Diabetes mellitus - Pathophysiologie des endokrinen Pankreas

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Der Diabetes mellitus, die Zuckerkrankheit, ist ein Leiden, welches den Stoffwechsel aller Zellen und die Funktion aller Stoffwechselorgane einbezieht. Deshalb sind im Gesicht des Diabetikers die Störungen des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels, die Folgen für die Haut, die Durchblutung und das endokrine System zu erkennen.

Definition:
Diabetes mellitus ist der absolute oder relative Mangel von Insulin im Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel, der mit Hyperglykämie einhergeht. Zu unterscheiden sind drei Gruppen (WHO):

1. 1. Diabetes Typ 1 (juveniler Diabetes) #pic#
   • Autoimmundestruktion der β-Zellen
   • idiopathisch - familiäre Häufung
2. 2. Diabetes Typ 2 (Altersdiabetes) (90 % aller Diabetiker) #pic#
   • Insulinresistenz bei eher erhöhter Produktion: genetische Prädisposition, periphere Insulinresistenz, Postrezeptorläsionen, exogenen Faktoren, Rauchen, Adipositas.
3. 3. andere Typen:
   1. genetische Defekte der β-Zellen
   2. genetische Defekte der Insulinaktion
   3. Erkrankungen des exokrinen Pankreas, z. B. Pankreatitis
   4. Endokrinopathien, z. B. M. Cushing, Phäochromozytom, Hyperthyreose
   5. Pharmaka- oder Chemikalien-induziert (z. B. Glukokortikoide)
   6. Infektionen, z. B. Viruserkrankungen
   7. seltene Immunformen, z. B. Anti-Insulin-Rezeptor-Antikörper
   8. mit Diabetes assoziierte genetische Syndrome, z. B. Down-Syndorm Gestationsdiabetes

Charakteristik der Diabetestypen: #pic#
Beim Typ 1 liegt eine bekannte immunologisch bedingte (1a) oder aus unbekannter Ursache (1b) Destruktion von β-Zellen des Pankreas, Insulinmangel und Hyperglykämie zum Zeitpunkt des klinischen Krankheitsbeginnes vor.
Der Typ-II-Diabetes tritt überwiegend in höherem Lebensalter, bei übergewichtigen Patienten auf. Gemeinsam ist diesen Diabetesformen die relative Insulinunabhängigkeit. Typ-II-Diabetes tritt familiär gehäuft auf und wird autosomal-dominant vererbt. Pathophysiologisch liegt eine erhöhte Insulinproduktion nach Glukoseaufnahme, eine Insulinresistenz (insbesondere bei Übergewichtigen), auch der Leber, Postinsulinrezeptordefekte, z. B. abnehmende Zahl der Glukosetransportmoleküle, vor.
Die Insulinresistenz führt zum Diabetes, wenn eine genetisch bedingte Erschöpfbarkeit der B-Zellen besteht.

#pic# Diabetische Spätschäden sind Folgen gestörter Stoffwechselabläufe und treten insbesondere an kleinen Gefäßen auf: Diabetische Mikroangiopathie. Typisch ist die Zunahme der Wanddicke von Intima und Basalmembran. Daneben führt die Degeneration von sensorischen und motorischen Axonen zur diabetischen Neuropathie.
Die diabetische Nephropathie ist Folge der Mikroangiopathie dieses Organs.

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Der diabetische Fuß ist das Spätsymptom, welches nach jahrelangem Leidensdruck aller Körperzellen und Gewebe und, ohne erfolgreiche Therapie, den baldigen Untergang des Organismus sichtbar anzeigt.
Die Abnahme der Muskelmasse für die Glukoneogenese führt zu den Symptomen Abnahme der Leistungsfähigkeit, rasche Ermüdung, Abgeschlagenheit.
Der Kalorienverlust durch Glukosurie führt darüber hinaus zu einer Gewichtsabnahme. Durch osmotische Diurese kommt es zu Polyurie und Polydipsie. Elektrolytverschiebungen sind Ursache von nächtlichen Wadenkrämpfen. Sie verstärken eine sich durch vermehrte Fettverbrennung entwickelnde Ketoazidose mit Acetongeruch (wie frisches Obst) der Atemluft. Die Gesamtstoffwechsellage führt zu einer Herabsetzung der Infektabwehr und begünstigt vor allem Pyodermien, Furunkulose und Harnwegsinfekte. Die Mikroangiopathie führt zu Funktionsstörungen im Bereich der Augen, der Nerven des Magen-Darm-Traktes mit Diarrhöen, des Herzens, der Extremitäten mit Bevorzugung der Zehen bis hin zur diabetischen Gangrän.
Aus der chronischen Symptomatik heraus kann sich unbehandelt beim Diabetes Typ 1 jederzeit, begünstigt durch akute äußere Einwirkungen, z. B. Infektionen, ein diabetisches Koma entwickeln mit zunehmender Schocksymptomatik, durch Volumenmangel zur Hypoxie mit Zyanose und Somnolenz sowie Erbrechen und Peritonismus kommen. Die hochgradige Ketoazidose führt dann zur typischen großen Kussmaul-Atmung. Letztendlich tritt der Tod durch Multiorganversagen von Herz, Lunge, Niere, Leber und Zentralnervensystem ein.
Aufgrund der klinischen Symptomatik ergeben sich bereits für die Therapie wichtige Hinweise (s. u.) zur Unterscheidung der Diabetestypen. Insbesondere muss der Typ 1 von den anderen unterschieden werden.
Die Differentialdiagnose zwischen Typ I- und Typ II-Diabetes beruht vor allem auf den folgenden Unterschieden:

	Typ I	Typ II
Alter	jung	alt
Gewicht	reduziert	Übergewicht
Häufigkeit	1 :	9
Symptome der Ketoazidose	häufig	fehlen
Koma	nur	fast niemals
Blutzucker	wechselnd	stabil
Effekt von Insulin	prompt	bleibt aus
Effekt von Sulfonylharnstoffen	bleibt aus	prompt

Diagnostik:
Wesentlichstes Kriterium des Diabetes ist die Hyperglykämie.

