Energiezufuhr und der Energieabgabe ist die Regulation der Aufteilung der Energiespeicherung in Fett, Kohlenhydrate und Eiweiß („nutrition partitioning“) bedeutend für die Körperzusammensetzung und das Wachstum des Fettgewebes. Von besonderer Bedeutung bei der Erforschung der Pathogenese der Adipositas ist auch das Verständnis des Zusammenspiels zwischen psychischer Stimmungslage bzw. Psychopathologien und der Energieaufnahme und -abgabe.
Über die Physiologie der Körpergewichtsregulation und die zugrunde liegenden genetischen Faktoren ist noch zu wenig bekannt, um die Pathogenese der Adipositas schlüssig aufzeigen zu können. Dies gilt sowohl für die seltenen syndromalen Formen der Adipositas (z. B. Prader-Willi-Syndrom) als auch für die große Masse der multifaktoriell bedingten Adipositasformen.
Regulationsprinzipien
Der Energiegehalt des Körpers und damit das Körpergewicht werden durch fein aufeinander abgestimmte Regulatoren aus den genannten unterschiedlichen physiologischen Systemen im Gleichgewicht gehalten bzw. den altersabhängigen physiologischen Änderungen angepasst. Wenn der Energiegehalt des Körpers und damit das Körpergewicht nicht biologisch reguliert wären, würde beispielsweise eine zusätzliche Energiezufuhr von nur 150 kcal pro Tag oberhalb des Gleichgewichts in einen Energieüberschuss von ca. 55.000 kcal/Jahr und in eine Gewichtszunahme von mehr als 10 kg/Jahr resultieren.
Es können offensichtlich zwei übergeordnete Regulationsprinzipien unterschieden werden: Bei der kurzfristigen Kontrolle der Energiebilanz spielen Signale aus dem Magen-Darm-Trakt (Ghrelin, Peptid YY, pankreatisches Polypeptid, Oxyntomodulin [OXM], „glucagon-like petide 1“ [GLP-1]) sowie Nahrungsmetabolite eine wichtige Rolle. Für die langfristige Kontrolle der Energiebilanz und die Sicherung der Stabilität des Gewichts und der Körperzusammensetzung ist ein Informationsaustausch zwischen den Energiereservoirs des Körpers und den übergeordneten hypothalamischen Zentren nötig (z. B. Leptin).
Störgrößen, die Änderungen des Gleichgewichts herbeiführen wollen (z. B. Maßnahmen zur Gewichtsreduktion), werden normalerweise durch kompensatorische Mechanismen (z. B. Reduktion des Grundumsatzes) beantwortet, um so das Energiegleichgewicht zu stabilisieren. Die Entwicklung einer Adipositas wird dann möglich, wenn Störfaktoren in den regulierenden Systemen keine adäquate Antwort finden. Dabei sind wie oben erwähnt kleinste Energieüberschüsse pro Tag ausreichend, um ein progredientes Wachstum der Energiespeicher und damit des Körperfettorgans auszulösen.
Einige Gene, die die molekularen Komponenten dieser Regulationssysteme kodieren, wurden zunächst bei Tieren identifiziert und dann in ihrer Bedeutung beim Menschen bestätigt.
An der Regulation des Hunger- und Sättigungsempfindens und der Energiehomöostase sind zahlreiche Hormone und Neurotransmitter in übergeordneten hypothalamischen Zentren beteiligt. Ursprünglich ließen tierexperimentelle Untersuchungen aus den 1950er-Jahren vermuten, dass anatomisch definierte Zentren für die Regulation des Körpergewichts verantwortlich sind (Läsionen des lateralen Hypothalamus führen zu einer Gewichtsabnahme, Läsionen des medialen Hypothalamus zu einer Gewichtszunahme). Nach Entdeckung des Fettgewebsbotenstoffes Leptin und der Identifikation der Zielgebiete von Leptin im zentralen Nervensystem wurde klar, dass die Regulation des Körpergewichts besser über funktionelle Einheiten (Neuronengruppen) beschrieben wird.
