Clinical and Technical Review - Tecomedical
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<strong>Clinical</strong> <strong>and</strong><br />
<strong>Technical</strong> <strong>Review</strong><br />
Metabolisches Syndrom<br />
Diabetes und Adipositas<br />
Differenzialdiagnose beim<br />
Typ-2-Diabetes mellitus<br />
Knochen und Diabetes
2<br />
Inhalt<br />
1 Diabetes und Adipositas ................................................................. 3<br />
1.1 IntaktesProinsulin .................................................................. 3<br />
1.2 HOMA-Score ...................................................................... 4<br />
1.3 Adiponektin ....................................................................... 5<br />
1.4 PCOS: polyzystisches Ovarialsyndrom .................................................. 6<br />
1.5 Leptin ............................................................................ 7<br />
1.6 hsCRP ........................................................................... 7<br />
2 Knochen und Diabetes .................................................................. 8<br />
2.1 Wechselwirkung zwischen Knochenstoffwechsel und Energieverbrauch ....................... 8<br />
2.2 Regulierung des Knochenstoffwechsels durch Energiebeitrag und digestive Hormone ............ 8<br />
2.3 Regulierung der Energiebilanz durch Knochen ........................................... 9<br />
3 Hyaluronsäure .........................................................................10<br />
4 Intaktes Proinsulin .....................................................................11<br />
5 Adiponektin ...........................................................................12<br />
6 hsCRP ................................................................................13<br />
7 Leptin ................................................................................14<br />
8 Ghrelin................................................................................14<br />
9 Resistin ...............................................................................15<br />
10Visfatin ...............................................................................15<br />
11 Laborparameter zur Differentialdiagnose beim Typ-2-Diabetes mellitus .........................18<br />
11.1 Intaktes Proinsulin – Ein blutzuckerunabhängiger Marker für ß-Zelldysfunktion<br />
und höhergradige Insulinresistenz .....................................................19<br />
11.2 Adiponektin – Ein blutzuckerunabhängiger Marker für die Insulinresistenz<br />
und das metabolische Risiko ........................................................20<br />
11.3 hsCRP – Ein blutzuckerunabhängiger Marker für die Inflammation und das kardiovaskuläre Risiko . . 20<br />
12 Laborparameter und therapeutische Maßnahmen ...........................................21<br />
13 Biomarker .............................................................................24<br />
Human Intact Proinsulin ................................................................24<br />
Adiponektin hochsensitiv ...............................................................25<br />
Adiponektin, Maus .....................................................................25<br />
Adiponektin, Ratte .....................................................................26<br />
Leptin, Human ........................................................................26<br />
Leptin, Maus/Ratte ....................................................................27<br />
GLP-1, Total ..........................................................................27<br />
GLP-1 (7-36), Active ...................................................................28<br />
Resistin .............................................................................29<br />
Ghrelin ..............................................................................30<br />
Fetuin-A, Human ......................................................................31<br />
Fetuin-A, Ratte .......................................................................31<br />
Autoren:<br />
Prof. Andreas Pfützner (1,2) und Prof. Thomas Forst (1,3); Dr. Marc Rancier (4) und Prof. Georges Weryha (4)<br />
1. IKFE Institut für klinische Forschung und Entwicklung, Mainz/Deutschl<strong>and</strong><br />
Konzept: BEVAIR (Beta-cell dysfunction, Visceral Adipogenesis & Insulin Resistance) Patent angemeldet<br />
2. University of Applied Sciences, Rheinbach/Deutschl<strong>and</strong><br />
3. Johannes-Gutenberg-Universität, Klinik für Endokrinologie und Stoffwechselerkrankungen, Mainz/Deutschl<strong>and</strong><br />
4. Service d’Endocrinologie, CHU Nancy Brabois/Frankreich
1 Diabetes und Adipositas<br />
Diabetes mellitus Typ-2 und Adipositas sind zwei Krankheiten, deren Prävalenz in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich<br />
und unaufhaltsam ansteigt. Während man den Diabetes mellitus über eine Erhöhung der Blutglukosespiegel<br />
diagnostiziert (WHO: Nüchternwert > 127 mg/dl, 2 Stunden-Wert nach einer 75 g oralen Glukosebelastung<br />
> 200 mg/dl), versteht man unter Adipositas eine über das Normalmaß hinausgehende Vermehrung des Körperfetts.<br />
Es h<strong>and</strong>elt sich in beiden Fällen um chronische Krankheiten mit eingeschränkter Lebensqualität und hohem<br />
Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko, die eine langfristige Betreuung erfordern.<br />
Die wissenschaftliche Forschung hat in den letzten Jahren dazu beigetragen, die Zusammenhänge zwischen<br />
beiden Krankheiten abzuklären und neue Labormarker zu ihrer Klassifizierung zu definieren. Zu diesen gehören<br />
die Proteine Adiponektin, intaktes Proinsulin, hochsensitives CRP (hsCRP) und Leptin. Sie spielen bei den<br />
pathophysiologischen Vorgängen der Entstehung beider Krankheitsbilder eine wichtige Rolle.<br />
Der Diabetes mellitus Typ-2 ist eine der häufigsten Krankheiten überhaupt. Derzeit sind ca. 4 – 5 % der Weltbevölkerung<br />
erkrankt und die Prävalenz steigt jährlich in Westeuropa um ca. 10 %. Als pathophysiologische Hauptkomponenten<br />
der Krankheit werden die Insulinresistenz und eine Fehlfunktion der ß-Zellen angesehen. Bei der Insulinresistenz<br />
h<strong>and</strong>elt es sich um eine generelle Abnahme der Insulinempfindlichkeit der peripheren Zellen, die auf der<br />
Rezeptorebene am ehesten durch eine genetisch determinierte Veränderung der Insulinrezeptoren sowie durch eine<br />
Verminderung ihrer Anzahl an der Zelloberfläche erklärt werden kann. Auch Postrezeptordefekte sind<br />
in der Zwischenzeit hinreichend bekannt [1, 2].<br />
1.1 Intaktes Proinsulin:<br />
Die Insulinresistenz führt bei gleichzeitiger ß-Zelldysfunktion zu einer starken Zunahme der Insulinproduktion. Im<br />
zunehmenden Stadium der ß-Zelldysfunktion kommt es infolge einer ungenügenden Prozessierung des<br />
Vorläufermoleküls Proinsulin auch zum Anstieg der intakten Proinsulinspiegel im Blut. Daher ist erhöhtes intaktes<br />
Proinsulin ein hochspezifischer direkter Indikator einer hochgradigen ß-Zelldysfunktion und ein indirekter Marker<br />
für die Insulinresistenz [3]. Mit Hilfe des intakten Proinsulins und unter Berücksichtigung der Insulinresistenz<br />
(z. B. anh<strong>and</strong> des HOMA-Scores, [4]) lässt sich die ß-Zelldysfunktion in klinisch relevante Stadien einteilen,<br />
die zur Differentialdiagnostik und Differentialtherapie des Typ-2-Diabetes herangezogen werden kann [5].<br />
Diese Stadieneinteilung ist in Abbildung 1 wiedergegeben.<br />
Abbildung 1:<br />
Stadieneinteilung der ß-Zelldysfunktion<br />
anh<strong>and</strong> von Insulinresistenz und Zusammensetzung<br />
des Sekretionsproduktes [5]<br />
3
4<br />
1.2 HOMA-Score:<br />
Bestimmung der Insulinresistenz auf der Basis der Nüchternlaborwerte<br />
Der HOMA-Score ist eine klinisch einfach durchzuführende Methode zur Abschätzung der Insulinresistenz bei<br />
Nichtdiabetikern oder Patienten im frühen Diabetesstadium [18, 19]. Er kann bei normalen Nüchternspiegeln an<br />
intaktem Proinsulin angewendet werden, da in diesem Fall die Insulinsekretion ein Maß für die Gesamtfunktion der<br />
ß-Zellen darstellt. Der HOMA-Score basiert auf der Annahme, dass physiologischerweise zu einem bestimmten<br />
Nüchternwert der Blutglukose ein passender Insulinwert vorh<strong>and</strong>en ist, der individuell variieren kann. Wird bei<br />
gleichem Insulinspiegel ein höherer Glukosewert gemessen oder ist mehr Insulin notwendig, um den Blutzuckerwert<br />
