Labor bericht · PDF fileHOMA-Index 1 ml Serum ... Nardo L G and Rai R: Metformin therapy in...

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Labor bericht www.bioscientia.de Stand: Oktober 2013 Marker zur Diagnose einer Insulinresistenz HOMA-Index und Intaktes Proinsulin b 33

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    Stand:Ok tober 2013

    Marker zur Diagnose einerInsulinresistenz

    HOMA-Index und Intaktes Proinsulin

    b 33

  • Klinische Bedeutung der Insulinresistenz

    Ein wesentlicher Mechanismus zur Senkung des Blut-zuckerspiegels ist die durch Insulin vermittelte Auf-nahme von Glucose in das Fettgewebe und die Muskulatur.

    Eine verminderte Insulinwirkung an der Zielzelle mit der Folge eines erhhten Insulinbedarfs bezeichnet man als Insulinresistenz.

    Die Insulinresistenz stellt einen bedeutenden Pa-thomechanismus in der Entwicklung eines Typ 2-Dia-betes dar und wird oft schon Jahre vor der Manifesta-tion im Rahmen eines metabolischen Syndroms beobachtet.

    Darber hinaus findet man eine eingeschrnkte Insu-linsensitivitt hufig bei Patientinnen mit Fertilitts-strungen bei Vorliegen eines Polycystischen Ovar-syndroms (PCO-Syndrom).

    In der Pathogenese des PCO-Syndroms stellt die In-sulinresistenz eine bedeutende Ursache dar. Vor allem fr junge Frauen ist sie indirekt eine hufige Ursache von Sterilitt und Zyklusstrungen.

    Eine Besserung der Insulin-Sensitivitt bzw. der metabolischen Situation, sei es durch eine nderung des Lebensstiles (Gewichtsreduktion, vermehrte kr-perliche Aktivitt), sei es medikaments, ist Grundla-ge der Therapie von Patientinnen mit PCO-S. Aufgrund der daraus resultierenden Verbesserung der metabolischen Situation kommt es in den meisten Fllen zu einem Anstieg des SHBG und zu einem Rckgang der Androgenspiegel wodurch sich oftmals die Zyklusstrungen bessern und die Fertilittsrate steigt.

    HOMA-Index

    Die direkte Messung der Insulinwirkung auf die Blut-zucker-Konzentration ist zwar mglich, jedoch auf-grund des hohen methodischen Aufwandes im Rou-tinebetrieb nicht realisierbar.

    Alternativ sind deshalb zur Abschtzung einer Insulin-resistenz verschiedene Indizes im Gebrauch, in die je-weils die Nchtern-Insulin- (= Regler) und Nchtern-Blutzuckerwerte (= Stellgre) im Plasma einflieen.

    Einer der gebruchlichsten Indizes ist der HOMA-Index (Homeostasis Model Assessment), der nach folgender Formel berechnet wird:

    Der HOMA-Index beinhaltet die Bestimmung von Insulin und Glucose und wird aus diesen beiden Para-metern berechnet.

    Eine Absicherung der Diagnose einer Insulinresistenz ist durch die zustzliche Messung des intakten Pro- insulins mglich (Sensitivitt 48 %, Spezifitt > 98 % [9]).

    x

    Nchtern- Blutzucker

    (mg/dl)

    405

    Nchtern- Insulin (U/ml)

    = HOMA- Index

    1

  • Abb. 1 Stadium I: Insulinsensitiv (normales intaktes Proinsulin)Stadium II: Insulinresistent ohne Sekretionsstrung (normales intaktes Proinsulin)Stadium IIIa: Insulinresistent mit Sekretionsstrung (erhhtes intaktes Proinsulin)Stadium IIIb: Zusammenbruch der -Zellsekretion

    Intaktes Proinsulin

    Klinische Bedeutung des Proinsulins

    Proinsulin ist ein Vorlufermolekl des Insulins und wird in den -Zellen des Pankreas gebildet. Im Rah-men der Insulinbildung wird Proinsulin ber verschie-dene Reaktionsschritte in zwei Dipeptide und quimo-lar in die Peptidhormone C-Peptid (= connecting pep-tide) und aktives Insulin gespalten. Diese proteolyti-sche Spaltung erfolgt normalerweise nahezu kom-plett und es gelangen nur Spuren an intaktem Proinsu-lin in die Zirkulation.