Eine Erhöhung der Leptinkonzentration führt zur gesteigerten Expression des Hormonvorläufers Proopiomelanokortin (POMC). Dies geschieht in einer Neuronengruppe im Nucleus arcuatus. Das aus POMC freigesetzte α-Melanozyten stimulierende Hormon (α-MSH) bindet an den Melanokortin-4-Rezeptor (MC4-R) und wirkt sättigend. Bei einem Abfall der Leptinkonzentration kommt es dagegen zu einer vermehrten Expression von Neuropeptid Y (NPY), einem potenten, zentral wirksamen Appetitstimulator. Die verschiedenen Neurone des Nucleus arcuatus stehen in axonalem Kontakt zu den oben genannten und lange bekannten Hunger- bzw. Sättigungszentren des Hypothalamus (Neurone 2. Grades). Dopamin und Serotonin wirken appetithemmend. Diese Tatsache ist auch Ansatzpunkt für Entwicklungen in der Pharmakotherapie der Adipositas: Beispielsweise kann eine Minderung des Appetits durch eine Hemmung der Serotoninwirkung erreicht werden oder es kann durch eine zusätzliche katecholaminerge Wirkung eine gleichzeitige Steigerung des sympathischen Nervensystems erzielt werden.
Physiologische Vorgänge, die zur Stabilisierung des Körpergewichts und der Energiehomöostase beitragen und durch die übergeordneten Zentren im ZNS reguliert werden, sind der Grundumsatz, die Thermogenese, die Fettoxidation, die Aktivität des sympathischen Nervensystems und der Adipozytendifferenzierung (z. B. PPAR, Peroxisome proliferator-activated receptor) sowie verschiedene endokrine Regelkreise.
Regulation der Fettgewebsmasse
Bereits am Ende des 1. Lebensjahrs hat das durchschnittliche Adipozytenvolumen nahezu das des Erwachsenen erreicht. Der maximale Lipidgehalt eines Adipozyten beträgt ca. 1 μg. Das weitere Größenwachstum des Fettgewebes während der Kindheit ist danach vorwiegend auf eine Zunahme der Fettzellzahl im Organismus zurückzuführen. Neue Adipozyten können sich lebenslang aus Präadipozyten bilden. Dieser Differenzierungsprozess ist abhängig von der Aktivierung spezifischer Transkriptionsfaktoren und steht unter der Kontrolle zirkulierender Faktoren (z. B. Insulin, Insulin-like growth factor 1 [IGF-1], Glukokortikoide, Wachstumshormon, Fettsäuren) und auto-/parakrin wirkender Faktoren (z. B. Prostaglandine, IGF-1). Nach hormoneller Stimulation werden zunächst die Transkriptionsfaktoren C/EBP-β und C/EBP-δ (CCAAT/Enhancer binding protein) aktiviert, was zur Induktion der Expression von PPAR-γ führt. Bei dieser Induktion handelt es sich wahrscheinlich um einen direkten transkriptionellen Effekt durch Bindung der C/EBP an den PPAR-γ-Promotor. PPAR-γ induziert die Expression von C/EBP-α. C/EBP-α wiederum wirkt in einer positiven Rückkopplungsschleife auf PPAR-γ, um den Status der Differenzierung aufrechtzuerhalten. Insgesamt führt diese Kaskade schließlich zur Expression von fettzellspezifischen Genen, zur Entwicklung der notwendigen Insulinsensitivität der Zelle und zur Produktion von Leptin, dem Botenstoff, der dem zentralen Nervensystem die Größe der Energiereserven signalisiert. Potente Agonisten von PPAR-γ (Glitazone) werden mittlerweile als Medikamente zur Steigerung der Insulinsensitivität bei Typ-2-Diabetikern eingesetzt.
Bei der Entwicklung einer Adipositas kommt es entsprechend zu einer vermehrten Neubildung von Adipozyten. Eine Reduktion der Fettmasse während hypokalorischer Ernährung wird zunächst durch eine Verringerung des Volumens der Adipozyten erreicht. Ob dabei eine Reduktion der Fettzellzahl des Organismus durch Dedifferenzierung oder Apoptose möglich ist, ist zurzeit noch unklar.
Differenzialdiagnose
In seltenen Fällen kann die Adipositas Symptom einer anderen Primärkrankheit sein.
Differenzialdiagnosen
  • Genetische Syndrome mit konstitutiver Adipositas, z. B.
    • Bardet-Biedl-Syndrom
    • Börjeson-Forssman-Lehmann-Syndrom
    • Pseudohypoparathyreoidismus
  • Genetische Syndrome mit Makrosomie, z. B.