zu kontrollieren muss eine Insulinresistenz vorliegen. Mathematisch wird dies durch das Produkt aus beiden<br />
Werten dargestellt. Der HOMA-IR-Score wird nach folgender Formel berechnet:<br />
HOMA-IR = Insulin [μU/ml] x Glukose [mmol/l] / 22,5<br />
Der Faktor 22,5 ist ein empirischer Faktor, der dazu dient h<strong>and</strong>liche Werte zu erzielen. Aufgrund der Arbeiten von<br />
Hedblad et al., 2000 [19] wird ein Wert > 2 als Hinweis für eine Insulinresistenz angesehen. Besonders wertvoll ist<br />
die Beobachtung des Scores im Verlauf bei Intervention, da eine Reduktion des Scores eine Verbesserung der Insulinresistenz<br />
repräsentiert. Da die Proinsulinsekretion als weiteres Maß für die ß-Zellfunktion nicht in die Gleichung<br />
eingeht, sollte der HOMA-Score nur bei Patienten im Stadium I oder II der ß-Zelldysfunktion, d. h. bei normalen intakten<br />
Proinsulinspiegeln, Anwendung finden.<br />
Sowohl Insulin als auch Proinsulin haben einen starken stimulierenden Effekt auf das Wachstum des viszeralen<br />
Fettgewebes. Sofern der Patient mehr Kalorien zu sich nimmt als er für den Stoffwechsel benötigt, kommt es somit<br />
beinahe zwangsläufig zu einer Gewichtszunahme unter besonderer Beteiligung des viszeralen Fettgewebes und<br />
damit zur Adipositas. Umgekehrt führt auch eine Lebensstil bedingte Adipositas zu einem erhöhten Diabetesrisiko.<br />
Wie seit einigen Jahren bekannt ist, schüttet das viszerale Fettgewebe insbesondere in Wachstumsphasen zahlreiche<br />
Hormone und Zytokine aus (sogenannte „Adipokine“), die an der Entstehung von Bluthochdruck, Arteriosklerose und<br />
Fettstoffwechselstörungen beteiligt sind und auch die Insulinresistenz verstärken. Es schließt sich somit ein<br />
Kreislauf, der (wie in Abbildung 2 schematisch dargestellt) ohne therapeutische Intervention ungebremst abläuft<br />
und letztendlich erklärt, warum so viele Patienten mit Diabetes mellitus Typ-2 und Adipositas an makrovaskulären<br />
Erkrankungen versterben.<br />
Abbildung 2:<br />
Zusammenhang zwischen<br />
Insulinresistenz, ß-Zelldysfunktion,Gewichtszunahme<br />
und den daraus ableitbaren<br />
Folgestörungen<br />
[6, 7]
Für die negativen Auswirkungen der viszeralen Adipogenese auf die Insulinresistenz sind zahlreiche Adipokine<br />
verantwortlich. Beim Wachstum des viszeralen Fettgewebes kommt es zur Ausdifferenzierung mesenchymaler<br />
Stammzellen zu Prä-Adipozyten und schließlich reifen Fettzellen. Hierbei w<strong>and</strong>ern auch Makrophagen des<br />
Immunsystems in das Gewebe ein und werden durch eine proinflammatorische Zytokinsekretion der Prä-Adipozyten<br />
im Stadium einer kontinuierlichen Aktivierung gehalten. Dies dient wahrscheinlich dazu, ggfs. entstehende entartete<br />
Zellen bereits bei der Entstehung zu erkennen und zu vernichten. In der Folge wurde bisher eine große Anzahl von<br />
Adipokinen gefunden, die im Organismus normalerweise im Zusammenhang mit inflammatorischen Prozessen<br />
beschrieben wurden. Direkte negative Auswirkungen von Adipokinen auf die Insulinresistenz wurden bislang z. B.<br />
für IL-6, TNFα und Resistin beobachtet. Eine Auflistung der bislang beschriebenen Adipokine ist in Abbildung 3<br />
dargestellt [8].<br />
Abbildung 3:<br />
Bislang publizierte Adipokine [8]<br />
1.3 Adiponektin:<br />
Adiponektin nimmt in dieser Auflistung eine Ausnahmestellung ein. Es ist ein synergistisches Hormon zum Insulin,<br />
das von ausgereiften Adipozyten ausgeschüttet wird und bei hohen Plasmaspiegeln zu einem Anstieg der<br />
Insulinsensitivität führt. Bei der Ausdifferenzierung der Prä-Adipozyten wird die Ausschüttung von Adiponektin<br />
supprimiert und bei Gewichtszunahme finden sich folglich erniedrigte Spiegel [9]. Erkrankungen, die mit erniedrigten<br />
Adiponektinspiegeln einhergehen sind das metabolische Syndrom, die Arteriosklerose und jegliche Formen der<br />
Adipositas. Adiponektin kann daher als Indikator für die Aktivität der Prä-Adipozyten dienen. Frauen haben einen<br />
höheren Normwert als Männer. Aktuell wurden verschiedene molekulare Subfraktionen des Adiponektins beschrieben.<br />
Da diese sich jedoch in allen bisher beschriebenen Fällen gleich verhalten, spielt es praktisch keine klinische Rolle,<br />
ob man „High Molecular Weight“ oder „Low Molecular Weight“ zur Diagnostik heranzieht, sofern immer der gleiche<br />
Test resp. die gleiche Form von Adiponektin bei der Verlaufsbeobachtung gemessen wird [10]. Da Adiponektin sehr<br />
empfindlich auf Veränderungen des Fettgewebes reagiert, eignet es sich auch zur Beurteilung von klinischen<br />
Situationen, die nur mit einer leichten Veränderung der Insulinresistenz einhergehen, wie z. B. den hormonellen<br />
Veränderungen beim polyzystischen Ovarialsyndrom, wo es neben dem HOMA-Score ein guter Labormarker zur<br />
Einschätzung der metabolischen Situation ist [11, 12].<br />
Die klinische Wertigkeit weiterer Adipokine, z. B. Resistin und Visfatin , wird gegenwärtig in zahlreichen Arbeiten<br />
untersucht.<br />
5
6<br />
1.4 PCOS: polyzystisches Ovarialsyndrom<br />
Das polyzystische Ovarsyndrom (PCOS) ist eine Störung im Hormonhaushalt der Frau, die häufig mit einer<br />
Insulinresistenz einhergeht, und die zu den häufigsten endokrinen Erkrankungen bei jungen Frauen überhaupt<br />
gehört. Nach der offiziellen Definition (The Rotterdam Consensus Workshop 2004) liegt ein PCOS vor, wenn zwei der<br />
folgenden drei Kriterien erfüllt sind:<br />
• Polyzystische Ovarien,<br />
• Oligo- oder Anovulation und<br />
• Klinische oder laborchemische Zeichen eines Hyper<strong>and</strong>rogenismus, nach Ausschluss <strong>and</strong>erer endokriner<br />
Erkrankungen.<br />
Bei der Entwicklung des PCOS verstärken sich mehrere endokrinologische Störungen in einem circulus vitiosus.<br />
PCOS-Patientinnen weisen typischerweise eine Verschiebung des Verhältnisses von Luteinisierendem Hormon (LH)<br />
zu Follikel-stimulierendem Hormon (FSH) auf. Der erhöhte LH-Spiegel fördert die Steroidbiosynthese in den ovariellen<br />
Thekazellen. Die vermehrt sezernierten Androgene werden zum Teil im Fettgewebe durch Aromatisierung in<br />
Östrogene umgew<strong>and</strong>elt, die durch ihre azyklische Bildung und Ausschüttung zu einer gesteigerten hypophysären<br />
LH-Sekretion führen und so den bestehenden Mechanismus erhalten. Als weiterer Mechanismus in der Entstehung<br />
der Hyper<strong>and</strong>rogenämie beim PCOS ist die verminderte Bildung des Sex-hormon-binding Globulin (SHBG) in der<br />
Leber zu nennen, die zu einer Erhöhung biologische aktiver Androgene führt. Insgesamt führt die erhöht Produktion<br />
von kontra-insulinären Hormonen häufig auch zu einer Insulinresistenz. Die Insulinresistenz des PCOS führt<br />
kompensatorisch zu einer vermehrten Insulinfreisetzung. Die so entstehende Hyperinsulinämie verstärkt die<br />
bestehende Hyper<strong>and</strong>rogenämie, einerseits durch direkte Steigerung der ovariellen Androgenproduktion,<br />
<strong>and</strong>ererseits durch vermehrte hypophysäre LH-Freisetzung, die am Ovar ebenfalls zu einer gesteigerten Hormonproduktion<br />
führt. Insulin hemmt zudem die Bildung des Bindungsproteins SHBG in der Leber und stimuliert in der Nebenniere<br />
eine zusätzliche Bildung männlicher Geschlechtshormone.<br />
Auch wenn die Insulinresistenz nicht die alleinige Ursache für die Entstehung eines PCOS darstellt, so verstärkt die<br />
begleitende Hyperinsulinämie durch eine Steigerung der ovariellen und adrenalen Androgenproduktion den<br />
circulus vitiosus des PCOS. Das Verständnis dieser pathophysiologischen Zusammenhänge führte zum Einsatz der<br />
Insulinsensitizer in der Beh<strong>and</strong>lung betroffener Frauen. Unter Therapie mit Metformin f<strong>and</strong> sich eine signifikante<br />
Senkung der Androgene, eine Erhöhung des SHBG und eine Normalisierung des Menstruationszyklus mit<br />
Verbesserung der Fertilität [20]. Ähnliche Effekte wurden in klinischen Studien für die Glitazone (Rosiglitazon,<br />
Pioglitazon) gezeigt. Glitazone gehören ebenfalls zu den Insulinsensitizern und verringern über eine Stimulation des<br />
PPARgamma die Insulinresistenz im Fett-, Muskel- und Lebergewebe. Sowohl Rosiglitazon (4 – 8 mg tgl.) als auch<br />
Pioglitazon (30 mg tgl.) führen bei PCOS-Patientinnen zu einer Verbesserung der Insulinresistenz, des Lipidstatus,<br />
der Hyper<strong>and</strong>rogenämie, des Menstruationszyklus und der Ovulationsraten.<br />
Die Schlüsselparameter bei der Diagnostik der Insulinresistenz im Rahmen eines PCOS sind der HOMA-Score<br />
und Adiponektin oder Intakt Proinsulin.
