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Experimentelle Therapie: Dresdner Forscher arbeiten am Insulin-Reaktor für Diabetiker

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Typ-1-Diabetes: Dresdner Ärzte arbeiten am Insulin-Reaktor Fotos
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Etwa 300.000 Typ-1-Diabetiker müssen oft ab frühester Kindheit mit ihrer Erkrankung klarkommen. Das heißt regelmäßig den Blutzuckerspiegel messen und das Hormon Insulin spritzen. Trotzdem können lebensgefährliche Situationen und Folgekrankheiten auftreten. Neue Therapieansätze könnten das künftig vermeiden.

Hamburg - Insulin ist für den Körper lebenswichtig. Ohne diesen Botenstoff können menschliche Zellen den Blutzucker nicht aufnehmen, aus dem sie Energie gewinnen. Beim Typ-1-Diabetes fehlt das Hormon, weil das Immunsystem die Inselzellen in der Bauchspeicheldrüse zerstört, in denen das Hormon gebildet wird. Deswegen sind Typ-1-Diabetiker auf Insulinspritzen angewiesen.

Derzeit testen Mediziner neue Therapien, mit denen wenigstens ein Teil der Insulinproduktion im Körper wiederhergestellt werden soll. Eine Heilung des Typ-1-Diabetes wird dadurch zwar nicht möglich sein, doch für einen Teil der Betroffenen versprechen die Verfahren Erleichterungen im Alltag und mehr Sicherheit.

Ausweg für schwer betroffene Patienten

Am Dresdner Universitätsklinikum arbeiten Experten seit einigen Jahren daran, insulinproduzierende Inselzellen zu transplantieren, dabei konnten sie auch schon erste Erfolge feiern, zum Beispiel bei einem Unfallopfer, dem sie eigene Inselzellen aus der zerstörten Bauchspeicheldrüse in die Leber verpflanzten. Ähnlich wie in diesem Fall sollen auch schwerkranken Typ-1-Diabetikern, bei denen es trotz intensiver Behandlung immer wieder zu lebensgefährlichen Unterzuckerungen kommt, Inselzellen in die Leber transplantiert werden.

Die Inseltransplantation kann für diese Patienten ein Ausweg sein. "Die Inseln aus einer für die Kompletttransplantation ungeeigneten Bauchspeicheldrüse werden ohne Operation in die gut durchblutete Leber eingebracht. Dort starten sie schon bald die Insulinproduktion", berichtet Barbara Ludwig, die in Dresden seit sechs Jahren das einzige deutsche Inseltransplantationsprogramm aufbaut. "Ziel ist es, eine gewisse Eigenproduktion an Insulin sicherzustellen, den Stoffwechsel dadurch stabiler zu machen und künftige lebensgefährliche Unterzuckerungen zu vermeiden."

Lebenslange Immuntherapie

Da die Inselzellen normalerweise von einem fremden Spender stammen, müssen die Patienten lebenslang Medikamente einnehmen, die das Immunsystem in Schach halten. Sonst würde die Körperabwehr die als fremd erkannten Zellen bekämpfen. Diese Medikamente erhöhen das Risiko für Infektionen und Krebs. Auch das ist ein Grund, weshalb die Methode nicht für alle Typ-1-Diabetiker in Frage kommt.

In Dresden beträgt die Erfolgsquote laut Ludwig bislang 100 Prozent, weltweit sind es etwa 80 Prozent. Ein Transplantat hält nicht ein Leben lang: Nach fünf Jahren funktioniert es noch ausreichend, die Patienten benötigen etwas mehr als die Hälfte der sonst üblichen Insulinmenge zusätzlich zu der vom Transplantat produzierten. "Unserer erste Patientin erhielt vor fünfeinhalb Jahren ein Inseltransplantat, das immer noch bestens arbeitet", freut sich Ludwig.

Zusätzliches Insulin schont die Zellen

Den Erfolg führt Ludwig auch darauf zurück, dass die Patienten zusätzlich Insulin spritzen, um die transplantierten Inselzellen zu schonen: "Das hält sie länger fit. Teure Garderobe schont man ja auch, um möglichst lange etwas davon zu haben." Zudem bekommen die Patienten entzündungshemmende Medikamente, um Schäden am Transplantat zu verhindern.