    • Wiedemann-Beckwith-Syndrom
    • Simpson-Golabi-Behmel-Syndrom
  • Sekundäre Adipositas, z. B.
    • Endokrinopathien (Hypothyreose, Cushing, hGh-Mangel)
    • Fetopathia diabetica
    • Medikamente (Kortison)
    • Muskelhypotonie
    • Geistige Behinderung
Die meisten dieser Krankheiten sind durch weitere eindeutige klinische Merkmale ohne weitere Diagnostik erkennbar. Da ein adipöses Kind normalerweise eine Akzeleration des Längenwachstums zeigt, sollte bei jedem Patienten mit verzögertem Wachstum eine sekundäre Adipositas ausgeschlossen werden.
Klinische Symptome und Komorbidität
Mögliche Folgeerscheinungen der Adipositas im Kindes- und Jugendalter sind in Abb. 3 zusammengefasst und im Folgenden erläutert.
Stoffwechselstörungen, Hypertonie und metabolisches Syndrom
Die Anlage überschüssiger Fettgewebsdepots begünstigt das Auftreten von zahlreichen Folgekrankheiten wie Dyslipoproteinämie, Störungen der Glukoseregulation, Diabetes mellitus Typ 2 (Kap. „Diabetes mellitus bei Kindern und jugendlichen“) und Hypertonie, die letztlich ein erhöhtes Arterioskleroserisiko zur Folge haben. Die Wurzeln dieser bedeutendsten Zivilisationskrankheiten liegen bereits in der Kindheit. Ein zentraler, pathogenetisch relevanter Befund ist die Insulinresistenz.
Erhöhte Blutfettwerte sowie charakteristische Dyslipoproteinämien (meist Typ 2a oder 2b nach Fredrickson) werden bereits in der Kindheit durch Adipositas ausgelöst oder verstärkt. Der Diabetes mellitus Typ 2 ist in den USA bereits für ein Drittel aller neuen Diabetesfälle bei Jugendlichen verantwortlich. Dieser Anstieg der Prävalenz des Diabetes mellitus Typ 2 erfolgte in den letzten Jahren parallel zum Anstieg der Adipositasprävalenz in dieser Altersgruppe. In Deutschland zeigen verschiedene aktuelle Kohortenstudien, dass bei Kindern- und Jugendlichen mit Adipositas die Prävalenz des Typ-2-Diabetes mellitus bei 1 % und die der gestörten Glukosetoleranz bei 3–6 % liegen (Kap. „Diabetes mellitus bei Kindern und Jugendlichen“).
Erhöhte Blutdruckwerte finden sich häufig bei adipösen Kindern und Jugendlichen. Diesem Befund kommt bereits ein erhöhtes Morbiditätsrisiko zu. Eine echte arterielle Hypertonie ist nicht einfach zu diagnostizieren. Eine 24-h-Blutdruckmessung ist dazu erforderlich.
Für Insulin-, Cholesterin- und Triglyzeridspiegel sowie für den Blutdruck liegt offenbar ein sog. tracking vor, d. h. das relative Niveau der Messwerte bleibt während der Zunahme des Alters gleich. Hiernach können theoretisch eine pathologische Glukosetoleranz, eine Dyslipoproteinämie oder eine Hypertonie des Erwachsenen bereits in der Kindheit prognostiziert werden und somit eine Risikoeinschätzung der bestehenden Adipositas schon sehr früh erfolgen.
Es ist bekannt, dass es bei adipösen Erwachsenen häufig zu einem sog. Clustering von Risikofaktoren kommt: Die Kombination von Hyperinsulinämie, pathologischer Glukosetoleranz, Dyslipoproteinämie, Hyperurikämie und erhöhtem Blutdruck bedingt das metabolische Syndrom. Die beobachtete Anhäufung dieser Befunde bei mehreren Familienmitgliedern lässt auch auf eine genetische Prädisposition schließen. Diese kann möglicherweise kausal mit der Aktivität der 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Typ 1 (11β-HSD-1), einem Enzym, das für die Bildung von Kortisol aus Kortison verantwortlich ist und in omentalen Adipozyten exprimiert wird, in Zusammenhang gebracht werden.