1.5 Leptin:<br />
Leptin ist ein 16kDa großes nicht-glykosyliertes Protein, das ebenfalls hauptsächlich von ausgereiften Adipozyten ausgeschüttet<br />
wird, aber auch in geringen Mengen im Magen, Darm, Muskel und Brustgewebe vorkommt. Die<br />
Leptinkonzentrationen im Plasma spiegeln die Menge des aktuell vorh<strong>and</strong>enen Fettgewebes, die Größe der Adipozyten<br />
sowie ihren Triglyzeridgehalt wieder. Demzufolge ist Leptin bei Übergewicht erhöht und fällt bei Gewichtsabnahme ab<br />
[13]. Diese Veränderungen werden durch die aktuellen Insulin- und Blutglukosespiegel sowie durch inflammatorische<br />
Zytokine beeinflusst. Des Weiteren spielt Leptin eine Rolle bei der Steuerung des Energiehaushalts, bei der Angiogenese,<br />
der Knochenbildung, der Reproduktion und bei zahlreichen weiteren neuroendokrinen Funktionen [14]. Bei Frauen sind<br />
die Leptinwerte wahrscheinlich durch die höhere Menge an subkutanem Fettgewebe und einer Stimulation durch<br />
Östrogene erhöht. Bei Kälte oder adrenerger Stimulation fallen die Leptinwerte ab. Im Gehirn dient Leptin als wichtige<br />
Stellgröße bei der Appetitregulation. Es vermittelt die Information, ob eine „ausreichende“ Menge an Fettgewebe<br />
vorh<strong>and</strong>en ist und gehört damit wie Insulin zu den langwirksamen Lipostasefaktoren, die neben den kurzwirkenden<br />
Inkretinen (z. B. GLP-1, Ghrelin, GIP, Cholezystokinin (CCK), Obestatin, PYY etc.) für die Steuerung der Nahrungsaufnahme<br />
verantwortlich sind (siehe Abbildung 4, [15]).<br />
Abbildung 4:<br />
Faktoren der Appetitregulation<br />
1.6 hsCRP:<br />
Neben den Auswirkungen auf die Appetitregulation bedeutet die zunehmende Menge an viszeralem Fettgewebe<br />
jedoch ein erhöhtes Gefäßrisiko. Die bereits beschriebenen pro-inflammatorischen Zytokine aus den Prä-Adipozyten<br />
aktivieren nämlich nicht nur die Makrophagen im Fettgewebe, sondern auch die zirkulierenden mononukläeren Zellen<br />
im Blutkreislauf. Diese stellen insbesondere wenn sie postpr<strong>and</strong>ial mit Lipiden beladen sind, die Schlüsselzelle bei<br />
der Arterioskleroseentstehung dar. Bedingt durch weitere Entzündungsproteine und Enzyme dringen die Monozyten in<br />
die Gefäßw<strong>and</strong> ein, wo es zur Cholesterinablagerung und Plaqueentwicklung kommt. Zu den bei diesem Vorgang<br />
involvierten Entzündungsproteinen gehört das als akute Phase Protein CRP (C-reaktives Protein), das in der Leber<br />
gebildet wird. Während CRP in der Labormedizin bislang eher als Indikator einer unspezifischen Entzündung im<br />
Körper angesehen wurde, konnte anh<strong>and</strong> der Daten der Framingham-Studie belegt werden, dass es möglich ist, bei<br />
Werten im CRP-Normbereich (< 10 mg/l) eine graduelle Abstufung des kardiovaskulären Risikos abzuleiten [16].<br />
Hierzu ist jedoch ein Testverfahren notwendig, das sensitiver ist als die üblichen Bestimmungsmethoden, und für<br />
das der Begriff „hoch-sensitives“ CRP oder „hsCRP“ eingeführt wurde. Auch bei Diabetespatienten erlaubt die<br />
Bestimmung des hsCRP eine zusätzliche Beurteilung des kardiovaskulären Risikos [17].<br />
In ihrer Kombination ermöglichen die Laborparameter intaktes Proinsulin, Adiponektin, hsCRP und Leptin eine Beurteilung<br />
der metabolischen und kardiovaskulären Risikosituation von Patienten mit metabolischem Syndrom und Diabetes<br />
mellitus, die weit über die Betrachtungsmöglichkeiten üblicher diagnostischer Parameter hinausgeht und bei der<br />
Auswahl geeigneter therapeutischer Interventionen sehr nützlich sein kann. Die Veränderung der Parameter unter dem<br />
Einfluss verschiedener Medikamente wurde mittlerweile in zahlreichen prospektiven klinischen Studien untersucht.<br />
7
8<br />
2 Knochen und Diabetes<br />
2.1 Wechselwirkung zwischen Knochenstoffwechsel und Energieverbrauch<br />
Der exogene Energiehaushalt und Verdauungshormone wirken regulierend auf den Knochenstoffwechsel. In den vergangenen<br />
Jahren wurde der Einfluss von Leptin, Ghrelin und Adiponektin auf den Knochenstoffwechsel nachgewiesen.<br />
Es wurde beobachtet, dass auch das Skelett einen direkten Einfluss auf den Energiestoffwechsel zu besitzen scheint.<br />
Die Verfügbarkeit zuverlässiger Analysemethoden für die an diesen Regulationsmechanismen beteiligten Moleküle hat<br />
das Wissen über die Wechselwirkungen zwischen Knochen- und Energiestoffwechsel erweitert und die Entwicklung<br />
neuer viel versprechender klinischer Anwendungen eingeleitet.<br />
2.2 Regulierung des Knochenstoffwechsels durch Energiebeitrag und digestive Hormone<br />
Zwei Hauptkomponenten beeinflussen diesen Stoffwechsel:<br />
a. Leptin ist ein von Fettgewebszellen sezerniertes Protein, dessen Ausschüttung durch die Nahrungsaufnahme beeinflusst<br />
wird. Dieses Sättigungsmolekül ist in der Lage, die Knochenformationsrate sowohl auf einem direkten Weg<br />
zu erhöhen als auch über das zentrale Nervensystem (beta-adrenerg) zu hemmen [1].<br />
b. Ghrelin wird im Magenfundus, in der Bauchspeicheldrüse und im Hypothalamus synthetisiert. Es beeinflusst den<br />
Knochenstoffwechsel über einen Anstieg von Wachstumshormon (GH) und Insulin-like Growth Faktor I (IGF-1). Ghrelin<br />
aktiviert die Differenzierung von Osteoblasten und erhöht die Knochenmineralisation [2].<br />
Insulin und seine Modulatoren beeinflussen ebenfalls den Knochenstoffwechsel. Adiponektin wirkt pro-osteoblastisch<br />
indem es die Insulinsensitivität erhöht. Ein Einfluss der die Insulinsensitivität senkenden Hormone Resistin und<br />
Visfatin auf den Knochenstoffwechsel wurde bisher nicht nachgewiesen.<br />
Da bei allen Diabetestypen ein erhöhtes Risiko für osteoporotische Frakturen besteht, ist es schwierig ein allgemeingültiges<br />
Modell der wirkenden pathophysiologischen Mechanismen zu erstellen. Typ I Diabetes beruht auf<br />
einem Insulinmangel, betroffene Personen besitzen gewöhnlich ein normales Körpergewicht und eine normale Knochenmasse.<br />
Typ 2 Diabetes tritt oft bei adipösen Patienten mit hoher Knochenmasse auf [3, 4]. Ein höherer Körperfettanteil<br />
erhöht das Risiko kardiovaskulärer Erkrankungen, während ein schlanker Körperbau das Risiko einer<br />
Osteoporose erhöht [5].
2.3 Regulierung der Energiebilanz durch Knochen<br />
Osteocalcin ist ein aus dem Knochen stammendes nicht-kollagenes Protein. Mit Hilfe von Vitamin K carboxyliertes<br />
Osteocalcin erhöht die Mineralisierungsrate der Knochenmatrix. Nicht-carboxylierte Osteocalcin erhöht sowohl die<br />
Insulinsekretion als auch die Insulinsensitivität durch die Ausschüttung von Adiponektin aus dem subkutanen Fettgewebe.<br />
Das OST-PTP-Protein, das durch das Esp-Gen kodiert wird, hemmt die Produktion des nicht-carboxylierten<br />
Osteocalcins im Knochen. Bei Knock-out-Mäusen, bei denen das mit Esp –Gen ausgeschaltet wurde, wurde<br />
dementsprechend eine erhöhte Insulinproduktion, ß-Zellproliferation in den Langerhansschen Inseln und eine erhöhte<br />
Synthese von Adiponektin im Fettgewebe beobachtet [6].<br />
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die bisherigen Erkenntnisse über die Vernetzung von Knochen- und<br />
Energiestoffwechsel zu vervollständigen. Die Existenz eines umgekehrten Kontrollmechanismus muss weiter überprüft<br />
werden. Die komplexen Wechselwirkungen zwischen Knochen- und Energiestoffwechsel erfordern eine sorgfältige<br />
klinische Bewertung unter Berücksichtigung der möglicherweise zwischen Mensch und den verwendeten<br />
Tiermodellen bestehenden Unterschiede.<br />
Literatur<br />
[1] Wolf G Nutr Rev. 2008 Apr;66(4):229-33<br />
[2] Fukushima N, Hanada R, Teranishi H, Fukue Y,<br />
Tachibana T, Ishikawa H, Takeda S, Takeuchi Y,<br />
Fukumoto S, Kangawa K, Nagata K, Kojima M. J Bone<br />
Miner Res. 2005 May;20(5):790-8<br />
[3] Janghorbani M, Van Dam RM, Willett WC, Hu FB.<br />
Am J Epidemiol. 2007 Sep 1;166(5):495-505. Epub<br />
2007 Jun 16. <strong>Review</strong>. L C Hofbauer et al. 2007 Journal<br />
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[4] Hofbauer LC, Brueck CC, Singh SK, Dobnig H. J<br />
Bone Miner Res. 2007 Sep;22(9):1317-28. <strong>Review</strong>.<br />
[5] Benetos A, Zervoudaki A, Kearney-Schwartz A,<br />
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Labat C, Weryha G. Osteoporos Int. 2008 Dec 4. [Epub<br />
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Confavreux C, Dacquin R, Mee PJ, McKee MD, Jung<br />
DY, Zhang Z, Kim JK, Mauvais-Jarvis F, Ducy P,<br />
Karsenty G. Cell. 2007 Aug 10;130(3):456-69<br />
9
10<br />
3 Hyalurosäure und Diabetes<br />
Bei Diabetikern wurden im Vergleich mit gesunden Prob<strong>and</strong>en deutlich höhere Hyaluronsäurewerte beobachtet. Die<br />
Werte korrelierten zudem mit dem Nüchternblutzuckerwert, der CRP-Konzentration und dem Body Mass Index<br />
(BMI). Im Rahmen von Diabetes auftretende Komplikationen wie Retino- oder Nephropathien traten häufiger im<br />
Zusammenhang mit höheren Hyaluronsäurewerten auf. Außerdem best<strong>and</strong> eine Korrelation zwischen der Höhe des<br />
Hyaluronsäurewerts und der Häufigkeit des Auftretens einer diabetesabhängigen Angiopathie. Bei übergewichtigen<br />
Diabetikern wurde eine vermehrte Hyaluronsäuresynthese durch hypertrophe Fettzellen beobachtet, was zur<br />
chronischen Entzündung des Fettgewebes führte.<br />
Zusammenhang zwischen<br />
Hyaluronsäurewerten und<br />
diabetesabhängigen Komplikationen<br />
Literatur<br />
[1] Han, CY, Subramanian, S, Chan, CK, et al.<br />