Nach der Empfehlung der europäischen Diabetesgesellschaft gilt zur Definition:

nüchtern	nicht nüchtern
> 120 mg/dl	>200 mg/dl	sicher Diabetes
< 80 mg/dl	< 140 mg/dl	kein Diabetes
80-120 mg/dl	140-200 mg/dl	Grenzwerte

Für die Diagnose unentbehrlich ist die Bestimmung der Urinzucker- und -azeton-Konzentrationen mit Teststreifen. Bei grenzwertigen Glukosespiegeln führt der orale Glukosetoleranztest zur Klärung. Bei bekanntem Diabetes ist über die genannten Untersuchungen hinaus zu prüfen, ob und in welchem Umfang sekundäre Diabetesfolgen vorliegen:

• ophthalmologische Untersuchung (Augenarzt)
• Zentralnervensystem und periphere Nerven (Neurologe)
• Blutgefäße (Pulse, Durchblutung der Peripherie, Angiographie)
• Haut- und Gelenkveränderungen (vgl. Metabolische Knochenläsionen)
• Herz und Kreislauf (Kardiologe, Angiologie) einschließlich Mikroangiopathie (vgl. Gefäße, metabolische Läsionen)
• Inspektion der Injektions- und Blutentnahmeorte

Bei den Zeichen des beginnenden Komas mit Verwirrtheit, Bewusstseinsstörungen, Obstgeruch der Ausatemluft, motorische Unruhe, sind der Wasser- und Elektrolythaushalt (vgl. Wasser- und Elektrolythaushalt), Blutgase, H-Ionenkonzentrationen, Harnbestandteile zu überprüfen, dies alles am besten unter Intensivtherapiebereitschaft.

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Therapie des Diabetes:
Diabetes mellitus ist die häufigste, alle Körperzellen und -organe betreffende Stoffwechselerkrankung. Die Therapie kann sich daher nicht auf eine Blutglukose-Kosmetik beschränken. Vielmehr muss eine umfassende Stoffwechselnormalisierung das Ziel sein. Zur Überprüfung der therapeutischen Bemühungen ist ein Standard von Laboratoriumskontrollen üblich.
Der Typ I-Diabetes bedarf zur Beseitigung der Symptome der Insulinsubstitution.
Der Typ II-Diabetes führt ohne Insulinsubstitution nicht zu den klassischen Diabetessymptomen.
Jede Diabetesform ist eine lebenslange Erkrankung. Ziel der Therapie ist die Normalisierung des Stoffwechsels. Übertherapie kann z. B. in Gestalt der Hypoglykämie gefährlich sein.
Zur Grundbehandlung des Diabetes gehört die Normalisierung des Körpergewichtes (Idealgewicht), eine geordnete Lebensweise, vor allem im Hinblick auf die Nahrungsaufnahme und Einnahme der Medikamente. Die Diät muss auf die Medikamententherapie abgestimmt sein und immer individuell festgelegt werden. Körperliche Aktivität und Kräftigung der Muskulatur fördert die Glukoseverwertung.
Für die medikamentöse Therapie stehen orale Antidiabetika, Derivate des Sulfonylharnstoffes, Biguanide und Insulin zur Verfügung. Neuerdings führt die Pankreastransplantation zum Erfolg. Sulfonylharnstoffe erhöhen die Sensitivität der B-Zellen und steigern die Insulinproduktion, Biguanide vermehren vermutlich die Insulinrezeptoren der Zielzellen.
Bei chirurgischen Patienten werden in der unmittelbaren perioperativen Phase Insulinpumpen verwendet.
Hypoglykämien werden akut durch Glukoseinfusionen, langfristig durch Herabsetzung der Insulindosis behandelt.

Die Therapie des hyperglykämischen Komas umfasst:

1. sofort:
   Infusion von 500 ml phys. Kochsalzlösung,
   10 E Normalinsulin i.m.
   dann Insulininfusion 4 E pro Stunde
   
2. Transport in das Krankenhaus, die Intensivstation
   oder Nachbarklinik innerhalb einer Stunde
   
3. Eigentliche Komatherapie unter Laborkontrollen
   Flüssigkeitsersatz
   Elektrolytsubstitution
   Normalisierung der H-Ionenkonzentrationen und Blutgase (evtl. Beatmung)
   Antibiotika
   Low-Dose-Heparinisierung
   bei Bedarf: Glukoseinfusionen
   

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Über die Funktion der endokrinen Pankreashormone hinaus sind weitere Regulationsabläufe an der so wichtigen Konstanterhaltung der Glukosespiegel beteiligt. Sie koordinieren die Verfügbarkeit und den Verbrauch der Glukose. Neben dem Insulin und Glukagon sind das die Nebennierenrinden- und Markhormone Cortisol und Adrenalin, sowie das Hypophysenhormon Somatotropin und das Schilddrüsenhormon Thyroxin. Sie veranlassen die Bereitstellung von Glukose. Glukagon steigert den Abbau von Glykogen.
Das vegetative Nervensystem nimmt mit dem Sympathikus Einfluss durch Steigerung der Glykogenolyse, Glukoneogenese und Lipolyse (β-Rezeptoren).