Die entsprechenden Patienten zeichnen sich auch durch eine abdominal betonte Körperfettverteilung aus mit vergrößerten intraabdominalen Fettdepots. Dem viszeralen Fettgewebe kommt eine Schlüsselrolle bei der Entstehung dieser metabolischen Störungen zu. Es zeichnet sich im Vergleich zum subkutanen durch eine höhere Zelldichte, eine dichtere Innervation, kleinere Zellen mit höherer Dichte adrenerger Rezeptoren und einen erhöhten Blutfluss aus. Dies bedingt, dass es metabolisch aktiver ist. In Abhängigkeit von der im viszeralen Fett vorherrschenden lipolytischen Aktivität kommt es zum Anfluten von freien Fettsäuren im portalen Kreislauf, wodurch es zu einer Steigerung der hepatischen Lipoproteinproduktion und zu einer Beeinträchtigung der hepatischen Insulinextraktion kommt. Da viszerales Fett während der Pubertät an Größe zunimmt, ist davon auszugehen, dass sich die metabolischen Veränderungen zeitgleich vermehrt einstellen.
Neuere Untersuchungen zeigen, dass ein Clustering von Risikofaktoren des metabolischen Syndroms bei Kindern mit Adipositas bereits präpubertär gefunden werden kann. Während der Pubertät kommt es zu einer deutlicheren Ausprägung dieser Risikofaktoren aufgrund der in der Pubertät zunehmenden Insulinresistenz. In den USA liegt die Prävalenz des metabolischen Syndroms bei normalgewichtigen Jugendlichen bei 0,1 %, bei übergewichtigen Jugendlichen bei 6,8 % und bei adipösen Jugendlichen bei 28,7 %. Die Prävalenzzahlen hängen naturgemäß von der verwendeten Definition der einzelnen Grenzwerte für die Faktoren des metabolischen Syndroms ab.
Das metabolische Syndrom ist der Motor für die Entwicklung kardiovaskulärer Erkrankungen und des Altersdiabetes. Kinder und Jugendliche, bei denen Hinweise für ein metabolisches Syndrom gefunden werden, sollten im Verlauf regelmäßig nachuntersucht werden. Neben verhaltenstherapeutischen Maßnahmen mit dem Ziel einer Verbesserung des Ernährungs- und Bewegungsverhaltens (siehe unten, „Therapie“) muss zukünftig auch der Einsatz von Medikamenten überprüft werden. Dabei ist es zunächst sinnvoll, die Insulinresistenz mit sog. Insulin-Sensitizern zu behandeln (z. B. Metformin). Bevor hierfür eine generelle Empfehlung ausgesprochen werden kann, sind weitere kontrollierte Studien notwendig.
Störungen der Pubertätsentwicklung
Es besteht eine Beziehung zwischen der Pubertätsentwicklung und dem Ausmaß der Energiespeicher im Körper. Eine frühe Reifeentwicklung ist mit einem erhöhten Körperfettgehalt im Erwachsenenalter verknüpft. Andererseits haben Kinder mit Adipositas eine frühere Adrenarche, ein akzeleriertes Knochenalter sowie eine passager erhöhte Wachstumsgeschwindigkeit und Mädchen ein jüngeres Menarchenalter. Interessanterweise scheint bei Jungen die Gonadarche demgegenüber etwas verspätet einzusetzen, was vorläufigen Befunden zufolge auf eine verzögert einsetzende und verminderte Gonadotropinausschüttung zurückzuführen ist. Zusätzlich bestehen bei adipösen Jungen oft eine ausgeprägte Pseudogynäkomastie und ein Pseudohypogenitalismus. Das Fettgewebe ist ein zentraler Ort der Aromatisierung von Steroidhormonen, was die Hyperöstrogenämie im Rahmen der Adipositas erklärt. Dies erklärt auch das Vorkommen einer echten Gynäkomastie bei adipösen Jungen.
Weitere endokrinologische Veränderungen
Adipositas geht mit Veränderungen in klassischen endokrinologischen Regelkreisen (hypothalamohypophysär-thyroidale, hypothalamohypophysär-gonadale und hypothalamohypophysär-adrenale Achse) einher. Zahlreiche endokrine Funktionen scheinen dabei in enger Beziehung zum Körpergewicht zu stehen.