Adipocyte-derived serum amyloid A3 <strong>and</strong> hyaluronan<br />
play a role in monocyte recruitment <strong>and</strong> adhesion.<br />
Diabetes 56: 2260-2273, 2007<br />
[2] Mine, S, Okada, Y, Kawahara, C, et al. Serum<br />
hyaluronan concentration as a marker of angiopathy<br />
in patients with diabetes mellitus.<br />
Endocr J 53: 761-766, 2006
4 Intaktes Proinsulin<br />
Klassifizierung der Insulinresistenz<br />
Therapiefindung<br />
Therapieverlaufkontrolle<br />
Identifikation von Hochrisikopatienten (KHK)<br />
Polyzystisches Ovarialsyndrom<br />
Proinsulin wird in den β-Zellen der Bauchspeicheldrüse produziert und in Insulin und C-Peptid gespalten. Bei<br />
Patienten mit Typ-2-Diabetes mellitus und einer ausgeprägten Insulinresistenz kommt es durch den gestiegenen<br />
Insulinbedarf zu einer erhöhten Ausschüttung von Proinsulin. Proinsulin wird mittlerweile als ein unabhängiger<br />
kardiovaskulärer Risikofaktor angesehen. Sowohl das intakte Molekül, als auch dessen Abbauprodukte hemmen die<br />
Fibrinolyse durch Stimulation des Plasminogen-Aktivator-Inhibitors (PAI-1).<br />
In der klinischen Praxis kann der morgendliche Nüchternwert an intaktem Proinsulin als hoch spezifischer Marker<br />
einer klinisch relevanten Insulinresistenz herangezogen werden. Intakt Proinsulin unterstützt die Auswahl einer<br />
geeigneten Therapie gegen die Insulinresistenz und lässt sich als Verlaufsparameter zur Kontrolle der therapeutischen<br />
Effekte auf die Sekretionsstörung der β-Zellen einsetzen.<br />
Intaktes Proinsulin ist im EDTA-Vollblut ein sehr stabiler Marker (48 Stunden bei Raumtemperatur und ohne<br />
Zentrifugieren stabil). Als Probe eignet sich insbesondere auch das Blut, das ohnehin zur HbA1c-Bestimmung<br />
abgenommen wird.<br />
• Zeitpunkt: Morgendliche Nüchternabnahme<br />
• Probe: EDTA-Plasma, (z. B. HbA1c-Röhrchen) Heparin Plasma oder Serum<br />
• Hohe Spiegel weisen auf eine β-Zelldysfunktion hin, sind ein indirekter Marker für Insulinresistenz und zeigen<br />
ein erhöhtes Herz-Kreislaufrisiko an.<br />
• Pathologische Werte von intaktem Proinsulin und eine erhöhte Proinsulin/Insulin-Ratio sind bei Nicht-<br />
Diabetikern unabhängige Prädiktoren für das Diabetesrisiko.<br />
• Ein Abfall des intakten Proinsulins im Verlauf bedeutet eine Verbesserung der kardiovaskulären Prognose.<br />
Referenzbereich: Nüchternwert ≤ 11 pmol/l<br />
⇒ Mittelwert 3,99 pmol/L +/- 1,58 SD.<br />
⇒ Keine qualitative β-Zelldysfunktion.<br />
⇒ Keine Einschränkungen bei der Diabetes-Therapie.<br />
⇒ Bei Diät oder Sulfonylharnstoff-Therapie wird eine Wiederholung<br />
der Messung nach 12 (Diät) bzw. 6 Monaten (SH) empfohlen.<br />
Pathologischer Bereich:<br />
⇒ β-Zelldysfunktion und Insulinresistenz.<br />
⇒ β-Zell-schonende Therapie empfohlen (z. B. Bewegung, Glitazon, Insulin).<br />
⇒ Der Therapieerfolg kann nach 3 und/oder 6 Monaten durch Wiederholung<br />
der Messung überprüft werden.<br />
Nüchternwert > 11 pmol/l<br />
Ergebnisbeurteilung ohne bekannten Diabetes mellitus:<br />
Intaktes Proinsulin > 11 pmol/l oder totales Proinsulin > 50 mU/l<br />
Es wird die Abklärung eines Diabetes mellitus oder eines Insulinoms<br />
sowie die Erhebung eines kardiovaskulären Risikostatus empfohlen.<br />
11
12<br />
5 Adiponektin<br />
Adiponektin ist ein 30kDA Protein, dessen Anteil an Serumproteinen 0,01 % beträgt. Es tritt in verschiedenen<br />
oligomeren Formen auf. Die Synthese des Adiponektins erfolgt hauptsächlich in den Adipocyten.<br />
Niedrige Adiponektinkonzentrationen stehen in engem Zusammenhang mit der Insulin-Resistenz, dem metabolischen<br />
Syndrom sowie einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes und einem Anstieg des kardiovaskulären Risikos.<br />
Adiponektin agiert aus heutiger Sicht als körpereigener Insulinsensitizer, indem es ohne die Insulinspiegel anzuheben<br />
überhöhte Glukosespiegel verringert und die Verbrennung des Fettgewebes in Muskel und Leber anregt.<br />
Adiponektin stellt eine Verbindung zwischen Glucose- und Fettstoffwechsel dar und hat vermutlich direkte<br />
antiatherogene Eigenschaften und ist an entzündlichen Prozessen beteiligt.<br />
Klinische Anwendung:<br />
• Adipositas<br />
• Arteriosklerose<br />
• Energiestoffwechsel<br />
• Koronarkrankheiten<br />
• Metabolisches Syndrom<br />
• Polyzystisches Ovarialsyndrom<br />
Adiponektin ist ein stabiles, störunanfälliges Glykoprotein, das im Vergleich zu <strong>and</strong>eren endokrin sezernierten<br />
Substanzen in ungewöhnlich hoher Konzentration im Plasma zirkuliert.<br />
• Zeitpunkt: Morgendliche Nüchternabnahme<br />
• Probe: EDTA-Plasma (z. B. HbA1c-Röhrchen) oder Serum<br />
• Niedrige Spiegel belegen eine klinisch relevante Insulinresistenz und weisen auf ein erhöhtes Risiko für<br />
makrovaskuläre Komplikationen hin. Allgemein gilt: Je niedriger der Wert, umso höher ist das Risiko.<br />
• Die Messung der Adiponektinspiegel im Blut eignet sich insbesondere zur Verlaufskontrolle von Insulinresistenz<br />
bzw. metabolischem Syndrom, Typ-2-Diabetes und kardiovaskulärem Risiko. Mit Anstieg der Werte verbessert<br />
sich auch das Risikoprofil.<br />
Referenzbereich: Nüchternwert >10mg/l<br />
Normwert Frauen: 10 – 12 mg/l<br />
Normwert Männer: 8 – 10 mg/l<br />
Graubereich (keine eindeutige Aussage möglich): Nüchternwert 7 – 10 mg/l<br />
Pathologisch: Nüchternwert < 7 mg/l<br />
⇒ Ausgeprägte Insulinresistenz.<br />
⇒ Erhöhtes Herz-Kreislaufrisiko.<br />
Polyzystisches Ovarialsyndrom: Nüchternwert
6 hsCRP<br />
Die CRP-Konzentration wird neben der chronischen Inflammation bei der Arteriosklerose auch durch bakterielle<br />
Infektionen, Krebserkrankungen, entzündlich-rheumatische Erkrankungen, postoperative Komplikationen (Thrombose,<br />
Hämatome, Nekrose), Herzinfarkt oder tiefe Beinvenenthrombosen beeinflusst: Die Werte können innerhalb weniger Stunden<br />
deutlich ansteigen. Liegt der hsCRP-Spiegel > 10 mg/l sollte auch nach nicht-kardiovaskulären Ursachen gesucht werden.<br />
• Zeitpunkt: CRP ist unabhängig von der Nahrungsaufnahme und unterliegt keinen zirkadianen<br />
• Probe:<br />
Schwankungen. Die Blutentnahme kann daher nüchtern oder postpr<strong>and</strong>ial zu jedem beliebigen<br />
Zeitpunkt erfolgen.<br />
Serum (1 ml) (z.B. die Probe für die Bestimmung der Lipide)<br />
• Bei Raumtemperatur bleibt die CRP-Konzentration im Serum ca. 5 Tage stabil (besser ist die Lagerung bei 2 – 8 °C).<br />
• Der hsCRP-Wert spiegelt die Inflammations- und Atherosklerose-Aktivität in der Gefäßw<strong>and</strong> wider.<br />
• Spiegel oberhalb des Referenzbereiches bedeuten ein erhöhtes Risiko für koronare, zerebrale und <strong>and</strong>ere Herz-<br />
Kreislaufereignisse. Das kardiovaskuläre Risiko steigt linear mit der Höhe des hsCRP an.<br />
• Bei einem Abfall verbessert sich die kardiovaskuläre Risikoprognose ⇒ Einsatz der Messung für das Monitoring der<br />
Herz-Kreislaufgesundheit und zur Patientenmotivation (Veränderungen beim Lebensstil können die Werte senken).<br />
• Für die kardiovaskuläre Risikoermittlung wird das hochsensitive C-reaktive Protein (hsCRP) gemessen: Es<br />
kommen ultrasensitive CRP-Assays zum Einsatz, die auch niedrige Bereiche von 1 – 10 mg/l erfassen. Der<br />
normale CRP-Assay ist für die Abschätzung des Herz-Kreislaufrisikos ungeeignet!<br />
Referenzbereich: Nüchternwert 0 bis 1 mg/l<br />
⇒ Niedriges kardiovaskuläres Risiko.<br />
Mittleres kardiovaskuläres Risiko: Nüchternwert > 1 bis 3 mg/l<br />
⇒ Die Wahrscheinlichkeit für ein Herz-Kreislaufereignis in den<br />
nächsten 10 Jahren liegt zwischen 6 % und 20 %.<br />
Hohes kardiovaskuläres Risiko: Nüchternwert > 3 bis 10 mg/l<br />
⇒ Die Wahrscheinlichkeit für ein Herz-Kreislaufereignis in den<br />
nächsten 10 Jahren liegt über 20 % Prozent.<br />
Keine Aussage möglich: Nüchternwert >10mg/l<br />
⇒ Unspezifisches inflammatorisches Geschehen: Auch nach<br />
nicht kardiovaskulär bedingten Entzündungen suchen!<br />
⇒ Die Messung sollte nach zirka 3 Wochen wiederholt werden.<br />
13
14<br />
7 Leptin<br />
Das Proteohormon Leptin wurde als Produkt des ob-Gens identifiziert, wird fast ausschließlich von differenzierten<br />
Fettzellen produziert und spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Körpergewichts. Es wirkt auf das<br />
zentrale Nervensystem ein, vor allem auf den Hypothalamus, wobei Leptin die Nahrungsaufnahme unterdrückt und<br />
den Energieverbrauch steigert. Neben dem Einfluss auf die Nahrungsaufnahme werden durch Leptin die<br />
Reproduktion und eine Vielzahl metabolische und endokrine Achsen beeinflusst. Da Leptin von großer Wichtigkeit<br />
für reproduktive Funktionen ist, kann möglicherweise Unfruchtbarkeit mit einer ungenügenden Leptin-Produktion in<br />
Zusammenhang gebracht werden. Die wichtigste Variable, die die zirkulierende Leptinkonzentration bestimmt, ist<br />
die Körperfettmasse. Die Leptinkonzentration steigt exponentiell mit der Fettmasse an.<br />
Klinische Anwendung:<br />
• Metabolischem Syndrom<br />
• Adipositas<br />
• Kachexie und Stoffwechselstörungen<br />
• Essstörungen<br />
• Zeitpunkt: Probenabnahme bei normalem Essensrhythmus bis 14 Uhr. Leptin zeigt eine zirkadiane<br />
Variation, mit einem Maximum um 2 Uhr nachts, die Werte liegen dann ca. 30 % – 100 % höher.<br />
Neben der Nahrungsaufnahme müssen diese Schwankungen bei der Wahl des Zeitpunkts der<br />
Blutprobenentnahme berücksichtigt werden.<br />
• Probe: Serum, Heparinplasma, Urin, Liquor, Zellkultur.<br />
EDTA und Citrat-Plasma zeigen 20 % niedrigere Werte.<br />