Die Inselzelltransplantation ist eine neue Methode, die sich noch im Experimentierstadium befindet. Weltweit erhielten in etwa 60 Zentren 1200 bis 1500 Menschen ein Transplantat, in Dresden sind es insgesamt 18 Patienten. Wobei knapp die Hälfte der in Dresden Behandelten gar keine Typ-1-Diabetiker sind, sondern wegen Unfällen oder einer chronisch entzündeten Bauchspeicheldrüse das insulinproduzierende Organ verloren haben. Da diese acht Patienten die eigenen Inselzellen transplantiert bekamen, benötigen sie auch keine Immuntherapie. "Entsprechend gut sind die Ergebnisse. Etwa 80 Prozent kommen völlig ohne zusätzliches Insulin aus. Und in ihrem Fall sind die Zellen so fit, dass sie nicht durch zusätzlich gespritztes Insulin geschont werden müssen", so Ludwig.

Externe Insulinproduktion im Reaktor

Barbara Ludwig arbeitet gemeinsam mit Kollegen daran, dass irgendwann auch die Typ-1-Diabetiker keine Immuntherapie mehr benötigen. Sie wollen eine künstliche Bauchspeicheldrüse schaffen. Nach jahrelanger Vorarbeit haben die Dresdner Mediziner vor einem Jahr einem Typ-1-Diabetiker eine Art Bioreaktor mit menschlichen Inselzellen implantiert. Die Inselzellen im Reaktor arbeiten bis heute und sichern dem Patienten eine gewisse Eigenproduktion an Insulin, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "PNAS".

Der in den Bauch implantierte Bioreaktor enthält insulinproduzierende Inselzellen. Insulin kann durch eine Membran aus dem Reaktor freigesetzt werden, die für die Inselzellen gefährlichen Antikörper des Patienten können aber nicht eindringen. Täglich muss der Patient den Reaktor mit Sauerstoff betanken, denn auch der kann durch die Membran nicht zu den Inselzellen gelangen. "Diese eingebaute kontrollierte Sauerstoffversorgung ist das Ei des Kolumbus", sagt Stefan Bornstein vom Dresdner Universitätsklinikum.

Das Verfahren muss sich in klinischen Studien bewähren. Parallel arbeiten die Dresdner Forscher daran, Affen einen mit insulinproduzierenden Schweinezellen befüllten Reaktor einzusetzen. Wenn das Immunsystem die Zellen in der Dose nicht angreifen kann, so die Überlegung, müsste es auch möglich sein, Schweinezellen das Hormon produzieren zu lassen; Menschen vertragen Schweineinsulin sehr gut. Klappt das Experiment, wäre es auch vorstellbar, dass Diabetiker in einigen Jahren Schweinezellen im Bioreaktor bei sich tragen.

