200 Herz 31 · 2006 · Nr. 3 © Urban & Vogel © Urban & Vogel 2006 Herz Molecular Basis of Obesity and the Risk for Cardiovascular Disease Muhidien Soufi 1 , Alexander M. Sattler 1 , Matthias Herzum 1 , Bernhard Maisch 1 , Jürgen R. Schaefer 2 Abstract Atherosclerosis and cardiovascular disease (CVD) are the main causes of death in the Western world, for both men and women. The onset and development of diseases of the cardiovascular and cerebrovascular system are strongly dependent on multiple risk fac- tors that promote pathologic conditions like athero- sclerosis, hypertension and thrombosis. Besides ge- netic factors also environmental influences such as diet composition are known to be closely related to CVD. In this context obesity has been postulated as an independent cardiovascular risk factor. Data from the Framingham Heart Study have consistently shown that increasing degrees of obesity are accompanied by greater rates of CVD. At present, obesity affects 10–35% of the European and US population and in- creases steadily. As obesity is a serious health prob- lem which promotes metabolic abnormalities (insu- lin resistance, hyperinsulinemia and dyslipidemia) and dramatically increases the risk for CVD, this re- view will focus on the epidemiologic and genetic background of obesity. Furthermore, the molecular mechanisms involved in obesity development and their contribution to CVD will be discussed. Molekulare Grundlagen der Adipositas und das Risiko für koronare Herzerkrankungen Zusammenfassung Atherosklerose und die damit vergesellschafteten kar- diovaskulären Erkrankungen sind nach wie vor die Haupttodesursache in der westlichen Welt, sowohl bei Männern als auch bei Frauen. Entstehung und Fort- schreiten dieser Erkrankung werden durch eine Reihe von Risikofaktoren getrieben, die letztendlich zur Athe- rosklerose, aber auch zu Bluthochdruck sowie erhöhter Thromboseneigung führen können. Neben geneti- schen Faktoren spielen Umwelt- sowie Ernährungsfak- toren eine große Rolle. In diesem Zusammenhang wur- de auch das Vorhandensein von Übergewicht als kar- diovaskulärer Risikofaktor beschrieben. Die Daten der Framingham Heart Study zeigten, dass es mit zuneh- mendem Übergewicht zum vermehrten Auftreten ko- ronarer Herzerkrankungen (KHK) kommt. Derzeit sind zwischen 10% und 35% aller Europäer und US-Ameri- kaner übergewichtig – mit rasch steigender Tendenz. Dadurch wird Übergewicht zu einem ernsthaften Gesundheitsproblem. In der Folge führt krankhaftes Übergewicht zu einer ganze Reihe von atherosklero- serelevanten Stoffwechselstörungen, wie Insulinresis- tenz, Hyperinsulinismus und Dyslipidämien, und in der Folge zu einer dramatischen Zunahme kardiovaskulä- rer Erkrankungen. Diese Arbeit wird sich mit den epide- miologischen und genetischen Ursachen von Überge- wicht auseinander setzen. Darüber hinaus werden die molekularen Mechanismen, die zur Adipositas und in der Folge zur KHK führen, sowie sich hieraus entwi- ckelnde neue Therapieansätze diskutiert. Schlüsselwörter: Übergewicht · Lipide · Metabolisches Syn- drom · Genetische Varianten · KHK- Risikofaktoren Key Words: Obesity · Lipids · Metabolic syn- drome · Gene vari- ants · Cardiovascu- lar risk factors 1 Department of Internal Medicine, Cardiology, Angiol- ogy and CAD Pre- vention, University Hospital Giessen and Marburg, Philipps University Marburg, Ger- many, 2 Dr. R. Pohl Stif- tungsprofessur “kardiovaskuläre Prävention”. Herz 2006;31:200–6 DOI 10.1007/ s00059-006-2801-2 Introduction Cardiovascular disease (CVD) is the main cause of death in the Western population [1, 2]. The early key element that promotes development of CVD is ath- erosclerosis. Atherosclerosis is a complex disorder of lipid metabolism that is accompanied by metabolic abnormalities such as diabetes, hypertension, chronic inflammation, and obesity [3–5]. The modernized lifestyle in Western societies dramatically increased the prevalence of obesity and overweight in the past years, mainly due to reduced physical activity, and extensive consumption of unfavorable dietary fats in low-cost food [6–8]. Consequently, obesity increases various risk factors that contribute to early morbidity and mortality. Several studies identified obesity, par- ticularly truncal obesity in men, to be an independent risk factor for coronary artery disease (CAD). How- ever, several other metabolic disorders such as hy- pertriglyceridemia, increase in small dense LDLs, low HDL levels, insulin resistance, and diabetes mel- litus are commonly associated with obesity and all of them appear to be important risk factors for CAD as well. Furthermore, there is a rather harsh dispute over whether or not the metabolic syndrome, of which obesity is a central feature, is a useful entity to identify populations with an increased risk for CAD © Urban & Vogel 2006 Herz Her Herz CM E