Anlässlich des Welt-Diabetes-Tages am 14.11 wird der erste Blogbeitrag über Diabetes im Allgemeinen, die Folgen der Krankheit und über erste Fortschritte in Richtung Präzisionsmedizin gehen.

Diabetes

Bei einem gesunden Menschen werden Kohlenhydrate durch den Verdauungsapparat zu Glukose (Traubenzucker) abgebaut und gelangen durch die Darmwand ins Blut.¹ Das Hormon Insulin ist zusammen mit dem Hormon Glukagon für die Kontrolle des Blutzuckerspiegels, also der Konzentration von Glukose im Blut, verantwortlich.¹ Gebildet wird Insulin in den sogenannten Beta-Zellen der Bauspeicheldrüse und transportiert Glukose von der Blutbahn ins Innere der Zellen.¹ Durch einen Vorgang, der sich Glykolyse nennt, wird durch den Abbau Energie (ATP) gewonnen.¹ Glukose ist somit ein wichtiger Lieferant und versorgt zum Beispiel das Gehirn oder die roten Blutkörperchen mit Energie.¹

Bei der Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus ist dieser natürliche Vorgang gestört, was eine dauerhaft erhöhte Konzentration des Blutzuckers, auch Hyperglykämie genannt, zur Folge hat.² Aufgrund der unterschiedlichen Ursachen dieser Krankheit, wurde diese in verschiedene Typen eingeteilt. Typ 1-Diabetes liegt ein Insulinmangel zugrunde, welcher durch eine Zerstörung der Beta-Zellen durch das eigene Immunsystem zustande kommt.² Durch diese Autoimmunreaktion wird kein Insulin mehr gebildet.² Diese Form tritt mit einem Anteil von 5% relativ selten auf.^2,3 Typ 2-Diabetes unterscheidet sich vom Typ 1, dass hier zwar Insulin produziert wird, die Ausschüttung des Hormons aber gestört ist (Insulinresistenz).² Hier spielt neben der erblichen Veranlagung der Lebensstil eine zentrale Rolle, wodurch diese Form auch vermehrt im höheren Alter auftritt.²

Epidemiologie

Weltweit leben 425 Millionen Menschen mit Diabetes, was einen Anteil von 8,8% aller 20-79-jährigen ausmacht.⁴

In Deutschland liegt die Anzahl der Diabetiker bei rund 7,6 Millionen (Stand 2017);⁵ täglich kommen 1.000 Neuerkrankungen hinzu,⁶ sodass in den nächsten Jahren mit einem Anstieg auf 20 Millionen gerechnet wird.⁷ Weltweit sprechen Prognosen sogar von 629 Millionen Erkrankten bis zum Jahr 2045.³

Folgeerkrankungen

Das Hauptproblem hierbei ist, dass mit Diabetes eine Vielzahl von Folgeerkrankungen einhergehen.  Auf Dauer schädigt die Zuckerkrankheit Nieren, Nerven, Netzhaut und Blutgefäße.⁸ Menschen mit Diabetes haben ein erhöhtes Risiko für Schlaganfälle und Herzinfarkte.⁸ So wird davon ausgegangen, dass Patienten mit Diabetes zu 50% an kardiovaskulären Erkrankungen sterben.⁶ Zusätzlich wurde gezeigt, dass bei Patienten mit Diabetes  und einer Herz-Kreislauferkrankung die Lebenserwartung deutlich reduziert wird.⁹ Studien decken auch eine Verbindung zu neurologischen Erkrankungen auf. Das Risiko eines Diabetikers, an Demenz zu erkranken ist etwa 2,5x höher als bei einem Gesunden.¹⁰

Diese Folgeerkrankungen machen sich auch in den Kosten des Gesundheitswesens bemerkbar. Diese lagen im Jahr 2009 bei 48 Milliarden Euro, 24% mehr als noch im Jahr 2000.¹¹ Deutlich wird dies auch an einer Beispielrechnung eines Patienten: Kostet die Diabetestherapie pro Quartal knapp 700 Euro, können die dadurch auftretenden Folgeerkrankungen, z.B. eine Amputation, knapp 14.000 Euro pro Quartal kosten.⁸