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1. Aufklärung besser als Therapie
mfins 15.11.2013
Ist das Kind erst einmal in den Brunnen gefallen, bedeuten die ärztlichen Bemühungen nicht mehr als sich an einen Strohhalm klammern. Eine permanente Aufklärung bereits in der Schule über Nahrungsmittel fehlt, was zur signifikanten Steigerung der Diabetes führt.
2. Was haben
elnebuloso 15.11.2013
...mit der unterstützten Eigenproduktion von Insulin zu tun? Nix. Die Langerhans-Inseln fertigen allerdings auch den Gegenspieler der Insulins, das Glucagon. Das sorgt in der Leber für erhöhten Zuckerausstoß. Die Frage ist also eher, ob die implantierten Zellen bzw. der Bioreaktor so auf den Zuckerspiegel reagieren kann, dass bei niedrigem Zucker passend Glucagon ausgeschüttet wird. Dann wüsste man auch, inwieweit die hier beschriebene Forschung den "lebensgefährlichen" Unterzuckerungen vorbeugt. Und ich hätte als Diabetiker einen Informationsgewinn gehabt. Denn wenn in jedem Fall Insulin von außen zugegeben werden muss, bleibt die Gefahr einer falschen Dosierung weiterhin bestehen. Und auch gegen Unterzuckerungen nach dem Sport hilft nur in passender Menge in die Blutbahn abgegebenes Glucagon. Ob die Implantate das leisten können, steht hier leider auch nicht. Entweder war die PR-Meldung der Uni so schlecht, oder die Recherche. Jedenfalls kein Erkenntnisgewinn, was denn jetzt gegen die - reißerisch präsentierten - "lebensgefährlichen" Unterzuckerungen hilft. Ich empfehle allen Beteiligten einen Löffel Traubenzucker!
3. Neee
LDaniel 15.11.2013
Zitat von mfinsIst das Kind erst einmal in den Brunnen gefallen, bedeuten die ärztlichen Bemühungen nicht mehr als sich an einen Strohhalm klammern. Eine permanente Aufklärung bereits in der Schule über Nahrungsmittel fehlt, was zur signifikanten Steigerung der Diabetes führt.
Es geht hier um TYP-1 Diabetes. Das ist eine AI-Erkrankung, die mit Ernährung und Aufklärung nichts zu tun hat. Die Frage ist berechtigt. Werden nur die ß-Zellen verpflanzt oder die "Kompletten Inseln"? Allerdings ist auch dann, wenn nur die ß-Zellen verpflanzt werden die Gefahr der Hypoglykämie geringer. Die eigenen Zellen geben ja nur Insulin ab, wenn es benötigt ist, wodurch die Menge des Nachgespritzten geringer ist. Und nur dieses Nachgespritzte birgt ja das Unterzuckerungsrisiko - sprich, das "zu viel" gespritzte Insulin kommt in geringerer Dosis und senkt so das Risiko.
4. @mfins: Wenn man keine Ahnung hat...
ohne_mich 15.11.2013
Zitat von mfinsIst das Kind erst einmal in den Brunnen gefallen, bedeuten die ärztlichen Bemühungen nicht mehr als sich an einen Strohhalm klammern. Eine permanente Aufklärung bereits in der Schule über Nahrungsmittel fehlt, was zur signifikanten Steigerung der Diabetes führt.
Man MUSS nicht zu allem seinen Halbwissens-Senf abgeben, wenn man von der Materie keinen Schimmer hat - oder den Artikel nicht gelesen hat. Zur Info: Es geht hier um Typ-1-Diabetes! Das ist eine Autoimmunerkrankung, und die hat nichts, aber auch GAR NICHTS mit falscher Ernährung oder Übergewicht zu tun! Typ 1 und Typ 2 sind völlig unterschiedliche Krankheiten, die nur teilweise die gleichen Symptome und Therapien haben. Typ 2 kann durch Übergewicht etc. gefördert werden, aber an Typ 1 können Sie erkranken egal ob Sie ein 50-kg-Vegetarier oder eine 150kg-Couch-Potato sind.
5. Ähem ... Typ-1 ≠ Typ-2
leconnecteur 15.11.2013
Zitat von mfinsIst das Kind erst einmal in den Brunnen gefallen, bedeuten die ärztlichen Bemühungen nicht mehr als sich an einen Strohhalm klammern. Eine permanente Aufklärung bereits in der Schule über Nahrungsmittel fehlt, was zur signifikanten Steigerung der Diabetes führt.
Was Sie sagen, trifft für die Typ-2-Diabetiker zu. Doch was den Typ-1 betrifft, können Sie aufklären wie Sie wollen: Solange nicht bekannt ist, was die Autoimmunreaktion konkret auslöst (und selbst wenn, ist eine wirksame Heilung nicht garantiert), lässt sich die Manifestation der Erkrankung nicht aufhalten. Aber da sieht man auch, wie Aufklärung anscheinend wirkungslos verpufft, wenn die Menschen selbst heutzutage noch nicht mal den Unterschied zwischen zwei grundverschiedenen Erkrankungen kennen, die nur dem Namen nach und in Teilen der Symptomatik miteinander zu tun haben. PS: Diabetes ist maskulin.
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Zur Autorin
  • Gerlinde Gukelberger-Felix ist Diplom-Physikerin und studierte eine Zeit lang Medizin, bis sie sich ganz dem Journalismus verschrieb. Besonders interessant findet sie alle Überschneidungen zwischen Medizin, Physik, Biologie und Psychologie. Sie arbeitet als freie Medizin- und Wissenschaftsjournalistin.