Eine verminderte hypophysäre Ausschüttung von Wachstumshormon (GH) führt bei Adipositas zu erniedrigten GH-Serumkonzentrationen. Diese sind invers mit der Größe der viszeralen Fettgewebsdepots korreliert. Eine postulierte verminderte lipolytische Wirkung von GH könnte hierfür verantwortlich sein.
Endokrine und metabolische Funktionen des Fettgewebes
Das Fettorgan des Menschen hat nicht nur die Funktion eines Energiespeichers, sondern ist ein komplexes endokrines Organ. Metabolische und kardiovaskuläre Komplikationen der Adipositas werden von den Sekretionsprodukten des Fettgewebes gefördert oder sogar verursacht.
Bislang wurden mehr als 100 Sekretionsprodukte des Fettgewebes charakterisiert, die sich unterschiedlich in Familien zuordnen lassen. Dazu gehören Fettsäuren, Prostaglandine bis hin zu komplexen Proteinen. Da die Sekretion dieser sog. Adipokine mit zunehmender Fettmasse ansteigt, lässt sich Adipositas auch als Zustand einer subakuten chronischen Inflammation beschreiben. Fettzellen und ihre Vorläuferzellen können demnach als primitive Immunzellen betrachtet werden, die sogar die Fähigkeit zur Phagozytose besitzen. Ein auffällig hoher Anteil der Adipokine gehört zu der Familie der Zytokine und Chemokine. Dazu zählen z. B. Tumor-Nekrose-Faktor α (TNF-α), Transforming growth factor β (TGF-β), Interleukin-1 (IL-1), IL-4, IL-6, IL-8, IL-18, makrophagenkoloniestimulierender Faktor (MCSF), Makrophagenmigrationsinhibitionsfaktor (MIF) und Macrophage inflammatory protein 1α (MIP-1α). Vom Fettgewebe werden auch Faktoren des alternativen Komplementsystems und Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1 (PAI-1) synthetisiert und abgegeben. Adiponektin ist ein Protein, das ausschließlich von differenzierten Adipozyten synthetisiert wird. Überraschenderweise sind Plasmaspiegel bei adipösen Individuen niedriger als bei schlanken. Die Erniedrigung der Adiponektinspiegel bei Adipösen scheint in kausalem Zusammenhang mit der Entstehung einer Insulinresistenz und des metabolischen Syndroms zu stehen. Eine Erhöhung der Adiponektinspiegel führt im Tierversuch zu einer Verbesserung der Insulinresistenz und zu einem Schutz vor arteriosklerotischen Gefäßveränderungen. Dem Adiponektin kommt zukünftig eine besondere diagnostische und vielleicht auch therapeutische Bedeutung bei Adipösen zu.
Orthopädische Störungen
Eine bislang weit unterschätzte Bedeutung haben orthopädische Veränderungen als Folge einer frühmanifesten Adipositas. Neben häufigeren Zerrungen und Frakturen sind bei Kindern und Jugendlichen mit Adipositas folgende 3 relevante Befunde vermehrt zu finden: Genu valgum und Blount-Krankheit (= aseptische Epiphyseonekrose der medialen, proximalen Tibiaepiphyse, die vor allem bei der negroiden Rasse vorkommt) als Wegbereiter für eine spätere Gonarthrose sowie die Epiphyseolysis capitis femoris. Diese kann bei extrem adipösen Jugendlichen latent verlaufen und zu einer Dislokation des Hüftkopfes („tilt-deformity“) führen und so Wegbereiter für eine Koxarthrose sein.
Respiratorische Störungen
Adipöse Säuglinge und Kleinkinder leiden offenbar häufiger an obstruktiven Bronchitiden als normalgewichtige. Von besonderer Bedeutung sind zudem Berichte über das Vorkommen des obstruktiven Schlafapnoe-Syndroms (OSAS) und dem sog. obstruktiven Schnarchen („upper airway resistance syndrom“, UARS) mit nächtlicher Hypoventilation und Hypoxämien bei adipösen Kindern und Jugendlichen. Neurokognitive Defizite und Schulleistungsstörungen können bei den adipösen Kindern bestehen, die ein Schlafapnoe-Syndrom aufweisen. Da bei den publizierten Fällen von adipositasassoziiertem Hypoventilationssyndrom eine hohe Mortalitätsrate beschrieben wurde, ist beim Vorliegen dieser Komplikation eine aggressive Therapie zu fordern.
