Typ-1-Diabetes

Typ-1-Diabetes ist die häufigste Stoffwechselerkrankung im Kindes- und Jugendalter. Ursache ist eine Autoimmunreaktion: Die Abwehrzellen des Immunsystems greifen die insulinproduzierenden Beta-Zellen in der Bauchspeichdrüse an und zerstören sie. Hat die Zerstörung der Betazellen ein bestimmtes Maß überschritten, bricht die Stoffwechselerkrankung aus. Aufgrund des Insulinmangels steigen die Blutzuckerwerte. In Deutschland sind derzeit etwa 30.500 Kinder und Jugendliche unter 19 Jahren von Typ-1-Diabetes betroffen. Die Tendenz ist steigend.
Die genauen Hintergründe des Typ-1-Diabetes sind bisher nur zum Teil aufgeklärt. Bekannt ist, dass Typ-1-Diabetes eine polygene Erkrankung ist, d.h. an der Entstehung sind viele verschiedene Gene beteiligt. Darüber hinaus spielen Umwelteinflüsse, aber auch die Wirkung von Geschlechtshormonen während der Pubertät eine Rolle bei der Entstehung.

Aktuelle Forschungsfragen

Doch wie kann man Typ-1-Diabetes noch vor dem Ausbruch der Stoffwechselerkrankung erkennen? Was sind die Ursachen für die Fehlsteuerung des Immunsystems? Welche Umweltfaktoren haben einen Einfluss auf die Entstehung der Krankheit? Gibt es einen Schutz vor der Zerstörung der Betazellen? DZD-Wissenschaftler arbeiten an der Aufklärung von Mechanismen, die zur Entstehung des Typ-1-Diabetes führen. In Langzeitstudien untersuchen sie den Zusammenhang von Genen, Umweltfaktoren und Immunsystem für die Pathogenese von Typ-1-Diabetes. Die gewonnenen Erkenntnisse helfen, neue Ansätze zur Vorbeugung und Therapie der Erkrankung zu entwickeln.
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Biomarker helfen, die Autoimmunerkrankung frühzeitig zu erkennen

Die Autoimmunreaktion verläuft lange Zeit schleichend und ohne Symptome. Die entsprechenden Antikörper lassen sich jedoch mittels Blutuntersuchung schon Jahre vor Ausbruch des Diabetes nachweisen. Die größte diagnostische Bedeutung haben Autoantikörper gegen zytoplasmatische Inselzellbestandteile (abgekürzt ICA), gegen Insulin (IAA), gegen Glutaminsäure Decarboxylase (GADA) und gegen Tyrosinphosphatase IA2 (IA2-Ak).
DZD-Forscher konnten erstmalig zeigen, dass bei betroffenen Kindern zu Beginn der Autoimmunreaktion eine erhöhte Anzahl von Insulin-spezifischen, follikulären T-Helferzellen (TFH) im Blut zu finden ist. Analysen ergaben, dass ein als miRNA92a bekanntes Molekül (miRNAs sind nichtkodierende RNAs, die eine wichtige Rolle bei der Genregulation und insbesondere beim Stilllegen von Genen spielen den Anstoß für eine Kette von molekularen Ereignissen gibt, an deren Ende der Anstieg dieser Immunzellen steht.
Aber auch bestimmte Proteine im Blut von Kindern können einen sich anbahnenden Typ-1-Diabetes vorhersagen - noch bevor die ersten Symptome auftreten.

Typ-1-Diabetes rechtzeitig behandeln

In der Fr1da-Studie in Bayern "Typ-1-Diabetes früh erkennen - früh gut behandeln“ wird allen Kindern zwischen zwei und fünf Jahren eine kostenlose Untersuchung auf Diabetes-typische Antikörper angeboten. Die frühe Diagnose gibt den Kindern und ihrer Familie wertvolle Zeit, um sich auf den Umgang mit der Erkrankung vorzubereiten. Zudem soll Fr1da helfen, mehr über die Ursachen des Typ-1-Diabetes zu erfahren. Auch für die Prävention erhoffen sich die Forscherinnen und Forscher neue Erkenntnisse. Ziel ist es, Ketoazidosen bei Ausbruch der Erkrankung zu verhindern und durch eine frühzeitige Einleitung der Insulintherapie die Einstellung des Blutzuckers zu optimieren. Langfristig kann so das Risiko für Folgeerkrankungen minimiert werden. Ähnliche Projekte sind in Sachsen mit der Freder1k-Studie und Niedersachsen mit der Fr1dolin-Studie gestartet.

