Wann und warum manifestiert sich Typ-1-Diabetes bei Kindern? Dieser Frage sind Forscher nun in einer Langzeitstudie mit über 1000 Kleinkindern nachgegangen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Blutzuckerwerte bereits krankhaft verändern, bevor die typische Autoimmunreaktion gegen die insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse auftritt. Das könnte neue Möglichkeiten der Früherkennung und Prävention eröffnen.
Das Hormon Insulin wird von den sogenannten Betazellen der Bauchspeicheldrüse produziert und sorgt dafür, dass unsere Körperzellen den von uns verzehrten Zucker aufnehmen und daraus Energie gewinnen können. Bei Typ-1-Diabetes greift jedoch das Immunsystem die Betazellen an. Betroffene haben daher zu wenig Insulin. Da der aufgenommene Zucker deshalb nicht ausreichend von den Zellen aufgenommen werden kann, ist ihr Blutzucker unbehandelt zu hoch und unterliegt starken Schwankungen. Die Autoimmunerkrankung ist teilweise genetisch bedingt und tritt typischerweise bereits bei kleinen Kindern auf.
Blutzuckerspiegel schon früh erhöht
Doch wie genau entsteht die Krankheit? Das hat ein Team um Katharina Warncke vom Institut für Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München nun in einer Langzeitstudie mit mehr als 1000 Kleinkindern untersucht, die ein erhöhtes genetisches Risiko für Diabetes Typ 1 hatten. Ab dem vierten Lebensmonat entnahm das Forschungsteam den Kindern regelmäßig Blut und bestimmte die Blutzuckerwerte sowie mögliche Antikörper gegen die Betazellen. Im Fokus stand dabei die Frage, zu welchem Zeitpunkt im Erkrankungsverlauf die Autoantikörper auftreten.
„Bisher ging man davon aus, dass die Autoimmunität zunächst stumm verläuft und bis in späte präklinische Stadien keine merkbaren Folgen für den Stoffwechsel hat“, erklärt das Forschungsteam. Die Blutproben zeigten jedoch ein anderes Ergebnis: „Bei Kindern, die Autoantikörper gegen die Betazellen entwickelten, waren die Blutzuckerkonzentrationen früh erhöht“, berichten Warncke und ihre Kollegen. Schon etwa zwei Monate bevor die ersten Autoantikörper nachweisbar waren, stiegen die Blutzuckerwerte der betroffenen Kinder stark an – zunächst nur nach dem Essen, später auch vor dem Essen.
Veränderungen der Betazellen vor Autoimmunität?
„Unsere Forschungsergebnisse verändern das Verständnis der Entwicklung des Typ-1-Diabetes. Wir zeigen, dass Stoffwechselveränderungen früher im Krankheitsprozess auftreten als bisher angenommen“, erklärt Warnckes Kollegin Anette-Gabriele Ziegler. Schon innerhalb des ersten Lebensjahres ließen sich Auffälligkeiten beobachten. Entgegen der bisherigen Annahmen erreichten die Blutzuckerkonzentrationen zu keinem Zeitpunkt einen stabilen Zustand. Stattdessen fielen sie zwischen dem vierten und 18. Lebensmonat zunächst ab, und stiegen danach deutlich an. Die letzte Untersuchung im Rahmen der Studie fand statt, als die Kinder etwa 3,6 Jahre alt waren.
„Die dynamischen Veränderungen der Blutzuckerwerte während der ersten Lebensjahre sind verblüffend“, sagt Warncke. „Vermutlich werden hier frühe Veränderungen der Bauchspeicheldrüseninseln widergespiegelt. Das ist ein deutliches Signal dafür, dass wir die Beziehung zwischen Zuckerstoffwechsel und Bauchspeicheldrüse während der ersten Lebensphase intensiver untersuchen müssen.“
Früherkennung und mögliche Prävention
Die aktuellen Ergebnisse legen nahe, dass die Autoimmunreaktion gegen die insulinproduzierenden Zellen nicht der Auslöser, sondern eine Folge der Erkrankung ist. „Die starke Veränderung der Blutzuckerwerte kurz vor dem ersten Nachweis von Autoantikörpern lässt ein Ereignis vermuten, das die Funktion der Betazellen beeinträchtigt. Dieses Ereignis geht der Autoimmunreaktion voraus und trägt zu ihrer Entwicklung bei. Da sich die Betazellfunktion nach der ersten Antikörperbildung weiter verschlechtert, scheint es sich um eine dauerhafte Schädigung der Inselzellen zu handeln, die die Blutzuckerregulation destabilisiert“, erklärt Warncke.
Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, Diabetes-Typ-1 bei Kindern mit genetisch erhöhtem Risiko zukünftig früher zu erkennen. „Veränderungen des Blutzuckers könnten künftig als Indikator für eine Fehlfunktion der Inselzellen und den möglichen Beginn von Autoimmunität gegen die Beta-Zellen dienen“, sagt Ziegler. Weitere Forschungen könnten ermöglichen, dieser Autoimmunität frühzeitig entgegenzuwirken, und so die Entstehung der Krankheit zu verhindern.
Quelle: Katharina Warncke (Helmholtz Zentrum München) et al., The Journal of Clinical Investigation, doi: 10.1172/JCI162123
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