Bei Kindern und Jugendlichen kann eine deutliche Gewichtsabnahme zu einer Eliminierung des OSAS führen, bei Erwachsenen hingegen ist dies nur ganz selten möglich, da die zugrunde liegende Instabilität der Pharynxwände und der Zungengrundmuskulatur im späteren Leben nicht mehr reversibel ist.
Dermatologische Veränderungen
Weitere körperliche Veränderungen, die zu einem Leidensdruck bei den Betroffenen führen, sind: monströse Formen des Panniculus adiposus, Striae distensae und intertriginöse Hautinfektionen. Die Acanthosis nigricans, deren Vorkommen auf bis zu 25 % bei deutlich übergewichtigen Jugendlichen geschätzt wird, findet bei der klinischen Befunderhebung meist keine Beachtung, könnte aber ein Hinweis für das Vorliegen einer gestörten Glukosetoleranz oder eines Diabetes mellitus Typ 2 sein. Auch ein vermehrtes Vorkommen von Akne und Hirsutismus bei adipösen Mädchen ist bekannt.
Gastroenterologische Veränderungen
Ein gastroösophagealer Reflux sowie Magenentleerungsstörungen als Folge eines vermehrten intraabdominalen Drucks liegen bei adipösen Kindern häufiger als bei normalgewichtigen Kindern vor. Adipositas im Kindesalter erhöht das Risiko für Gallensteine um das bis zu 10-Fache insbesondere bei wiederholten Gewichtsabnahmen.
Hinweise für das Vorliegen einer Fettleber (Steatosis hepatis) kann bei bis zu 25 % der Kinder und Jugendlichen mit Adipositas gefunden werden. Bei diesen Patienten liegen meist weitere Zeichen einer Insulinresistenz bzw. eines metabolischen Syndroms vor. Erhöhte Leberenzyme (insbesondere Alaninaminotransferase, ALT) sowie eine Echogenitätsvermehrung in der Sonografie sind Hinweise für eine Fettleber. Verlaufsbeobachtungen bei Erwachsenen konnten zeigen, dass einige dieser Patienten mit Fettleber eine nichtalkoholische Steatohepatitis (NASH) entwickeln, die wiederum ein hohes Risiko für die Entwicklung einer Leberzirrhose oder einer Leberfibrose darstellt. Die Diagnose NASH basiert auf dem histologischen Befund einer Biopsie. Die Bedeutung erhöhter Leberenzyme bzw. sonomorphologischer Veränderungen der Leber im Sinne einer Fettleber bei Kindern und Jugendlichen mit Adipositas ist bislang aufgrund fehlender Verlaufsbeobachtungen noch unklar. Diesen Befunden muss zukünftig eine erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet werden.
Psychosoziale Folgen und Lebensqualität
Der Leidensdruck eines Kindes oder Jugendlichen mit Adipositas entsteht durch sein äußeres Erscheinungsbild und die daraus resultierende Diskriminierung, welche schließlich ein gestörtes Selbstbild zur Folge hat. Neuere Untersuchungen zeigen, dass Kinder mit Adipositas unter Beeinträchtigungen des Selbstwertes leiden und dass die berichtete Lebensqualität, die ähnlich beeinträchtigt ist wie bei Kindern mit onkologischen Erkrankungen, Zusammenhänge mit Aspekten der psychosozialen Adaptation, wie sozialem Rückzug und emotionalen Problemen, aufweist. Die entstehenden psychosozialen Probleme und die oft negativen sozialen Interaktionen beeinflussen den sozioökonomischen Status der Betroffenen im Erwachsenenalter entscheidend.
Bei adipösen Erwachsenen ist eine höhere Rate an affektiven Störungen zu finden, wobei unklar ist, ob diese Folge der psychosozialen Probleme ist oder umgekehrt das Entstehen der Adipositas durch sie begünstigt wird.