    Bei einer (chronischen) Steigerung der Sekretionsleis-tung des Pankreas, z. B. bei einer Insulinresistenz, Hy-perglykmie oder durch sekretionsstimulierende Me-dikamente (z. B. Sulfonylharnstoffe), kommt es nach einiger Zeit zur unvollstndigen Prozessierung von Proinsulin, da die katalytische Kapazitt der Proteasen begrenzt ist. Dadurch kommt es zu einer vermehrten Sekretion von unprozessiertem Proinsulin in die Zirku-lation verbunden mit einer Abnahme der wirksamen Insulinspiegel. Somit knnen erhhte intakte Proinsu-linspiegel als Zeichen der funktionell beeintrchtigten -Zelle angesehen werden.

    Intaktes Proinsulin als kardio- vaskulrer Risikofaktor

    Die Entstehung einer Arteriosklerose oder KHK wird durch erhhte Serumspiegel an intaktem Proinsulin und der Spaltprodukte des Proinsulins Des-31,32-Pro-insulin begnstigt [1, 3].

    Intaktes Proinsulin und Typ 2-Diabetes

    Der Typ 2-Diabetes mellitus ist charakterisiert durch eine Fehlsekretion der Bauchspeicheldrse und eine genetisch determinierte Insulinresistenz. Dabei steht insbesondere die Insulinresistenz im engen Zusam-menhang mit dem Auftreten von makrovaskulren Er-krankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall.

    Der klinischen Diagnose und Klassifizierung der Insu-linresistenz kommt daher eine groe Bedeutung zu.

    Das intakte Proinsulin ist ein hoch spezifischer Marker fr die Diagnose der Insulinresistenz [912].

    Stadium I II IIIa IIIb

    Aktives Insulin

    -Zell- Sekretion

    Krankheitsprogression

    Insulin

    Insulin

    Proinsulin

    2

  • Referenzbereiche

    HOMA-Index

    > 2,0 Hinweis auf eine Insulinresistenz

    > 2,5 Insulinresistenz wahrscheinlich

    > 5,0 Durchschnittswert bei Typ 2-Diabetikern

    Intaktes Proinsulin

    Ergebnisbeurteilung bei Patienten mit Typ 2-Diabetes:

    Intaktes Proinsulin 11 pmol/l (Vorliegen einer Sekretionsstrung) Bei den Patienten liegt mit hoher Wahrscheinlich-keit eine Insulinresistenz mit Sekretionsstrung vor. Therapeutisch wird die effiziente Behandlung der Insulinresistenz empfohlen. Im Verlauf (nach ca. 3 Monaten) sollte unter erfolgreicher Therapie eine Abnahme der intakten Proinsulinwerte zu be-obachten sein [912].

    Ergebnisbeurteilung bei Patienten ohne Diabetes mellitus:

    Intaktes Proinsulin > 11 pmol/l Es wird die Abklrung eines Diabetes mellitus oder eines Insulinoms sowie die Erhebung eines kardiovaskulren Risikostatus empfohlen [912].

    Indikationen

    HOMA-Index

    Adipositas (BMI > 28 kg/m2)

    V. a. Insulinresistenz (metabolisches Syndrom, Typ 2-Diabetes)

    V. a. Polycystische Ovarien (PCO-S)

    Zyklusstrungen (z. B. Amenorrhoediagnostik)

    Infertilitt

    Der HOMA-Index ist zur Beantwortung der Frage nach einer mglichen Insulinresistenz bei einem PCO-Syndrom geeignet, whrend die Sensitivitt des Pro-insulins bei dieser Frage zu gering ist und deshalb die Proinsulinbestimmung hier nicht empfohlen wird [17].