Referenzbereich:<br />
Die Leptinkonzentration ist abhängig vom Alter und Geschlecht und die Werte müssen auf den Körperfettanteil<br />
bezogen werden (z. B. BMI).<br />
8 Ghrelin<br />
Ghrelin ist ein 3.5 kDa großes Protein, das aus 28 Aminosäuren besteht und dessen 3-Serin oktanyliert ist.<br />
Die biologische Aktivität des Peptidhormons ist abhängig von der Acylierung dieses Serinrestes. Ghrelin wird<br />
hauptsächlich im Magen, aber auch im Duodenum und in Herzzellen synthetisiert.<br />
Ghrelin besitzt Einfluss auf viele neurologische Prozesse und beeinflusst die Sekretion von Hormonen wie HGH,<br />
ACTH, Kortisol und Prolaktin. Ghrelin ist ebenfalls nachweisbar in den Langerhansschen Insel-Zellen und<br />
beeinflusst die Regulation der Insulinsekretion.<br />
Ghrelin Rezeptoren finden sich im hypothalamischen Nucleus arcuatus, einer Gehirnregion, die eine Schlüsselfunktion<br />
bei der hormonellen Regulation der Nahrungsaufnahme ausübt. Mehrere Untersuchungen zeigten einen,<br />
durch Nahrungsaufnahme kontrollierten, zirkadianen Rhythmus der Ghrelinsekretion.<br />
Kurz vor Nahrungsaufnahme steigen die Ghrelin-Plasmakonzentrationen und sie sinken nach der Mahlzeit.<br />
Adipositas führt zu einer verminderten Ghrelinkonzentration im Blut. Bei Anorexia Nervosa kann ein Anstieg der<br />
Ghrelinkonzentration im Serum nachgewiesen werden. Ghrelin wirkt möglicherweise als Gegenspieler zu Leptin in<br />
der Regulation von Nahrungsaufnahme und Fettverwertung. Bei Patienten mit primärer biliärer Zirrhose sinkt parallel zu<br />
steigenden Leptinspiegeln die Ghrelinkonzentration im Serum, die Adipogenese wird durch Ghrelin negativ<br />
beeinflusst.<br />
• Zeitpunkt: Probenabnahme bis 14.00 Uhr, die Nahrungsaufnahme sollte in Betracht gezogen werden.<br />
• Probe: Serum, Plasma<br />
Referenzbereich:<br />
Frauen: Mittelwert 760 pg/ml<br />
Männer: Mittelwert 1240 pg/ml
9 Resistin<br />
Resistin (FIZZ3) ist ein Hormon dessen Einfluss auf den Fettstoffwechsel sowie Entzündungsprozesse postuliert<br />
wird. Es wird im Menschen im Knochenmark exprimiert und gelangt über Makrophagen ins Fettgewebe. Resistin<br />
stimuliert die Präadipocytenproliferation und die Lipolyseaktivität reifer Adipozyten. Wahrscheinlich erfolgt die<br />
Resistinwirkung über eine Modulation der MAPK Aktivität. Im Hinblick auf die Bedeutung von Resistin bei Störungen des<br />
Energiestoffwechsels konnte eine signifikante Reduktion bei Patienten mit Anorexia nervosa gezeigt werden. Es<br />
konnte nachgewiesen werden, dass Resistin die Expression bestimmter Zellmarker wie VCAM-1 und ICAM-1<br />
verstärkt und damit möglicherweise endotheliale Entzündungsprozesse und damit Arteriosklerose beeinflusst. Die<br />
Verbindung zum Endothelin-1 zeigt darüber hinaus, dass Resistin auch in kardiovaskulären Erkrankungen eine Rolle<br />
spielt.<br />
Klinische Anwendung:<br />
• Adipositas<br />
• Insulinresistenz, Diabetes<br />
• Arteriosklerose<br />
• Entzündungen<br />
• Lipolyse<br />
• Zeitpunkt: Probenabnahme bis 14.00 Uhr<br />
• Probe: Serum und EDTA-Heparin Plasma<br />
Referenzbereich:<br />
Frauen: 7 ng/ml +/- 2.5 SD (bezogen auf BMI ~ 25 kg/m²)<br />
Männer: 6 ng/ml +/- 2.5 SD (bezogen auf BMI ~ 25 kg/m²)<br />
10 Visfatin<br />
Visfatin, ein Adipocytokin, wird bei Menschen und Mäusen im visceralen Fettgewebe stark angereichert. Seine<br />
Konzentration steigt bei Entwicklung einer Adipositas an. Visfatin entspricht dem Pre-B cell colony enhancing<br />
factor (PBEF), einem in Lymphozyten exprimierten 52-kD Cytokin.<br />
PBEF ist ein an Entzündungen beteiligtes Cytokin, welches für die verspätete neutrophile Apoptose einer Sepsis<br />
notwendig ist. In Zellkulturen zeigt Visfatin Insulineffekte und vermindert die Glucosespiegel bei Mäusen. Hierbei<br />
bindet und aktiviert Visfatin überraschenderweise den Insulin-Rezeptor. Neuere Studien zeigen, dass Plasmakonzentrationen<br />
in Patienten mit Diabetes mellitus Typ-2 sowie Adipositas erhöht sind, was nahe legt, dass die<br />
Bestimmung von Visfatin ein relevantes Werkzeug für das Verständnis metabolischer Krankheiten darstellt.<br />
• Zeitpunkt: Morgendliche Nüchternabnahme<br />
• Probe: Serum und EDTA Plasma<br />
Referenzbereich:<br />
Normalkollektiv: 15.8 +/- 16.7 ng/ml<br />
Typ-2-Diabetes: 31.9 +/- 31.7 ng/ml<br />
15
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17
18<br />
11 Laborparameter zur Differentialdiagnose beim Typ-2-Diabetes mellitus<br />
Intaktes Proinsulin, Adiponektin und hsCRP<br />
Einleitung:<br />
Die Diagnose und auch die Therapie des Typ-2-Diabetes mellitus richtet sich heutzutage immer noch nach den<br />
Blutzuckerwerten und den damit assoziierten Werten für das glykosylierte Hämoglobin (HbA1c). Auch bei guter<br />
Blutzuckereinstellung haben die Patienten jedoch auch weiterhin ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko. Immer noch<br />
sterben 75 % der Patienten mit Typ-2-Diabetes an kardiovaskulären Ereignissen, während dies nur bei 35 % der<br />
Patienten mit Typ-1-Diabetes der Fall ist, obwohl auch diese einen erhöhten Blutzucker aufweisen. Die Mortalitätsunterschiede<br />
können heutzutage mit den zugrundeliegenden pathologischen Entwicklungen beim Typ-2-Diabetes<br />
auf metabolischer und vaskulärer Ebene erklärt werden.<br />
Pathophysiologisch ist der Typ-2-Diabetes durch eine größtenteils genetisch determinierte Insulinresistenz und eine<br />
komplexe Fehlsekretion der Bauchspeicheldrüse gekennzeichnet. Insbesondere die Insulinresistenz steht in einem<br />
engen Zusammenhang zu den makrovaskulären Komplikationen, da Insulinrezeptoren an den Endothelzellen der<br />
großen Gefäße existieren, deren Funktion nicht in der Glukoseaufnahme, sondern in einer Aktivierung der<br />
NO-Synthese in den Zellen besteht. NO ist der Mediator zahlreicher vasoprotektiver Mechanismen und schützt den<br />
Organismus letztendlich vor dem Entstehen und der Progression der Arteriosklerose [1]. Bei Vorliegen einer<br />
Insulinresistenz sind demnach nicht nur metabolische sondern auch vaskuläre Rezeptoren betroffen und in der<br />
Folge steigt nicht nur der Insulinbedarf bzw. der Blutzucker an, sondern es kommt in der Regel parallel auch zu<br />
einer Abnahme des Schutzes der Gefäßzellen gegen die Einlagerung von Schaumzellen, einem Schlüsselschritt bei<br />
der Arterioskleroseentstehung. Viele (speziell übergewichtige) Menschen mit Insulinresistenz, sind in der Lage, den<br />
steigenden Insulinbedarf zu kompensieren, so dass der Blutzucker zunächst nicht ansteigt. Eine zusätzliche<br />
Fehlfunktion der insulinproduzierenden β-Zellen des Pankreas führt dann bei ca. einem Drittel dieser Patienten zum<br />
klinisch manifesten Typ-2-Diabetes [2]. Die Entwicklung der makrovaskulären Schädigungen kann somit bereits in<br />
einem Krankheitsstadium einsetzen, in dem der Typ-2-Diabetes noch gar nicht klinisch manifest ist, sondern bei dem<br />
z. B. „nur“ eine gestörte Glukosetoleranz vorliegt. Aus diesem Grund weisen viele Typ-2-Diabetespatienten bei der<br />
klinischen Erstdiagnose ihrer Krankheit bereits kardiovaskuläre Schäden auf, die zum Teil nicht mehr reversibel sind.<br />
Diese müssen meist lebenslang therapiert werden und stellen oft die eigentliche Todesursache dar.<br />
Weist ein Patient eine hereditäre oder erworbene Insulinresistenz auf, wird diese zunächst durch eine entsprechende<br />
Mehrsekretion an Insulin kompensiert. Insulin ist jedoch das einzige (bekannte) physiologische Hormon, das die<br />
Adipogenese stimuliert. In der Folge kommt es speziell bei erhöhter Kalorienaufnahme zu einer verstärkten Neigung<br />
zur Fettgewebsbildung. Im Falle einer gleichzeitigen ß-Zelldysfunktion findet sich zudem in zunehmendem Maße<br />
auch Proinsulin im Sekretionsprodukt, das zwar nur einen Bruchteil der blutzuckersenkenden Wirkung des Insulins<br />
hat, jedoch über gleiche adipogenetische Potenz verfügt [3 – 5].<br />
Beide Hormone steigern also die Adipogenese und führen zu einer verstärkten Ausdifferenzierung mesenchymaler<br />
Stammzellen zu Präadipozyten und schließlich zu Adipozyten [6]. Als endokrin hochaktives Organ sezerniert das<br />
Fettgewebe in diesem Stadium gegen das Insulin gerichtete Hormone, z. B. Östrogene, die ihrerseits die<br />
Insulinresistenz verstärken [7]. Gleichzeitig wird die Menge an zirkulierendem Adiponektin supprimiert, einem<br />
Hormon des weißen Fettgewebes und des Bindegewebes, welches starke gefäßprotektive und anti-atherosklerotische<br />
Eigenschaften besitzt [8, 9]. Es entsteht somit ein Teufelskreis, innerhalb dessen sich Insulinresistenz, ß-Zelldysfunktion<br />
und Adipogenese gegenseitig negativ beeinflussen. Die ausdifferenzierenden Präadipozyten sezernieren<br />
ihrerseits weitere Moleküle, die in ihrer Gesamtheit das metabolische Syndrom aufrecht erhalten oder sogar<br />
verstärken können, z. B. Angiotensin, IL-6, TNFα, freie Fettsäuren, RBP4 oder PAI-1. Die Folge ist die Entstehung<br />
oder Verstärkung von Hypertonie, Dyslipidämie und eine gesteigerte Makrophagenaktivierung, die letztendlich zur<br />
Arteriosklerose beiträgt [10]. Diese pathophysiologischen Zusammenhänge führen insbesondere dann zu einem<br />
zusätzlich erhöhten Arterioskleroserisiko, wenn es durch eine Hyperglykämie zu einem weiteren Anstieg des<br />
Insulinbedarfes und ggfs. zu toxischen Konzentrationen an Glukose im Plasma kommt und gleichzeitig die<br />
bestehende Insulinresistenz eine gefäßprotektive NO-Produktion im Endothel erschwert (s. Abb. 1).