Essstörungen bei Adipositas im Kindes- und Jugendalter
Adipositas ist primär keine Essstörung. Ein geringer Prozentsatz der Adipösen leidet allerdings an einer Essstörung. Unterschieden werden muss das sog. Binge-eating-Syndrom vom sog. Night-eating-Syndrom. Adipöse Jugendliche zeigten in 20–30 % der Fälle Hinweise für ein Binge-eating-Syndrom. Mädchen scheinen häufiger betroffen zu sein als Jungen. Interessanterweise ist eine Binge-eating-Störung häufig mit anderen psychiatrischen Krankheiten assoziiert. Jugendliche mit einem Binge-eating-Syndrom haben sehr viel häufiger eine depressive Verstimmung und ein niedriges Selbstwertgefühl.
Verlauf und Prognose
Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Adipositas im Kindesalter bis ins Erwachsenenalter fortbesteht, ist hoch, wenn das Kind älter als 4 Jahre ist, einen übergewichtigen Elternteil hat oder eine extreme Adipositas aufweist. Bei einem 7-jährigen Kind mit Adipositas und einem adipösen Elternteil besteht z. B. unabhängig von der Ausprägung der Adipositas eine 70-prozentige Wahrscheinlichkeit, auch im Erwachsenenalter adipös zu sein.
Adipositas im Kindes- und Jugendalter ist mit einer höheren Morbidität und Mortalität im Erwachsenenalter verbunden. Die Prognose der Adipositas ist daher auch von der Ausprägung und jeweiligen Prognose der oben genannten Folgekrankheiten abhängig. Die Adipositas mit ihren Folgekrankheiten stellt im Erwachsenenalter eines der bedeutendsten medizinischen und gesundheitsökonomischen Probleme unserer Zeit dar.
Die Prognose der Adipositas im Kindes- und Jugendalter ist auch wegen der Tatsache ungünstig, dass die momentan bestehenden Therapiekonzepte eine hohe Motivation und Compliance fordern, die oft von den Betroffenen nicht erbracht werden oder nicht erbracht werden können.
Therapie
Grundsätzlich müssen bei einer Therapie der Adipositas die physiologischen Grundlagen der Körpergewichtsregulation berücksichtigt werden (siehe oben, „Pathogenese“). Deshalb ist das Ziel einer Therapiemaßnahme nicht die Gewichtsabnahme, sondern die Stabilisierung eines reduzierten Körpergewichts auf einem niedrigeren Niveau und damit die Stabilisierung eines neuen Energiegleichgewichts. Ob dies generell langfristig durch Verhaltenstherapie möglich ist, ist noch unklar. Schnelle Gewichtsabnahmen im Rahmen von kurzzeitigen hypokalorischen Diäten sind eher nachteilig (Effekt des „weight cycling“).
Die Indikation zu einer speziellen therapeutischen Intervention hängt vom Schweregrad der Adipositas und vom Vorliegen von Folgekrankheiten ab. Aus präventiver Sicht sollte so früh wie möglich eine adäquate Intervention angestrebt werden. Kreuzt der BMI-Verlauf die BMI-Perzentilen nach oben, so sollte dies erkannt und bereits vor Erreichen der 97. Perzentile mit einer Behandlung begonnen werden.
Bei den momentan möglichen Therapiemaßnahmen im Kindes- und Jugendalter hat eine ambulante, verhaltenstherapeutisch orientierte Maßnahme unter Einbeziehung der Personen des engeren sozialen Umfelds die besten Aussichten auf einen möglichen Langzeiterfolg. Die Bausteine einer solchen Therapie sind unter anderem Steigerung der körperlichen Aktivität sowie individuelle Modifikation der Ernährung und des Essverhaltens. Leider gibt es bis heute nur wenige überzeugende Therapiekonzepte und kaum ambulante Therapiezentren, an denen eine langfristige Betreuung der Patienten möglich ist. Interkurrente stationäre Therapiemaßnahmen können vorteilhaft sein, insbesondere dann, wenn sie fest in ein langfristiges Programm eingebunden sind. Die Adipositas ist wie der Diabetes oder die Hypercholesterinämie eine chronische Krankheit, die einer Langzeittherapie bedarf.
Die bisher publizierten Daten zeigen, dass die verhaltenstherapeutischen Maßnahmen nur bei einer Minderheit der Kinder und Jugendlichen mit Adipositas wirksam sind. Diese kommen meist aus hoch motivierten intakten Familien. Der Überprüfung der Motivation und der Therapiefähigkeit eines Patienten und seiner Familie vor der Durchführung einer aufwendigen ambulanten Adipositastherapie kommt eine besondere Bedeutung zu.