Prävention: Typ-1-Diabetes verhindern

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Eine Typ-1-Diabetes-Erkrankung möglichst früh im Kindesalter vorherzusagen, kann helfen, Risikopatienten zu identifizieren und zukünftig vielleicht prophylaktisch zu behandeln. DZD-Wissenschaftlern ist gemeinsam mit internationalen Forschern ein wichtiger Durchbruch bei der Prävention von Typ-1-Diabetes gelungen: In der Pre-POINT-Studie konnten sie durch orale Insulin-Gabe bei Kindern zwischen zwei und sieben Jahren mit erhöhtem Diabetesrisiko eine schützende Immunreaktion auslösen. Das Besondere daran ist, dass das Insulin prophylaktisch zu einem Zeitpunkt verabreicht wurde, an dem die Kinder noch keine Autoantikörper entwickelt hatten.

In der Nachfolgestudie Pre-POINTearly untersuchen Forscherinnen und Forscher derzeit, ob sich dieser Effekt mit oralem Insulin bei auch Kleinkindern (im Alter zwischen sechs Monaten und zwei Jahren) bestätigen lässt und ob ein Typ 1 Diabetes dauerhaft verhindert werden kann.
In der Fr1da-Insulin-Interventions-Studie soll ebenfalls durch eine orale Einnahme von Insulin die Entwicklung einer schützenden, regulativen Immunantwort gefördert werden. Ziel der Insulin-Desensibilisierung ist es, eine Immuntoleranz gegen körpereigene Proteine zu induzieren und dadurch Autoimmunität zu vermeiden. Sollte der Impfstoff auch bei größeren Teilnehmerzahlen die Erkrankung dauerhaft verhindern, könnte künftig eine flächendeckende Vorsorgeimpfung möglich werden.

Risikofaktoren für Typ-1-Diabetes identifizieren

Bislang ist nicht genau geklärt, warum der Körper die eigenen insulinproduzierenden Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse zerstört. Man geht davon aus, dass eine bestimmte genetische Veranlagungen die Anfälligkeit für einen Typ-1-Diabetes erhöhen. Bisher sind mehr als 50 krankheitsrelevante Genorte bekannt – insbesondere bestimmte Varianten des Gen für Humane Leukozyten-Antigene (HLA), die eine Schlüsselrolle bei der Unterscheidung zwischen körpereigenen und körperfremden Strukturen durch das Immunsystem spielen.

Auswertungen der Langzeit-Studie BABYDIAB zeigen, dass Kinder mit bestimmten Varianten des Gens IFIH1 (Interferon induced with helicase C domain 1) ein mehr als doppelt so hohes Risiko für Typ-1-Diabetes haben.
Zahlreiche Befunde legen nahe, dass zudem Umweltfaktoren eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Typ-1-Diabetes spielen: So haben Kinder, die per Kaiserschnitt zur Welt kamen, ein mehr als doppelt so hohes Risiko für Typ-1-Diabetes als Kinder, die spontan entbunden wurden. Dies ergaben Auswertungen der Studie BABYDIAB. Auch virale Atemwegsinfektionen in den ersten sechs Lebensmonaten sind mit einem erhöhten Risiko für Typ-1-Diabetes assoziiert.

Intention der internationale multizentrische TEDDY-Studie (TEDDY = The Environmental Determinants of Diabetes in the Young) ist es, in der kindlichen Entwicklung Faktoren zu identifizieren, die zu einem Typ-1-Diabetes und der dahinter stehenden Autoimmunität führen. Dazu sammeln die Studienärzte bei Kindern mit Risikogenen für die Erkrankung vielfältige Daten über Impfungen, Infektionen, geografische Unterschiede, Ernährungsgewohnheiten, psychosoziale Faktoren und andere Umwelteinflüsse.

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Betazellen produzieren und speichern im Körper Insulin. Beim Typ-1-Diabetes sowie im fortgeschrittenen Stadium des Typ-2-Diabetes gehen die Betazellen zugrunde. DZD-Experten arbeiten daran, die Zerstörung der Betazellen zu stoppen bzw. die Betazellen zu ersetzen.
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Neben der Transplantation insulinproduzierender Inselzellen von menschlichen Spendern könnten künftig auch tierische Gewebe oder Stammzellen als Quelle für Transplantate dienen.
Techniken zur Herstellung von Insulin-produzierenden Betazellen aus embryonalen oder adulten Stammzellen bieten großes medizinisches Potenzial.
Neue regenerative Verfahren
setzen auf schlummernde Reserven im Körper der Patienten. Eine weitere Alternative sind „Bioreaktoren“, eine Art künstliche Bauchspeicheldrüse.