Pro Jahr gehen 50.000 Amputationen auf das Konto von Diabetes, 2.000 Fälle von Erblindungen und 2.300 Fälle von Niereninsuffizienzen.⁸

Die Zuckerkrankheit ist auch für mehr Todesfälle verantwortlich, als bisher angenommen wurde. Eine erste Studie, die sich im Jahr 2017 mit einer solchen Kalkulation auseinandersetzte, kam im Jahr 2010 auf 174.627 Tote aufgrund Diabetes.¹² Dies macht 21% aller Todesfälle in Deutschland aus.¹² Weltweit wird von 5,1 Millionen Toten im Jahr 2013 ausgegangen, sodass diese Krankheit unter den zehn häufigsten Todesursachen angesiedelt ist.¹²

Fortschritte

Aktuelle Fortschritte in der Medizin und ein immer besseres Verständnis der molekularen Eigenschaften von Krankheiten können auch auf diesem Gebiet Fortschritte erzielen. So ist mittlerweile bekannt, dass bei Typ 1-Diabetes die Erbanlagen eine gewisse Rolle spielen.¹³ Es wurden eine Vielzahl von Genen entdeckt, die eine Verbindung zur Entstehung der Erkrankung aufzeigen.¹³ Zusätzlich haben Forscher die Einteilung der Erkrankung neu überarbeitet. Es ergeben sich nach Auswertung von 15.000 Daten unter Berücksichtigung von z.B. Alter, BMI oder Langzeitblutzuckerwert fünf verschiedene Erkrankungstypen.¹⁴ Dadurch werden neue Möglichkeiten der Therapie in Richtung Präzisionsmedizin geschaffen.

Personalisierte Medizin

Auf dem Gebiet der personalisierten Medizin wurde bereits dieses Jahr ein Erfolg erzielt. Der Wirkstoff Glibenclamid, der bei der Therapie von Typ-2 Diabetes enorme Nebenwirkungen verursacht, wurde erstmals für die Behandlung von neonataler Diabetes empfohlen.¹⁵ Diese genetisch bedingte Krankheit ist mit einer Inzidenz von 1:100.000 relativ selten.¹⁶

Im Blutzucker-System spielen Kalium-ATP-Kanäle eine wichtige Rolle. Diese Transmembranproteine bestehen aus zwei Ringen mit je vier Untereinheiten.¹⁷ Diese werden von je einem Gen – KCNJ11 und ABCC8 – codiert. Sinkt der Blutzuckerspiegel, das heißt die Glukosekonzentration nimmt ab, wird weniger Energie in den Zellen gebildet.¹⁸ Der Kanal ist geöffnet. Steigt die Konzentration hingegen, gelangt Glukose in die Zellen, Energie (ATP) wird gebildet, der Kanal schließt sich daraufhin.¹⁸ Dadurch kommt es zu einer Depolarisation und Calciumkanäle werden geöffnet.¹⁸ Durch den Einstrom von Calciumionen in die Zelle wird Insulin sezerniert, das heißt aus den Zellen in die Blutbahn abgegeben.¹⁸

Bei der neonatalen Diabetes liegt eine Mutation in einem der codierenden Gene der Kaliumkanäle vor.¹⁶ Die Beta-Zellen sind zwar in der Lage Insulin zu bilden, dies wird aber nicht sezerniert, da der Kanal durch die Mutation immer geöffnet ist und die Depolarisation und somit das Öffnen der Calciumkanäle nicht stattfindet.¹⁶ Glibenclamid blockt den Kaliumkanal, sofern die Mutation im Gen KCNJ11 vorliegt, sodass die weiteren Schritte bis zur Freisetzung des Insulins ablaufen können.¹⁶

Seit Mai 2018 wird mit der Diagnose von neonataler Diabetes ein Gentest empfohlen, der die vorliegende Mutation bestimmt.¹⁵ Somit ist Glibenclamid einer von 62 Wirkstoffen, der bereits für die personalisierte Medizin zugelassen wurde.¹⁵

Ansprechpartner:

Kristina Schraml (kristina.schraml@biovariance.com)

Quellen