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Diabetes mellitus
Honigsüßer Durchfluss
Der Diabetes mellitus (wörtlich aus dem Griechischen: "honigsüßer Durchfluss"), umgangssprachlich Zuckerkrankheit genannt, ist eine chronische Stoffwechselstörung. Der Name bezieht sich auf den zuckerhaltigen Urin, an dessen Süße die Krankheit in der Antike erkannt wurde. Heute gilt Diabetes als Überbegriff für verschiedene Krankheitsbilder, die durch zu hohe Blutzuckerwerte, die Hyperglykämie, gekennzeichnet sind. Der Grund dafür ist, dass Traubenzucker (Glukose) wegen eines Insulinmangels nicht mehr in die Zellen aufgenommen werden kann und sich im Blut anreichert.
Typ-1-Diabetes
Beim Typ-1-Diabetes, von dem fünf bis zehn Prozent aller Zuckerkranken betroffen sind, zerstört das Immunsystem die insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse. Die Symptome des fortschreitenden Insulinmangels beginnen meist in der Kindheit oder der Jugend: Die Blutzuckerkonzentration steigt extrem an, es kommt zu starkem Wasser- und Nährstoffverlust, was ständigen Durst und häufiges Erbrechen zur Folge hat. Auch eine schnelle Gewichtsabnahme gehört zu den Symptomen. Als Therapie müssen die Diabetiker sich Insulin selbst spritzen. Als Ursache von Typ-1-Diabetes werden genetische Veränderungen vermutet.
Typ-2-Diabetes
Der Typ-2-Diabetes wurde früher als Altersdiabetes bezeichnet. Im Zuge wachsender Zahlen übergewichtiger Menschen insbesondere in den Industrieländern erkranken aber immer öfter auch junge Menschen und inzwischen sogar Kinder am Typ-2-Diabetes. Falsche Ernährung gilt als die Hauptursache der Krankheit: Die großen Mengen von Zucker, die dem Körper zugeführt werden, kann die Bauchspeicheldrüse in jungen Jahren noch durch eine verstärkte Insulinproduktion wettmachen. Im Laufe der Zeit versiegt aber die Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse und auch die Zellen werden unempfindlicher für das Insulin, sodass die Glukose immer schlechter abgebaut wird und sich im Blut anreichert.

Im Unterschied zum Typ 1 gibt es beim Typ-2-Diabetes lange keine eindeutigen Symptome wie etwa verstärktes Wasserlassen oder Durstgefühl, sondern eher unspezifische Anzeichen wie ein ständiges Hungergefühl, Gewichtszunahme, Niedergeschlagenheit und Müdigkeit. Typ-2-Diabetes kann anfangs durch gesündere Ernährung, mehr Bewegung und Abnehmen bekämpft werden. Gelingt das nicht, sind später Medikamente zur Regulierung des Blutzuckers und auch eine Insulintherapie notwendig.
Verbreitung
Diabetes gehört schon heute zu den größten Volkskrankheiten und wird sich in den kommenden Jahren voraussichtlich dramatisch ausbreiten. Schätzungen zufolge gibt es weltweit mehr als 150 Millionen Zuckerkranke, Tendenz stark steigend.

In Deutschland lebten laut Einschätzungen der DEGS Gesundheitsstudie des Robert Koch-Instituts 7,2 Prozent der Bevölkerung zwischen 18 und 79 Jahren mit Diabetes, demnach sind 4,6 Millionen Personen betroffen. Bei den 70- bis 79-Jährigen ist mehr als jeder Fünfte an Diabetes erkrankt (21,9 Prozent). Die Zahl der Erkrankungen ist zwischen 1997 und 2010 um 38 Prozent angestiegen, davon sind nur 14 Prozent durch die Alterung der Bevölkerung zu erklären.


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