Molekulare Detektivarbeit im Darm

2. April 2013, 18:19
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Immer mehr Kinder erkranken an Diabetes Typ 1 - Was das mit Babynahrung und der Darmschleimhaut zu tun hat und wie die Krankheit früher erkannt werden kann, erforscht ein Expertenteam

Es ist ein schockierender Befund. Der Arzt muss den besorgten Eltern mitteilen: Ihr Kind hat Diabetes Typ 1. Für den Rest seines Lebens wird es auf Insulinspritzen angewiesen sein, sonst drohen auf Dauer tödliche Folgeerkrankungen. Es gibt gute Behandlungsmethoden. Eine echte Heilung ist jedoch nicht möglich. Noch nicht.

Typ-1-Diabetes gehört zu den Autoimmunkrankheiten. Aus bisher noch ungeklärten Gründen greift bei den Betroffenen das Immunsystem bestimmte Teile der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) an. Zytotoxische T-Zellen, die zu den weißen Blutkörperchen gehören, und ihre Kampfstoffe zerstören die sogenannten pankreatischen Beta-Zellen. Letztere produzieren das lebenswichtige Insulin, das die Aufnahme von Glucose in Zellen steuert und so den Blutzuckerspiegel reguliert. Zudem werden im Blut von Typ-1-Patienten Antikörper mit direkter Wirkung gegen Insulin freigesetzt. Der Botenstoff wird dadurch inaktiviert.

Typ 1 tritt häufig ohne Vorwarnung auf. "Wir entdecken die Krankheit erst, wenn sie bereits sehr weit fortgeschritten ist und der Blutzucker ansteigt", erklärt der Fachmediziner Thomas Pieber von der Medizinischen Universität Graz. Etwa 80 bis 90 Prozent der Beta-Zellen seien zum Zeitpunkt der Diagnose meist schon zerstört. In der Regel manifestiert sich Typ-1-Diabetes im Kindes- oder Jugendalter, aber nicht immer, betont Pieber. "Es gibt auch 70-Jährige, die klassischen Typ-1-Diabetes entwickeln."

Schleichende Epidemie

Das Problem wächst. Eine 2009 im Fachblatt The Lancet veröffentlichte Studie zeigte, dass die Anzahl der Neuerkrankungen bei Kindern unter 15 Jahren in 17 verschiedenen europäischen Ländern zwischen 1989 bis 2003 fast überall stieg. Je nach Region betrug die jährliche Zunahme 0,6 bis 9,3 Prozent. Am deutlichsten sind die Kleinsten im Alter bis zu fünf Jahren von der Zunahme betroffen. Auf Basis der vorliegenden Daten sagte das internationale Forscherteam eine europäische Gesamtzahl von circa 160.000 Typ-1-Diabetes-Patienten unter 16 Jahren für das Jahr 2020 voraus. 2005 waren es rund 94.000.

Über die möglichen Hintergründe der schleichenden Epidemie wird unter Wissenschaftern gern gestritten. Erbliche Faktoren spielen bei der Entstehung der Krankheit offenbar eine Rolle, wie Thomas Pieber erklärt, doch damit lasse sich längst nicht alles erklären. Bei eineiigen Zwillingen mit ihren identischen Genen sind nur in 50 Prozent der Fälle beide Geschwister von Typ-1-Diabetes betroffen, betont der Experte. "Das zeigt, dass es auch wichtige Umweltkomponenten gibt." Ein weiterer wichtiger Hinweis darauf: Unter Kindern aus Migrantenfamilien tritt in der zweiten Generation dieselbe Typ-1-Häufigkeit auf wie allgemein beim Nachwuchs in dem Land, in dem sie leben.

Als potenziellen externen Auslöser der Krankheit haben Fachleute unter anderem Veränderungen in der Säuglingsernährung im Verdacht. "Kinder, die nicht oder weniger gestillt werden, leiden häufiger unter Typ-1-Diabetes", sagt Thomas Pieber. Es könnte sein, dass eine zu frühe Fütterung mit Babynahrung auf Kuhmilchbasis die mikrobielle Lebensgemeinschaft im Darm negativ beeinflusst. Mit weitreichenden Konsequenzen.

In der Darmschleimhaut wird nämlich ein großer Teil der regulatorischen T-Zellen unseres Immunsystems sensibilisiert. Sie spielen eine wesentliche Rolle in der Steuerung von Immunreaktionen, vor allem, wenn es darum geht, fremde Zellen und Moleküle von körpereigenen zu unterscheiden. Die regulatorischen T-Zellen könnten womöglich den Angriff auf die insulinproduzierenden Beta-Zellen bremsen oder gar stoppen. Eine medizinisch hochinteressante Perspektive.

Die Rolle von Vitamin D

Pieber und seine Kollegen haben die Bedeutung der regulatorischen T-Zellen, auch Tregs genannt, genauer unter die Lupe genommen. Dabei zeigte sich eine faszinierende Verbindung zu einer anderen, heiß diskutierten medizinischen Thematik - der Rolle von Vitamin D im Immunsystem. "Bei Kindern mit neu auftretendem Typ-1-Diabetes sehen wir, dass die Tregs deutlich funktionsgeschwächt sind", berichtet Pieber. " Wenn wir diesen Kindern hochdosiertes Vitamin D geben, verbessert sich deren Funktion dramatisch, fast bis zu Normalwerten. Wir sind also sehr wohl in der Lage, das Immunsystem hier mit wenigen Nebenwirkungen zu beeinflussen."

Die bisherige, seit zweieinhalb Jahren untersuchte Studiengruppe umfasst 30 junge Typ-1-Patienten aus Graz, Wien und Salzburg. Die Arbeiten werden im Rahmen des Projekts BioPersMed durchgeführt, ein K-Projekt des Kompetenzzentren-Programms Comet, das vom Wirtschafts- und vom Verkehrsministerium finanziert und von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG abgewickelt wird. Gemeinsam mit mehreren Forschungs- und Wirtschaftspartnern erforschen die Wissenschafter von der Med-Uni Graz nicht nur mögliche Therapieansätze, sondern versuchen auch, sogenannte Biomarker für die Früherkennung der Krankheit zu finden.

Antikörper als Indikator

Wenn die angegriffenen Beta-Zellen sterben, werden aus ihren Überresten gewisse Antigene freigesetzt. Gegen diese bildet das Immunsystem ebenfalls spezifische Antikörper. Letztere haben zwar keinen Bezug zu den Ursachen der Zerstörungen, aber sie sind ein wichtiger Indikator, erläutert Thomas Pieber. "Das kann man dann messen." Je höher die Konzentration der besagten Antikörper im Blut, desto stärker schreiten die Verheerungen voran.

Sind die geeigneten Biomarker erst einmal identifiziert, hoffen die Mediziner, nicht nur den Krankheitsverlauf besser zu verstehen, sondern auch bei Kindern ein erhöhtes Risiko für Typ-1-Diabetes frühzeitig erkennen zu können. Vielleicht lässt sich dann noch gegensteuern. (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 03.04.2013)

  • Zellansammlung in der Bauchspeicheldrüse: Der Großteil besteht aus Beta-Zellen, die das lebenswichtige Insulin produzieren.
    foto: polarlys

    Zellansammlung in der Bauchspeicheldrüse: Der Großteil besteht aus Beta-Zellen, die das lebenswichtige Insulin produzieren.

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