Chirurgische (bariatrische Chirurgie) oder medikamentöse Therapien sind für die Anwendung bei Kindern und Jugendlichen nicht ausreichend überprüft bzw. nicht zugelassen und sollten nur bei zwingenden Indikationen in Adipositas-Spezialzentren durchgeführt werden.
Eine neue Herausforderung in der Kinder- und Jugendmedizin stellt die Behandlung der Komorbidität der Adipositas bei Kindern und Jugendlichen dar. Können die Therapieziele nicht durch Verhaltensänderungen erreicht werden, so ist eine pharmakologische Therapie der systolischen Hypertonie, der Dyslipidämie, des metabolischen Syndroms oder des polyzystischen Ovarsyndroms erforderlich, und es müssen unter Umständen für Kinder und Jugendliche nicht zugelassene Medikamente aus der Erwachsenenmedizin verwendet werden. Dies kann nur nach sorgfältiger Überprüfung der Indikation und mit adäquater Dokumentation des Verlaufs durchgeführt werden. Die Gabe von Metformin im Rahmen der Behandlung des metabolischen Syndroms oder des Prädiabetes hat sich bereits etabliert. Eine Dosierung mit 500–1000 mg Metformin pro Tag scheint dabei ausreichend zu sein, die Therapieziele zu erreichen.
Prävention
Da Adipositas im Kindes- und Jugendalter heute gegenüber herkömmlichen Maßnahmen weitgehend therapieresistent ist, stellt die Vorbeugung der Adipositas eine klassische Aufgabe für die Präventivmedizin und damit auch die Kinder- und Jugendmedizin dar. Zahlreiche Präventionsstudien, die auf alleinige Verhaltensänderungen bei Kindern abzielten, zeigten keinen messbaren Effekt auf das Körpergewicht. Es ist deshalb davon auszugehen, dass eine wirksame Prävention nur durch eine zusätzliche Veränderung der Lebensbedingungen, unter denen die Kinder aufwachsen, möglich ist. Abb. 4 zeigt in Form des sog. Zwiebelmodells die verschiedenen Ebenen der Verantwortung für die Prävention der Adipositas im Kindes- und Jugendalter. Wenn es gelingt, auf allen Ebenen deutliche Veränderungen zu erreichen, können die Lebensbedingungen verändert und die aktuelle besorgniserregende Entwicklung gebremst und eventuell sogar rückgängig gemacht werden. Eine wirksame Prävention kann von einzelnen Personen oder Gruppen im Gesundheitssystem nicht erbracht werden. Isolierte Beratungsprogramme zur Prävention erscheinen auf der Basis der publizierten Studien nicht sinnvoll.
Die Prävention von Übergewicht ist auch eine familienpolitische, hoheitliche Aufgabe des Staates (positive Beispiele aus anderen Bereichen, bei denen die Politik das Verhalten der Bürger beeinflussen konnte: Sicherheitsgurte im Auto, Verbot der Tabakwerbung, raucherfreie Arbeitsplätze, Ökosteuer, Benutzung von Kondomen zur Aids-Prävention u. a.).
Einzelne schulbasierte Präventionsprogramme, in denen Verhaltens- und Verhältnisprävention angestrebt wurden, zeigen überraschende Erfolge und können als wissenschaftlich etabliert eingestuft werden. In solchen Programmen sollten einfache Botschaften möglichst über einen breit angelegten Ansatz vermittelt werden. Dabei sollten Lehrer, Medien, Hausmeister, Eltern, Schulkantinen und die Freizeitgestaltung mit einbezogen werden. Geschlechtsspezifische und ethnische Besonderheiten müssen berücksichtigt werden und stellen eine weitere Herausforderung dar.
Schließlich muss erwähnt werden, dass die Grundlagen für ein gesundes Ernährungs- und Bewegungsverhalten bereits in frühester Kindheit gelegt werden und die Kinder durch die Vorbildfunktion der Erwachsenen geprägt werden. Daher erscheinen breitenwirksame Präventionsstrategien bei jungen Familien besonders sinnvoll und sollten überprüft werden.
Fußnoten
1
Längensollgewicht = (Gewicht/größenbezogenes Referenzgewicht) × 100.
 
2
BMI = Gewicht/(Höhe)2 (kg/m2).
 
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