    Intaktes Proinsulin als diagnostischer Marker

    Durch die Bestimmung des intakten Proinsulins wird der Sekretionszustand der -Zelle spezifisch beschrie-ben und klassifiziert. Dadurch kann eine Entscheidung bezglich spezifischer Therapiekonzepte getroffen und die Qualitt der therapeutischen Manahmen berprft werden [912].

    Probengewinnung und Probenmaterial

    HOMA-Index

    1 ml Serum gefroren (fr Insulinbestimmung)

    1 ml NaF-Blut (fr Glucosebestimmung) (nicht ge-froren einsenden)

    Morgendliche Blutentnahme nach 12 h Nahrungs- karenz

    Intaktes Proinsulin

    1 ml Serum gefroren

    Morgendliche Blutentnahme nach 12 h Nahrungs- karenz

    3

  • Literatur

    1. Matthews D R, Hosker J P, Rudenski A S, Naylor B A, Treacher D F, Turner R C: Homeostasis model assess-ment: insulin resistance and Beta-cell function from fas-ting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia 28: 412419 (1985)

    2. Bonara E, Kiechl S, Willeit J, Oberhollenzer F, Egger G, Targher G, Alberiche M, Bonadonna R C and Muggeo M: Prevalence of Insulin Resis-tance in Metabolic Dis-orders The Bruneck Study. Diabetes 47: 16431649 (1998)

    3. Hrebicek J, Vladimir J, Malincikova J, Horakova D, Cizek L: Detection of insulin resistance by simple quantitative insulin sensitivity check index QUICKI for epidemiologi-cal assessment and prevention. J Clin Endocrinol Metab 87: 144147 (2002)

    4. Nardo L G and Rai R: Metformin therapy in the manage-ment of polycystic ovary syndrome: endocrine, meta-bolic and reproductive effects. Gynecol Endocrinol 15: 373380 (2001)

    5. Norman R J, Warren J K, Ross C C, Margaret R Z: Met-formin and intervention in polycystic ovary syndrome. MJA 174: 580583 (2001)

    6. Greie S, Humpeler E, Gunga H C, Koralewski E, Klingler A, Mittermayr M, Fries D, Lechleitner M, Hoffmann G, Strauss-Blasche G, Schobersberger W: Improvement of metabolic syndrome markers through altitude speci-fic hiking vacations. J Endocrinol Invest 29 (6): 497504 (2006)

    7. www.laborlexikon.de

    8. Pftzner A und Forst T: Intaktes Proinsulin als kardio-vaskulrer Risikofaktor und prdiktiver diagnostischer Marker fr die Insulinresistenz bei Patienten mit Diabe-tes mellitus Typ 2. Diabetes und Stoffwechsel, Band 13, Juli, 193200 (2004)

    9. Pftzner A, Forst T: Typ 2 Diabetiker in Zukunft noch ge-zielter behandeln? MMW-Fortschr. D. Med. 20: 419422 (2004)

    10. Pftzner et al.: Fasting Intact Proinsulin is a highly spe-cific predictor of insulin resistance in Type 2 Diabetes. Diabetes Care 27: 682687 (2004)

    11. Pftzner A et al.: Intact and Total Proinsulin: New As-pects for Diagnosis and Treatment of Type 2 Diabetes Mellitus and Insulin Resistance. Clin Lab 50: 567573 (2004)

    12. Pftzner A et al.: Clinical and Laboratory Evaluation of a New Specific ELISA for Intact Proinsulin Clin Lab; 51; 243249 (2005)

    13. Pftzner A et al: The switch from sulfonylurea to prep-randial short-acting insulin analog substitution has an immediate and comprehensive beta-cell protective ef-fect in patients with type 2 diabetes mellitus. Diabetes Technol Ther.; Jun;8(3):37584 (2006)

    14. Pftzner A, Standl E, Strotmann HJ, Schulze J, Hohberg C, Lubben G, Pfahler S, Schondorf T, Forst T: Associati-on of high-sensitive C-reactive protein with advanced stage beta-cell dysfunction and insulin resistance in pa-tients with type 2 diabetes mellitus. Clin Chem Lab Med. 44(5):55660 (2006)

    15. Pftzner A, Schondorf T, Seidel D, Winkler K, Matt