Abbildung 1:<br />
Die komplexen Zusammenhänge bei der<br />
Entstehung des erhöhten kardiovaskulären<br />
Risikos beim Typ-2-Diabetes und die neben<br />
den klassischen Parametern (Blutzucker,<br />
Lipide, HbA1c) zur Differentialdiagnose<br />
vorgeschlagenen Labormarker (nach<br />
Kintscher et al., 2006 [1])<br />
Mit der Routinediagnostik von Hochdruck, Lipiden, HbA1c und Glukose werden diese zugrunde liegenden<br />
Pathomechanismen jedoch entweder gar nicht oder nur sehr spät und unzureichend erfasst. Daher wurden in den<br />
letzten Jahren zahlreiche neue labormedizinische Marker zur Klassifizierung des metabolischen und vaskulären<br />
Risikos untersucht und beschrieben, von denen drei Marker auf Grund ihrer Stabilität und der aktuellen Studienlage<br />
zur Diagnose und Therapiefindung als besonders geeignet erscheinen: intaktes Proinsulin, Adiponektin und hsCRP [1].<br />
In zahlreichen historischen und aktuellen Untersuchungen wurde der Wert des intakten Proinsulins als ß-Zellfunktionsmarker<br />
erkannt und beschrieben [3, 4, 11].<br />
11.1 Intaktes Proinsulin – Ein blutzuckerunabhängiger Marker<br />
für ß-Zelldysfunktion und höhergradige Insulinresistenz<br />
Intaktes Proinsulin tritt erst dann mit erhöhten Nüchternspiegeln im Plasma auf, wenn bereits eine klinisch signifikante<br />
Insulinresistenz vorliegt [12]. Somit ist es ein indirekter, aber hochspezifischer Marker der Insulinresistenz. Bei der<br />
Bestimmung von Intakt Proinsulin ist auf die Verwendung spezifischer Testverfahren und hochspezifischer Antikörper<br />
für intaktes Proinsulin zu achten [11]. Unter Verwendung der Nüchternwerte des intakten Proinsulins wurde eine<br />
Stadieneinteilung der ß-Zelldysfunktion vorgeschlagen, die mittlerweile in Querschnittsuntersuchungen und<br />
prospektiven Interventionsstudien validiert werden konnte [3, 11, 13, 14] (siehe Abb. 2).<br />
Im Stadium I liegt lediglich eine zeitliche Störung der Sekretion vor, während im Stadium II die ansteigende Insulinresistenz<br />
durch einen entsprechenden Anstieg der Insulinsekretion kompensiert wird. Wird die Spaltungskapazität<br />
der ß-Zelle überfordert, erscheint auch intaktes Proinsulin im Blut (Stadium IIIa), bis bei weiterer Krankheitprogression<br />
die ß-Zellfunktion zusammenbricht (Stadium IIIb). Angesichts der möglichen negativen Auswirkungen erhöhter<br />
Proinsulinwerte auf die Fibrinolyse und die Adipogenese erscheint es sinnvoll, die Therapie auf die ß-Zelldysfunktion<br />
abzustimmen. In prospektiven Studien konnte bereits gezeigt werden, dass eine Intervention mit Bewegung,<br />
Metformin, Glitazonen oder Insulin zu einer Schonung der ß-Zelle und zu einer Abnahme der Proinsulinspiegel führt,<br />
während dies unter Sulfonylharnstoffen nicht beobachtet werden konnte [13 – 15].<br />
19
20<br />
Abbildung 2:<br />
Stadieneinteilung der ß-Zelldysfunktion auf<br />
der Basis der Nüchternspiegel von Insulin<br />
und Proinsulin [3]<br />
11.2 Adiponektin – Ein blutzuckerunabhängiger Marker<br />
für die Insulinresistenz und das metabolische Risiko<br />
Als guter Marker der Insulinresistenz und des metabolischen Syndroms wird das Fett- und Bindegewebshormon<br />
Adiponektin angesehen. Werte unter 7 mg/l waren in klinischen Studien mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre<br />
Ereignisse assoziiert [8, 9]. Auch wenn Adiponektin zur Erstdiagnostik der Insulinresistenz weniger geeignet<br />
erscheint als intaktes Proinsulin [16], ist es dennoch ein hervorragender Indikator der metabolischen Gesamtsituation,<br />
der sehr sensitiv auf erfolgreiche interventionelle therapeutische Ansätze anspricht. Ein Anstieg des Adiponektins<br />
unter Therapie zeigt hierbei eine Verbesserung des Risikoprofils an.<br />
11.3 hsCRP – Ein blutzuckerunabhängiger Marker<br />
für die Inflammation und das kardiovaskuläre Risiko<br />
Während sich der Einsatz von intaktem Proinsulin und Adiponektin zur Therapiefindung und Therapiekontrolle beim<br />
Typ-2-Diabetes erst jetzt durchsetzt, hat die Verwendung des hochsensitiven C-reaktiven Proteins (hsCRP) als<br />
inflammatorischer Marker des kardiovaskulären Risikos insbesondere in der Kardiologie bereits einen hohen Grad<br />
an allgemeiner Akzeptanz erreicht. Aus den Daten der Framingham-Untersuchung konnten Ridker und Mitarbeiter<br />
ableiten, dass hsCRP-Werte stratifiziert in drei Risikogruppen im niedrigen Messbereich (< 10 mg/l) einen eigenständigen<br />
prädiktiven Wert für das kardiovaskuläre Risiko besitzen [17] (siehe unten). Mittlerweile wurde die von<br />
Ridker vorgeschlagene Stadieneinteilung in zahlreichen Studien und Metaanalysen bestätigt und hat Aufnahme in<br />
die offiziellen Diagnosekriterien der American Heart Association gefunden [18]. Eine Reduktion des hsCRP im<br />
Beobachtungsverlauf zeigt demnach eine Verbesserung des kardiovaskulären Risikoprofils an [19]. Weitere Marker<br />
des kardiovaskulären Risikos, z. B. Matrix-Metalloproteinase 9 (MMP-9) oder Monocyte-Chemoattractant Protein 1<br />
(MCP-1), werden derzeit untersucht. Ob sie über einen, die bereits diskutierten Möglichkeiten übersteigenden<br />
Informationswert verfügen, müssen die Ergebnisse weiterer Studie zeigen.
12 Beurteilung der Laborparameter und Einfluss von therapeutischen Maßnahmen auf<br />
die Risikofaktoren und Diagnostik-Marker<br />
Bislang erlaubte die Bestimmung von HbA1c, Glukose, Cholesterin und Triglyzeriden, sowie die klinischen Messung<br />
von Body-Mass-Index und Hochdruck nur eine unzureichende Abschätzung der zugrunde liegenden Pathophysiologie,<br />
bestehend aus Insulinresistenz, ß-Zelldysfunktion und Arteriosklerose. Mit Hilfe der neuen Marker lässt sich<br />
zusätzlich die Auswirkung der eingesetzten Therapie auf die pathophysiologischen Grundkomponenten überprüfen.<br />
Anh<strong>and</strong> der Werte für intaktes Proinsulin, Adiponektin und hsCRP können<br />
• die ß-Zellfunktion,<br />
• die Insulinsensitivität und<br />
• das individuelle kardiovaskuläre Risiko eines Patienten<br />
beurteilt werden. Erhöhte Proinsulin- und hsCRP-Spiegel und niedrige Adiponektinwerte weisen auf eine Insulinresistenz<br />
mit ß-Zelldysfunktion und auf drohende makrovaskuläre Komplikationen hin. Ein Anstieg des Adiponektins<br />
geht hingegen mit einer deutlichen Verbesserung der metabolischen Stoffwechsellage und der kardiovaskulären<br />
Prognose einher.<br />
Abbildung 3:<br />
Beurteilung der Biomarker<br />
Die Beurteilung im Überblick::<br />
Intaktes Proinsulin ≤ 11 pmol/l = gut<br />
> 11 pmol/l = schlecht<br />
Adiponektin > 10 mg/l = gut<br />
7–10 mg/l = fraglich<br />
< 7 mg/l = schlecht<br />
hsCRP 0–1 mg/l = gut<br />
> 1–3 mg/l = mittel<br />
> 3–10 mg/l = schlecht<br />
> 10 mg/l = nicht beurteilbar<br />
Da Proinsulin, Adiponektin und hsCRP nicht nur Labormarker sondern auch eigenständige Risikofaktoren sowohl<br />
für den Typ-2-Diabetes als auch für makrovaskuläre Komplikationen sind, stellt sich die Frage, welche therapeutischen<br />
Interventionen die Spiegel der Biomarker verbessern können. Nach aktuellem Wissen werden alle drei Risikofaktoren<br />
insbesondere durch Lifestyleveränderungen (Gewichtsabnahme und mehr körperliche Aktivität) und durch pathophysiologisch<br />
orientierte medikamentöse Beh<strong>and</strong>lungen verbessert. Insbesondere mit Glitazonen (alle drei Marker),<br />
Metformin (intaktes Proinsulin und hsCRP) und präpr<strong>and</strong>ialen Insulinanaloga (intaktes Proinsulin) wurden<br />
Veränderungen beobachtet. Für <strong>and</strong>ere orale Antidiabetika, wie zum Beispiel die Sulfonylharnstoffe, liegen solche<br />
positiven Belege nicht vor [11, 13, 14, 19].<br />
21
22<br />
Die praktischen Aspekte des Einsatzes der neuen Biomarker sind im folgenden zusammengefasst:<br />
Abbildung 4:<br />
Auswirkung verschiedener Therapien auf die<br />
Biomarker<br />
„Lifestyle“<br />
(Bewegung,<br />
Gewichtsabnahme)<br />
Glitazon<br />
Metformin<br />
Sulfonylharnstoff<br />
Einfluss auf Biomaker für Insulinresistenz,<br />
Betazelldysfunktion und Herz-Kreislaufrisiko<br />
Intaktes Proinsulin Adiponektin<br />
Zusammenfassung:<br />
Die Entdeckung der zentralen Rolle des Fettgewebes und seiner umfangreichen endokrinen Sekretion bei der<br />
Pathophysiologie des Typ-2-Diabetes hat das Wissen um das komplexe Zusammenspiel zwischen Insulinresistenz,<br />
ß-Zelldysfunktion und Arteriosklerose und ihre Rolle bei der Entstehung der dramatisch erhöhten kardiovaskulären<br />
