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Oxidativer Stress und Insulinresistenz: ein Zusammenhang ist nachweisbar

(24.08.2009) Die vermehrte Bildung von Sauerstoffradikalen, auch oxidativer Stress genannt, wird als ein entscheidender Faktor beim Auftreten einer Insulinresistenz gesehen, die einer gestörten Glukosetoleranz und letztlich dem Typ 2 Diabetes vorausgehen kann.





Foto: DDZ

Insbesondere bei Untersuchungen in der Zellkultur wurde eine Vielzahl von Belegen dafür gefunden, dass ein Zusammenhang zwischen oxidativem Stress und der Entwicklung einer Insulinresistenz besteht, groß angelegte Studien an Erwachsenen standen dazu bisher noch aus. In der Fachzeitschrift „Diabetes Care“ berichten nun Forscher um David Jacobs von der Universität von Minnesota im US-amerikanischen Minneapolis über einen positiven Zusammenhang zwischen dem Nachweis bestimmter Marker für oxidativen Stress und dem Auftreten einer Insulinresistenz (Unempfindlichkeit und verminderte Ansprechbarkeit auf das Hormon Insulin). Die Forscher zogen ihre Erkenntnisse dabei aus der CARDIA (Coronary Artery Risk Development in Young Adults) sowie der YALTA (Young Adult Longitudinal Trends in Antioxidants) Studie.

Oxidativer Stress resultiert aus einem Ungleichgewicht von Bildung und Abbau der radikalen, aggressiven Moleküle des Sauerstoffs. Die Bildung von so genannten freien Radikalen ist dabei größer als die Fähigkeit des antioxidativen Verteidigungssystems, diese zu beseitigen. Die Konsequenz eines erhöhten Vorkommens der aggressiven Radikale ist die Zerstörung von Genbereichen, Fetten, Proteinen und anderen Molekülen in der Zelle. Dieses kann dann zur Entwicklung und Beschleunigung chronischer Krankheiten führen.

Bei der CARDIA Studie handelt es sich um eine Langzeitstudie zur Untersuchung des Einflusses von Lebensstil und anderen Faktoren auf die Entwicklung von Herz-Kreislauferkrankungen bei jungen Erwachsenen. Die Studie wurde 1985 mit 5115 gesunden Männern und Frauen im Alter von 18 bis 30 Jahren in vier unterschiedlichen US-amerikanischen Städten begonnen. Bei der YALTA Studie steht die Untersuchung von Biomarkern von oxidativem Stress und endothelialer im Vordergrund, die in Verbindung mit den Daten aus der CARDIA Studie gesetzt wurden. Weitere Ergebnisse aus  Untersuchungen in den Folgejahren nach 1985 und zwar nach 2, 5, 7, 10, 15 und 20 Jahren ergänzten die Langzeitstudie.

Jacobs und seine Mitarbeiter schlossen die noch lebenden Teilnehmer aus den beiden Studien 15 und 20 Jahren nach Studienbeginn für die Bestimmung der Biomarker für oxidativen Stress und der Nüchtern Insulin- und Glukosekonzentrationen ein. Die Biomarker für oxidativen Stress stellten die Konzentrationen von F2 Isoprostan (F2 Isop) und von oxidiertem LDL-Cholesterin (oxLDL) dar. Ferner wurde die Menge an zirkulierenden Antioxidantien, also Radikalfängern wie zum Beispiel Ascorbinsäure, Karotinoide, und Tocopherole, ermittelt. Das Auftreten einer Insulinresistenz wurde durch das übliche Verfahren HOMA-IR (the homeostasis model assessment of insulin resistance) bestimmt. HOMA ist ein Verfahren, bei dem die Insulinresistenz anhand der Nüchtern-Werte für Glukose und Insulin über ein mathematisches Modell berechnet wird.

Die Forscher kommen in ihren Untersuchungen zu folgenden Ergebnissen:

  1. Es besteht ein positiver Zusammenhang zwischen ansteigenden Konzentrationen der Marker F2 Isop und oxLDL und dem Auftreten einer Insulinresistenz.
  2. Der Zusammenhang zwischen oxLDL und Insulinresistenz ist unabhängig davon, ob die untersuchten Personen fettleibig waren oder nicht. Der Zusammenhang von F2 Isop und Insulinresistenz dagegen ist nur bei normalgewichtigen Personen nachzuweisen.
  3. Es wurde ein Zusammenhang zwischen ansteigenden F2 Isop Konzentrationen und abnehmenden Mengen an Antioxidantien festgestellt.

Ferner zeigten die Auswertungen der Studie, dass die Studienteilnehmer mit erhöhten F2 Isop Konzentrationen meistens Frauen waren. Zudem wurde festgestellt, dass Raucher erhöhte F2 Isop Werte aufwiesen und sich Stressmarker bei körperlicher Aktivität senken ließen.

Zusammenfassend lässt sich festhalten: Je größer der oxidative Stress (hier: Nachweis der Stressmarker oxLDL und F2 Isop) ist, umso häufiger tritt eine Insulinresistenz bei nicht-diabetischen, erwachsenen Personen auf. Dieses Ergebnis ist sowohl abhängig (F2 Isop) als auch unabhängig (oxLDL) von einer Fettleibigkeit der Studienteilnehmer.


Dr. Patricia Schott-Ohly, freie Mitarbeiterin von Diabetes-heute.de, Deutsches Diabetes-Zentrum an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung

Quelle: Park K et al. Oxidative Stress and Insulin Resistance: The Coronary Artery Risk Development in Young Adults study Diabetes Care July 2009 32:1302-1307

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