Metabolischer Fingerabdruck erlaubt Einblick in die Entstehung von Typ-2-Diabetes

Eine umfangreiche Analyse humaner Plasmaproben erlaubt tiefere Einblicke in die Vorgänge im Körper während der prä-diabetischen Phase. Im Rahmen eines Projektes des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung e.V. veröffentlichte eine Forschergruppe um Prof. Häring am Langerhans-Institut der Universität Tübingen gemeinsam mit Kollegen des Helmholtz-Zentrum und der TU in München ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Plos One.


Die Typ 2 Form des Diabetes ist durch eine sogenannte Insulinresistenz gekennzeichnet, d.h. der Körper produziert Insulin, dieses kann aber seinen Aufgaben in den einzelnen Zellen nicht mehr nachkommen. Die Zellen sind nicht mehr sensitiv für die Wirkung von Insulin. Neben dieser zunehmenden Insulinresistenz treten lange vor den Symptomen des Diabetes mellitus, in der prä-diabetischen Phase, auch schon tiefgreifende Veränderungen im Stoffwechsel des Körpers auf.


In der aktuellen Studie konnte eine Gruppe von 46 nicht diabetischen Patienten an Hand eines Vergleiches des metabolischen Fingerabdrucks in drei Gruppen aufgeteilt werden. In Patienten mit fortgeschrittener Insulinresistenz, die sich aber noch im prä-diabetischen Stadium befinden, wurden erhebliche Veränderungen im Stoffwechsel festgestellt. Selbst beginnende Insulinresistenz ging mit leichten, aber deutlich detektierbaren, Abweichungen einher. Bei Probanden mit normaler Insulinwirkung war eine Auswertung des Metabolismus unauffällig.

Die einzelnen Stoffwechselprodukte wurden von den Wissenschaftlern mit Hilfe einer hochsensitiven Analytik (Massenspektrometrie) im Blut identifiziert und quantifiziert. Eine Klassifizierung der einzelnen veränderten Parameter der Gruppen deutet darauf hin, dass es im Zusammenhang mit einer fortschreitenden Insulinresistenz zu einer Anhäufung von Stoffwechselprodukten in verschiedenen Bereichen des Lipidstoffwechsels kommt.


Besonderes Augenmerk wurde auf drei Verbindungen gerichtet: für DAG (Diacylglycerol) und Sphingomyelin, für die bereits eine Rolle bei der Entstehung von Diabetes diskutiert wurde, konnten in den Gruppen mit beginnender bzw. fortgeschrittener Insulinresistenz erhöhte Werte festgestellt werden. Urobilinogen, ein Molekül, das bei Gesunden ausgeschieden wird, war hingegen nur in der insulinresistenten Gruppe nachweisbar. Detaillierte Untersuchungen dieser und weiterer identifizierter Stoffwechselprodukte können zukünftig neue Einsichten in die Mechanismen von der Entstehung von Typ 2 Diabetes gewähren.


Bisher wurde eine beginnende Insulinresistenz mit Hilfe eines oralen Glukosetoleranztests bestimmt, wobei der Grad der Resistenz mit Hilfe des Matsuda Index (ISIMatsuda) ausgedrückt wird. ISIMatsuda < 2.5 zeigt einen diabetischen Status an. Allerdings wusste man nicht, ab welchem Wert es bereits zu pathologischen Veränderungen im metabolischen Fingerabdruck des Stoffwechsels kommt. Dank der Arbeit von Prof. Häring und seinen Kollegen konnte dieser Wert, der als Indikator für eine einsetzende prä-diabetische Phase dienen könnte, nun mit einem ISIMatsuda von 15 beziffert werden, wobei in Patienten mit einem Wert von 8.5 bis 15 nur einige metabolische Abweichung auftauchen.


Es ist denkbar, dass man zukünftig zur Früherkennung von einem sich manifestierenden Typ 2 Diabetes zusätzlich zur Glukosetoleranz noch andere Parameter des Stoffwechsels heranziehen kann.

[Originalpublikation]

Birgit Niesing
Birgit Niesing

Referentin für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit