Splanchnische Blutumverteilung nach Inkretinhormoninfusion und Adipositas-Operation (GIP-PET)

Fettleibigkeit ist ein weltweites Problem und führt zu zahlreichen metabolischen und endokrinologischen Problemen, einschließlich Diabetes mellitus Typ 2 (T2DM). Bei T2DM ist der Körper nicht in der Lage, auf den zirkulierenden Insulinspiegel zu reagieren, was letztendlich zur Zerstörung der β-Zellen der Bauchspeicheldrüse führt, was zu einer chronischen Hyperglykämie mit den entsprechenden Folgen führt

Der Darm ist in der Lage, endokrinologisch aktive Substanzen zu produzieren, die den Zwischenstoffwechsel des Körpers beeinflussen. Eine dieser Substanzen ist das glukoseabhängige insulinotrope Polypeptid (GIP, Teil der Inkretinfamilie), das die postprandiale Freisetzung von Insulin verstärkt. Jüngste Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass GIP bei der Pathogenese möglicherweise eher eine schädliche als eine vorteilhafte Rolle spielt: Es wurde gezeigt, dass GIP an der Entwicklung der Insulinresistenz beteiligt ist, dem Schlüsseldefekt im Prozess der Stoffwechselstörung. GIP kann auch die postprandiale Umverteilung des Splanchnikus-Blutflusses regulieren, was möglicherweise Auswirkungen auf die Ernährung des Körpers hat [8].

Adipositaschirurgische Eingriffe sind ein wachsendes Feld als Behandlungsmöglichkeit bei krankhafter Fettleibigkeit (BMI > 35 kg/m2). Das etablierteste dieser Verfahren ist ein Roux-en-Y-Magenbypass (RYGB), bei dem der Zwölffingerdarm und das proximale Jejunum umgangen werden. Klinische und Forschungsergebnisse zeigen, dass T2DM kurz (vor einem signifikanten Gewichtsverlust) nach RYGB verschwindet und sich die Glukosetoleranz verbessert. Die Vorderdarmhypothese hinter bariatrischen Operationen geht davon aus, dass umgangene Darmabschnitte eine Substanz enthalten, die als Anti-Inkretin wirkt, d. h. um stoffwechselgünstigen Inkretinen entgegenzuwirken. Angesichts der jüngsten Studien könnte es sein, dass GIP tatsächlich das Anti-Inkretin hinter dieser Hypothese ist.

Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein modernes bildgebendes Verfahren, mit dem sich die Durchblutung und der Stoffwechsel verschiedener Organe nichtinvasiv untersuchen lassen. Wenn die Radiowassermessung mit [15O]CO kombiniert wird, können sowohl die gewebespezifische Perfusion als auch das Blutvolumen gemessen werden. In Verbindung mit magnetischer Bildgebung (d. h. PET-MRT) können die interessierenden Volumina genau auf die gewünschten Organe übertragen werden.

Die aktuelle Studie wird durchgeführt, um die vasoaktive Rolle des GIP zu untersuchen. Unser Ziel ist es zu zeigen, dass GIP den größten Beitrag zum Blutfluss und zum Gewebeblutvolumen leistet, die im postprandialen Zustand beobachtet werden. Darüber hinaus nehmen wir an, dass die Eliminierung des GIP-Effekts eine zentrale Rolle bei der Verbesserung des intermediären Stoffwechsels spielt, der nach bariatrischen chirurgischen Eingriffen beobachtet wird, und dass ein Teil dieser Veränderung durch Veränderungen im Splanchnikuskreislauf vermittelt wird. Darüber hinaus untersuchen wir die Wirkung von GLP-1 (Glucagon-ähnliches Peptid 1, ein weiteres Mitglied der Inkretinfamilie) auf die Splanchnikus-Zirkulation.

In der vorliegenden Studie werden der Darm-, Leber- und Pankreasblutfluss und -volumen mithilfe von [15O]H2O- und [15O]CO-Radiotracern und PET-MRT-Bildgebung bei gesunden Freiwilligen mit normalem Gewicht (n = 20, BMI ≤ 27 kg/m2) gemessen bei krankhaft fettleibigen T2DM-Patienten (n = 30, BMI ≤ 35 kg/m2) vor und nach der bariatrischen Operation. Die PET-Bildgebung wird im nüchternen Zustand, aber auch separat entweder während 1) gemischter Mahlzeitenlösung (MMS), 2) GIP- oder 3) GLP-1-Infusion durchgeführt. Es werden auch subkutane und viszerale Fettgewebe-, Darm- und Lebergewebeproben des Bauches entnommen.