Mortalität deutlich erweitert. Basierend auf diesen Erkenntnissen konnten laborchemische Marker identifiziert<br />
werden, die Aufschluss über den Schweregrad der jeweiligen Störung geben und interventionsbedingte<br />
Veränderungen abbilden können. Sie erlauben eine pathophysiologisch orientierte Therapie der Erkrankung. Neben<br />
der Bestimmung der Blutzuckers, des HbA1c und der Lipide erlaubt die Bestimmung der neuen Labormarker<br />
intaktes Proinsulin, Adiponektin und hsCRP, sich ein umfassendes Bild über die Erkrankungskomponenten des<br />
Typ-2-Diabetes mellitus zu machen. Anh<strong>and</strong> der Werte können therapeutische Verbesserungen vorgenommen werden,<br />
die letztlich zu einer Reduktion des kardiovaskulären Risikos der Patienten beitragen können. Auch wenn zur Zeit<br />
noch keine „evidenz“-basierten Langzeitstudien mit diesem Konzept vorliegen, muss aufgrund der exisitierenden<br />
pathophysiologischen Überlegungen gefordert werden, dass man sich bei der Therapie des Typ-2-Diabetes von<br />
der reinen „Blutzuckerkosmetik“ verabschiedet. Die beschriebenen neuen Marker können dabei helfen, die<br />
Risikosituation des Patienten besser zu erfassen und den Erfolg der therapeutischen Maßnahmen zu überwachen.<br />
Diese Parameter die heute im Labor bestimmt werden sind in Zukunft sicher auch als Schnelltests für den Arzt in<br />
seiner Praxis verfügbar.<br />
Literatur<br />
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Prepr<strong>and</strong>ial Short-acting Insulin Analogue Substitution<br />
has an Immediate <strong>and</strong> Comprehensive ß-Cell<br />
Protective Effect in Patients with Type-2-Diabetes<br />
Mellitus – Results from a R<strong>and</strong>omized Comparator<br />
Study vs. Glimepiride.<br />
Diab. Technol. Ther. 8 (2006) 375-384<br />
[16] Langenfeld M, Forst T, St<strong>and</strong>l E, Strotmann HJ,<br />
Luebben G, Pahler S, Kann P, Pfuetzner A. IRIS II<br />
Study: Sensitivity <strong>and</strong> Specificity of Intact Proinsulin,<br />
Adiponectin <strong>and</strong> the Proinsulin/Adiponectin Ratio<br />
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Taubert K, Tracy RP, Vinicor F; Centers for Disease<br />
Control <strong>and</strong> Prevention; American Heart Association.<br />
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disease: application to clinical <strong>and</strong> public health<br />
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Circulation 107 (2003) 499-511<br />
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Cardiovascular Risk Markers by Pioglitazone is<br />
Independent from Glycemic Control – Results from<br />
the Pioneer Study.<br />
J. Am. Coll. Card. 45 (2005) 1925-1931<br />
23
24<br />
Human Intact Proinsulin (TECO ® )<br />
Kat. Nr.: TE1012<br />
Tests: 96<br />
Methode ELISA<br />
Bereich: ~ 3 – 100 pmol/l<br />
Sensitivität: 0,3 pmol/l<br />
Inkubationszeit: 2,5 Stunden<br />
Probenmenge: 50 μl<br />
Probentyp: Serum, EDTA/Heparin Plasma, Zellkultur<br />
Probenvorbereitung: Blutentnahme – Nüchtern.<br />
Aufgrund besserer Stabilität werden EDTA-Plasma und Heparin-Plasmaproben<br />
gegenüber Serumproben bevorzugt.<br />
Plasma: die Probenentnahme kann in HbA1C –Röhrchen erfolgen.<br />
Diese Proben sind stabil bei Raumtemperatur und sollten innerhalb von 48 Stunden<br />
zentrifugiert werden.<br />
Plasma im Assay einsetzen oder in Aliquotes bei -20 °C lagern.<br />
Intaktes Proinsulin ist bei -20 °C bis zu 2 Jahre stabil oder bis zu 4 Jahre bei -80 °C.<br />
Serum: Vollblut innerhalb von 4 Stunden zentrifugieren.<br />
Intakt Proinsulin wird durch Proteasen in Serum abgebaut, Serum nicht länger als<br />
1 Tag bei 2 – 8 °C aufbewahren.<br />
Serum im Assay einsetzen oder in Aliquotes bei -20 °C lagern.<br />
Wiederholtes Auftauen und Einfrieren ist zu vermeiden.<br />
Referenzwerte: Nüchtern: Mittelwert 3,99 pmol/L ± 1,58 SD<br />
≤ 11 pmol/l (normale Sekretion)<br />
> 11 pmol/l (Vorliegen einer Sekretionsstörung)<br />
Spezies: Human<br />
Spezifität: Keine Kreuzreaktionen festgestellt:<br />
Humanes Insulin < 10 000 pmol/l<br />
Humanes C-Peptid 50 000 pmol/l<br />
Proinsulin, des-(31,32) < 200 pmol/l<br />
Proinsulin, split-(32,33) 5000 pmol/l<br />
Proinsulin, des-(64,65)* 200 pmol/l<br />
Proinsulin, split-(65,66) 1000 pmol/l<br />
* liegt in Serum- und Plasmaproben nicht vor
Adiponektin hochsensitiv (TECO ® )<br />
Total Human Adiponektin<br />
Kat. Nr.: TE1013<br />
Tests: 96<br />
Methode ELISA<br />
Bereich: 1 – 100 ng/ml – natives Adiponektin<br />
Sensitivität: < 0,6 ng/ml<br />
Inkubationszeit: 2 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl (verdünnt)<br />
Probentyp: Serum, Plasma (Verdünnung 1:200 bis 1:500)<br />
Muttermilch, Urin, Saliva, CSF (Verdünnung 1:2 bis 1:10), Zellkultur 1:5 bis 1:200<br />
Probenvorbereitung: Blutabnahme - Nüchtern ist empfohlen. Vollblut sollte so bald als möglich nach der<br />
Abnahme gekühlt werden. Serum/Plasma ist stabil bei 1–2 Tagen Raumtemperatur<br />
und 4–8 Tagen bei 2–8 °C.<br />
Längere Lagerung, stabil mind. 2 Jahre bei -20 °C. Max. 5 Gefrier- und Auftau-Zyklen.<br />
Referenzwerte: Erwachsene Männer 8-10 mg/l<br />
Erwachsene Frauen 10-12 mg/l<br />
Cut off: 10 mg/l<br />
Spezies: Human<br />
Adiponektin, Maus<br />
Total Adiponektin<br />
Ausführliche Klinische Referenzdaten bezogen auf Alter und Geschlecht<br />
liegen für diesen Test vor.<br />
Kat. Nr.: E091M<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 0,025 - 1 ng/ml natives Adiponectin<br />
Sensitivität: ~ 0,01 ng/ml<br />
Inkubationszeit: 3 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl (1:10000 vorverdünnt)<br />
Probentyp: Serum und Plasma<br />
Probenvorbereitung: Proben sollten so schnell wie möglich nach der Abnahme gekühlt werden.<br />
Proben sind stabil bei 1–2 Tagen Raumtemperatur und 4–8 Tagen bei 2–8 °C.<br />
Längere Lagerung mind. 2 Jahre bei ≤ -20 °C oder tiefer.<br />
Wiederholtes Auftauen und Einfrieren ist zu vermeiden.<br />
Spezies: Maus<br />
25
26<br />
Adiponektin, Ratte<br />
Total Adiponektin<br />
Kat. Nr.: E091R<br />
Tests: 96<br />
Methode ELISA<br />
Bereich: 0,025 – 1 ng/ml natives Adiponectin<br />
Sensitivität: ~ 0,01 ng/ml<br />
Inkubationszeit: 3 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl (1:5000 vorverdünnt)<br />
Probentyp: Serum und Plasma<br />
Probenvorbereitung: Proben sollten so schnell wie möglich nach der Abnahme gekühlt werden.<br />
Proben sind stabil bei 1–2 Tagen Raumtemperatur und 4–8 Tagen bei 2–8 °C.<br />
Längere Lagerung mind. 2 Jahre bei ≤ -20 °C oder tiefer.<br />
Wiederholtes Auftauen und Einfrieren ist zu vermeiden.<br />
Spezies: Ratte<br />
Leptin, Human (TECO ® )<br />
Kat. Nr.: TE1015<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 1 – 100 ng/ml recombinant Leptin WHO NIBSC 97/594<br />
Sensitivität: 0,2 ng/ml<br />
Inkubationszeit: 2 Stunden<br />
Probenmenge: 20 μl<br />
Probentyp: Serum, Heparinplasma, Urin, CSF,<br />
Zellkultur EDTA und Citrat-Plasma zeigen 20 % niedrige Werte.<br />
Probenvorbereitung: Probenabnahme bei normalem Essensrhythmus bis 14 Uhr. Leptin zeigt eine moderate<br />
zirkadiane Variation, mit einem maximum um 2 Uhr Nachts, die Werte liegen<br />
ca. 30–100 % höher. Zusammen mit der Nahrungsaufnahme müssen diese Schwankungen<br />
bei der Blutprobenentnahme berücksichtigt werden. Vollblut sollte sobald als<br />
möglich gekühlt werden. Serum/Plasma ist stabil 1–2 Tage bei Raumtemperatur,<br />
4 Tage bei 2–8 °C. Längere Lagerung, stabil 2 Jahre bei -20 °C .<br />
Max. 5 Gefrier- und Auftau-Zyklen.<br />
Referenzwerte: Die Leptinkonzentration ist abhängig vom Alter und Geschlecht und die Werte müssen<br />
auf den Körperfettanteil (z.B. BMI) bezogen werden. Ausführliche Klinische Referenzdaten<br />
für diesen Test liegen vor.<br />
Spezies: Human
Leptin, Maus/Ratte<br />
Kat. Nr.: E06<br />
Tests: 96<br />
Methode ELISA<br />
Bereich: 25 – 1600 pg/ml<br />
Sensitivität: 10 pg/ml<br />
Inkubationszeit: 3,5 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl (1:5 vorverdünnt)<br />
Probentyp: Serum, Plasma, Zellkultur<br />
Probenvorbereitung: Proben bei -20 °C aufbewahren.<br />
Wiederholtes Auftauen und Einfrieren ist zu vermeiden.<br />
Spezies: Maus, Ratte<br />
GLP-1, Total<br />
Total Glucagon-like peptide 1<br />
Kat. Nr.: KT-876<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 1,8 – 55 pmol/l<br />
Sensitivität: 0,91 pmol/l<br />
Inkubationszeit: 20 – 24 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl<br />
Probentyp: EDTA Plasma<br />
