Insulinresistenz im postprandialen Lipidstoffwechsel bei Metabolischem Syndrom : Untersuchung der Glucosetoleranz nach oraler Fettaufnahme

Abstract

Das Metabolische Syndrom als Risikocluster von Stoffwechselstörungen spielt bei der Entstehung von atherosklerotischen Gefäßerkrankungen eine zentrale Rolle. Störungen des Glukose- und Triglyzeridstoffwechsels werden dabei häufig gemeinsam beobachtet. Freie Fettsäuren und Insulin werden als Mediatoren im Intermediärstoffwechsel sowohl für physiologische Steuerungsvorgänge als auch für pathologische Veränderungen verantwortlich gemacht. Eine Insulinresistenz kann zur Entwicklung einer Hyperinsulinämie führen, die durch direkte Einwirkung auf die Arterienwand und durch Begünstigung von pathologischen Zuständen, wie Hypertonie und Dyslipoproteinämie, die Atherosklerose unterstützt. Alternative Vorstellungen gehen von einer Störung des Triglyzeridstoffwechsels mit Erhöhung freier Fettsäuren aus, die über eine Reduktion der Glukoseaufnahme der Muskulatur und Beeinflussung von Insulinsekretion und -wirkung zur Insulinresistenz und Hyperinsulinämie führen könnte. Mit der hier vorgestellten Dissertationsarbeit sollte ein Beitrag dazu geleistet werden, einen klinisch anwendbaren Test zur Diagnostik des Triglyzerid- und Glukosemetabolismus zu finden, der die Beobachtung der postprandialen Stoffwechselparameter ermöglicht. Das Augenmerk wurde auf die Konzentrationsverläufe von Glucose, Insulin und freien Fettsäuren gerichtet. Auch wurde der Einfluß klinischer Meßgrößen der Adipositas auf die Stoffwechselparameter beleuchtet. Weiterhin sollte untersucht werden, ob die Veränderungen der postprandialen Glukosetoleranz zwischen gesunden Probanden und Patienten mit angiographisch gesicherter KHK Rückschlüsse auf pathologische Zustände bei koronarer Herzerkrankung und Metabolischem Syndrom zulassen. Hierzu wurde das entwickelte Testverfahren mit je einer Gruppe gesunder Probanden und Patienten, die eine angiographisch gesicherte KHK aufwiesen, durchgeführt. Es wurde die Kombination aus einer Belastung des Probanden mit oral aufgenommenem Fett via naturalis und die eher experimentelle Beobachtung des Kohlenhydratstoffwechsels mittels intravenösem Glukosetoleranztest gewählt. Zur Anwendung kam ein standardisierter intravenöser Glukosetoleranztest nüchtern (Test 1) und 4 Stunden nach oraler Aufnahme (Test 2) einer definierten Triglyzeridemulsion. Die orale Fettgabe führte bei Test 2 zu einem signifikanten Anstieg der Plasmakonzentration der freien Fettsäuren gegenüber Test 1 ohne Fettgabe. Nach Injektion des Glukosebolus und Anstieg des Plasma-Insulins wurde die Fettsäure-Konzentration bei den Probanden während Test 2 signifikant höher unterdrückt als bei Test 1. Die KHK-Patienten erreichten hier keine Zunahme der Unterdrückung der Fettsäurespiegel. Das Verhalten der Insulin- und Glukosekonzentrationen zeigte eine erhöhte Insulinausschüttung nach vorheriger oraler Fettzufuhr (Test 2) in den ersten 30 min des Glukosetoleranztests gegenüber Test 1. Dieser Effekt war in der folgenden Stunde bei den Gesunden nicht mehr nachzuweisen, während die KHK-Patienten auch in der Spätphase eine erhöhte Insulinkonzentration bei Test 2 gegenüber Test 1 zeigten. Die Glukosekonzentrationen blieben weitgehend unverändert in beiden Gruppen. Zusammenhänge der Adipositas mit dem Verlauf der Stoffwechseltests wurden durch die Korrelation von Körpermaßzahlen mit verschiedenen Testablaufparametern untersucht. Als Adipositas-Meßwerte wurden der Body-mass-index, die Waist-to-Hip-Ratio und die Ergebnisse der Bioimpedanzanalyse, welche durch elektrische Hautwiderstandsmessung die Bestimmung des relativen Körperwassergehalts, der Magermasse und des Körperfettanteil ermöglicht, in die Korrelationsrechung eingeschlossen. Hervorzuheben ist eine konstante positive Korrelation der Waist-to-Hip-Ratio mit der glucosestimulierten Insulinkonzentration bei beiden Tests und beiden Gruppen. Diese Ergebnisse deuten auf einen Zusammenhang der Menge des intraabdominalen Fettgewebes mit der Insulinkinetik hin. Die Insulinkonzentration könnte dabei über eine Interaktion einer erhöhten freien Fettsäurekonzentration im Portalblut bei zunehmender Stoffwechselaktivität des intraabdominalen Fettgewebes beeinflußt werden. Die Durchführung der Untersuchung belegte die klinische Anwendbarkeit eines Belastungstestverfahrens zur Beobachtung der Interaktionen des Glukose- und Triglyzerid-stoffwechsels. Die Beobachtung einer Zunahme der glukosestimulierten Insulinkonzentration durch orale Fettgabe deutet darauf hin, daß freie Fettsäuren eine Abnahme der Glukosetoleranz bewirken könnten, die durch eine erhöhte Insulinausschüttung kompensiert wurde. Die Glukosehomöostase wurde dadurch aufrecht erhalten. Das angewendete Testverfahren konnte im Vergleich zwischen Gesunden und KHK-Patienten eine prolongierte Insulinämie zeigen. Diese könnte an der Atherogenese beteiligt sein. Trotz Verlängerung der Insulinämie wurde die Fettsäuresuppression nicht, wie bei den Gesunden Probanden verstärkt, was eine reduzierte Insulinwirksamkeit darstellen könnte. Die Ergebnisse rechtfertigen eine mehr fettstoffwechselbezogene Sichtweise der Pathogenese des Metabolischen Syndroms. Die Messung der Körperkonstitution könnte bei der Risikoabschätzung von Stoffwechselstörungen hilfreich sein. Insbesondere die Messung des intraabdominalen Fettgewebes ist aufgrund der erhöhten Stoffwechselaktivität dabei interessant. Die prospektive Bedeutung solcher Belastungstests müßte anhand größer angelegter Studien mit der Möglichkeit der Bestimmung von Normalbereichen überprüft werden