Probenvorbereitung: Blutabnahme nüchtern, Vacutainer EDTA Plasma Röhrchen. Plasma Separation<br />
innerhalb 1 Stunde nach Blutabnahme. Die Verwendung eines Protease Inhibitor<br />
Cocktails ist erforderlich, DPP-4 Inhibitor direkt zugeben nach Blutabnahme.<br />
Empfohlen wird das Blutabnahme- und Konservierungssystem BDTM P700<br />
welches DPP-4 Protease Inhibitor enthält.<br />
Extraktion der Proben wird empfohlen mit Hilfe von Oasis ® HLB 3 cc Säulen,<br />
Extraktionskit KT-910, oder Äthanol Proteinfällung.<br />
Referenzwerte: Sind unterschiedlich für Proben die nüchtern oder nicht nüchtern abgenommen wurden.<br />
Spezies: Human<br />
Spezifität: GLP-1 (7–36) 100 %<br />
GLP-1 (9–36) 100 %<br />
GLP-1 (9–37) < 0,1 %<br />
GLP-1 (7–37) < 0,1 %<br />
GLP-1 (1–36) < 0,1 %<br />
GLP-2 < 0,1 %<br />
Glucagon < 0,1 %<br />
27
28<br />
GLP-1 (7-36), Active<br />
Active Glucagon-like peptide 1 (7-36)<br />
Kat. Nr.: KT-871<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 6 –180 pg/ml = 1,8 - 55 pmol/l<br />
Sensitivität: 1 pg/ml = 0,3 pmol/l<br />
Inkubationszeit: 20 – 24 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl<br />
Probentyp: EDTA Plasma<br />
Probenvorbereitung: Blutabnahme nüchtern, Vacutainer EDTA Plasma Röhrchen. Plasma Separation<br />
innerhalb 1 Stunde nach Blutabnahme. Die Verwendung eines Protease Inhibitor<br />
Cocktails ist erforderlich, DPP-4 Inhibitor direkt zugeben nach Blutabnahme.<br />
Empfohlen wird das Blutabnahme- und Konservierungssystem BDTM P700<br />
welches DPP-4 Protease Inhibitor enthält.<br />
Extraktion der Proben wird empfohlen mit Hilfe von Oasis ® HLB 3 cc Säulen,<br />
Extraktionskit KT-910, oder Äthanol Proteinfällung.<br />
Referenzwerte: Sind unterschiedlich für Proben die nüchtern oder nicht nüchtern abgenommen wurden.<br />
Spezies: Human<br />
Spezifität: GLP-1 (7–36) 100 %<br />
GLP-1 (9–36) < 0,1 %<br />
GLP-1 (9–37) < 0,1 %<br />
GLP-1 (7–37) < 0,1 %<br />
GLP-1 (1–36) < 0,1 %<br />
GLP-2 < 0,1 %<br />
Glucagon < 0,1 %
Resistin<br />
Kat. Nr.: E50<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 20 – 1000 pg/ml<br />
Sensitivität: 6 pg/ml<br />
Inkubationszeit: 4 Stunden<br />
Probenmenge: 100 μl (1:20 vorverdünnt)<br />
Probentyp: Serum, EDTA und Heparin Plasma, Zellkultur<br />
Probenvorbereitung: Hämolytische Proben liefern unter Umständen falsch hohe Werte. Vollblut sollte so<br />
schnell wie möglich nach der Abnahme gekühlt werden. Serum und Plasma Proben<br />
sind stabil 1– 2 Tage bei Raumtemperatur, 4 Tage bei 2-8 °C. Längere Lagerung bei<br />
-20 °C oder tiefer.<br />
Wiederholtes Auftauen und Einfrieren ist zu vermeiden.<br />
Referenzwerte: Frauen: 7 ng/ml +/- 2,5 SD (bezogen auf BMI ~ 25 kg/m²)<br />
Männer: 6 ng/ml +/- 2,5 SD (bezogen auf BMI ~ 25 kg/m²)<br />
Spezies: Human, Ratte<br />
Anwendung:<br />
Resistin (FIZZ3) ist ein Hormon dessen Einfluss auf den Fettstoffwechsel wie auch für Entzündungsprozesse postuliert<br />
wird. Es wird im Menschen im Knochenmark exprimiert und gelangt über Makrophagen ins Fettgewebe.<br />
Resistin stimuliert Präadipocytenproliferation und die Lipolyseaktivität reifer Adipocyten, wahrscheinlich erfolgt<br />
die Resistinwirkung über eine Modulation der MAPK Aktivität. Im Hinblick auf die Bedeutung von Resistin bei Störungen<br />
des Energiestoffwechsels konnte eine signifikante Reduktion bei Patienten mit Anorexia nervosa gezeigt<br />
werden. Es konnte Nachgewiesen werden, dass Resistin die Expression bestimmter Zellmarker wie VACM-1 und<br />
ICAM-1 verstärkt und damit möglicherweise endotheliale Entzündungsprozesse und damit Arteriosklerose beeinflusst.<br />
Die Verbindung zum Entohelin-1 zeigt darüber hinaus, dass Resistin auch in cardiovaskulären Erkrankungen<br />
eine Rolle spielt.<br />
Resistin ist relevant bei:<br />
• Adipositas<br />
• Insulinresistenz, Diabetes<br />
• Arteriosklerose<br />
• Entzündungen<br />
• Lipolyse<br />
29
30<br />
Ghrelin<br />
Kat. Nr.: R90<br />
Tests: 100<br />
Methode: RIA<br />
Bereich: 0 – 6400 pg/ml<br />
Sensitivität: 40 pg/ml<br />
Inkubationszeit: 2 mal über Nacht<br />
Probenmenge: 100 μl<br />
Probentyp: Serum, Plasma<br />
Probenvorbereitung: Probeentnahme am morgen oder frühen Nachmittag (in speziellen Fällen sollte die<br />
Diät berücksichtigt werden). Proben bei 2–8 °C aufbewahren. Längerfristig (für ein<br />
paar Jahre) bei -20 °C lagern.<br />
Referenzwerte: Frauen: Mittelwert 760 pg/ml<br />
Männer: Mittelwert 1240 pg/ml<br />
Spezies: Human<br />
Anwendung:<br />
Ghrelin ist ein 3,5 kDa grosses Protein, dass aus 28 Aminosäuren besteht und dessen 3-Serin oktanyliert ist.<br />
Die biologische Aktivität des Peptidhormons ist abhängig von der Acylierung dieses Serinrestes (1). Ghrelin wird<br />
hauptsächlich im Magen, aber auch im Duodenum und in Herzzellen synthetisiert.<br />
Ghrelin besitzt Einfluss auf viele neurologische Prozesse und beeinflusst die Sekretion von Hormonen wie HGH,<br />
ACTH, Kortisol und Prolaktin. Ghrelin ist auch nachweisbar in den Langerhansschen Inseln Zellen und beeinflusst<br />
die Regulation der Insulinsekretion. Ghrelin Rezeptoren finden sich im hypothalamischen Nukleus arcuatus, eine<br />
Gehirnregion, die eine Schlüsselfunktion bei der hormonellen Regulation der Nahrungsaufnahme ausübt. Mehrere<br />
Untersuchungen zeigten einen, durch Nahrungsaufnahme kontrollierten, zirkadianen Rhythmus der Ghrelinsekretion.<br />
Kurz vor Nahrungsaufnahme steigen die Ghrelin-Plasma-Konzentrationen und sie sinken nach der Mahlzeit.<br />
Adipositas führt zu einer verminderten Ghrelinkonzentration im Blut und bei Anorexia Nervosa kann ein Anstieg<br />
der Ghrelinkonzentration im Serum nachgewiesen werden.<br />
Ghrelin wirkt möglicherweise als Gegenspieler zu Leptin in der Regulation von Nahrungsaufnahme und Fettverwertung.<br />
Bei Patienten mit primärer biliärer Zirrhose sinkt parallell zu steigenden Leptinspiegeln die Ghrelinkonzentration<br />
im Serum, die Adipogenese wird durch Ghrelin negativ beeinflusst.
Fetuin-A, Human<br />
Kat. Nr.: KT-800<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 12,5 – 370 ng/mL<br />
Sensitivität: 5,0 ng/mL<br />
Inkubationszeit: 3 Stunden<br />
Probenmenge: 25 μl (1:10.000 vorverdünnt)<br />
Probentyp: Serum<br />
Probenvorbereitung: Serum separieren innerhalb von 3 Stunden nach der Blutentnahme.<br />
Probe im Test bestimmen oder bei -20 °C aufbewahren. Max. 3 Gefrier-/Auftau Zyklen.<br />
Referenzwerte: 0,35 - 0,95 g/L<br />
Mittelwert 0,57 g/L - SD 0,13 g/L<br />
Spezies: Human<br />
Anwendung:<br />
In der Leber synthetisiertes Fetuin-A wird in die Blutbahn abgegeben und als nicht-kollagenes Protein in mineralisierten<br />
Knochen und Zähnen abgelagert, kumuliert.<br />
Fetuin-A hemmt die ektopische Kalzifikation im Blutkreislauf, was eine häufige Komplikation bei degenerativen<br />
Krankheiten darstellt. Niedrige Fetuin-A Spiegel sind möglicherweise mit einer erhöhten kardiovaskulären Mortalität<br />
assoziiert bei Patienten mit chronischem Nierenversagen unter Langzeitdialyse sowie bei Patienten mit Leberzirrhose<br />
oder Leberkarzinom. Humanes Fetuin-A hemmt die Tyrosinkinaseaktivität des Insulinrezeptors. Fetuin-A<br />
spielt möglicherweise eine entscheidende Rolle in der Regulation der postpr<strong>and</strong>ialen Glucoseverteilung, der Insulinempfindlichkeit,<br />
der Gewichtszunahme und Fettablagerung. Fetuin-A stellt möglicherweise ein neues<br />
Therapeutikum zur Beh<strong>and</strong>lung von Typ-2-Diabetes, Adipositas und <strong>and</strong>eren Insulin resistenten Bedingungen dar.<br />
• Fetuin-A level (< 0.35 g/l) - höheres Risiko bei einer kardiovaskulären Kalzifikation und erhöhte Mortalität bei<br />
ESRD-Patienten.<br />
• Fetuin-A level (> 1.00 g/l) bei älteren Personen, ein unabhängiger Risikofaktor für Typ-2-Diabetes.<br />
• Fetuin-A, Marker für die Prognose der Mortalität bei akutem Myokardinfarkt.<br />
• Involviert in die Regulierung des Kalziumstoffwechsels und Osteogenese.<br />
Fetuin-A, Ratte<br />
Kat. Nr.: KT-873<br />
Tests: 96<br />
Methode: ELISA<br />
Bereich: 320 – 8600 ng/mL<br />
Inkubationszeit: 2,5 Stunden<br />
Probenvolumen: 25 μl (1:300 vorverdünnt)<br />
Probentyp: Serum, Plasma<br />
Probenvorbereitung: Serum, Plasma separieren innerhalb von 3 Std. nach der Blutentnahme.<br />
Probe im Test bestimmen oder bei -20 °C aufbewahren. Max. 3 Gefrier-/Auftau Zyklen.<br />
Referenzwerte: 0,5 – 1,0 g/L<br />
Mittelwert 0,7 g/L – SD 0,178 g/L<br />
Spezies: Ratte<br />
31
The Specialist for Biochemical Markers<br />
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