Bildgebung des Fettgewebes bei Typ-2-Diabetes (ATI-DM2)

Typ-2-Diabetes ist zu einer weltweiten Epidemie mit einer Prävalenz von etwa 700.000 Patienten und einer jährlichen Inzidenz von 70.000 in den Niederlanden geworden. Die Entwicklung von T2D hängt sowohl von genetischen als auch ernährungsbedingten Faktoren ab und ist durch eine unzureichende Insulinsekretion durch die Betazellen der Bauchspeicheldrüse und eine Insulinresistenz in Leber, Skelettmuskel und weißem Fettgewebe gekennzeichnet. Eine Insulinresistenz geht häufig dem Verlust von Betazellen voraus und geht mit zentraler Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Hyperinsulinämie und Dyslipidämie einher, die allesamt zu mikrovaskulären und kardiovaskulären Komplikationen führen können.

Weißes Fettgewebe wird zunehmend als wichtiges Stoffwechselorgan bei der Entwicklung einer Insulinresistenz angesehen. Besonders wichtig ist die Verteilung des Fettgewebes im Körper. Tatsächlich ist viszerales Fettgewebe ein Risikofaktor für koronare Herzerkrankungen, bestimmte Krebsarten und Typ-2-Diabetes und geht mit einer erhöhten kardiovaskulären und Gesamtmortalität einher, wohingegen ein Übermaß an subkutanem Fettgewebe dies nicht ist. Es gibt deutliche Unterschiede in den funktionellen und hormonellen Eigenschaften von VAT und SAT, die möglicherweise einen Teil der Mechanismen erklären, die der Entwicklung einer Insulinresistenz zugrunde liegen.

Ein umfassenderes Verständnis der molekularen Mechanismen, die zu T2D führen, wird die Identifizierung von Personen mit dem höchsten Risiko ermöglichen, was zu einer gezielteren Prävention und pharmakologischen Therapie führen könnte.

FDG PET/CT ist eine etablierte tomographische Technik zur Darstellung des Glukosestoffwechsels mit validierten Anwendungen in der Onkologie, infektiösen und entzündlichen Erkrankungen, im Gehirnstoffwechsel und in der Lebensfähigkeit des Herzens. Mehrere Studien, die den Nutzen der FDG-PET bei der Darstellung des Glukosestoffwechsels im weißen Fettgewebe untersuchten, berichteten über eine insgesamt geringere Glukoseaufnahme bei adipösen Probanden als bei schlanken Probanden. In beiden Probandengruppen war die Glukoseaufnahme im VAT höher als im SAT. Die Glukoseaufnahme in VAT und SAT stand im umgekehrten Zusammenhang mit der Insulinresistenz, die Aufnahme in GFAT jedoch nicht. Es gibt nur wenige Studien, die die Glukoseaufnahme bei Patienten mit Typ-2-Diabetes mittels FDG-PET/CT analysieren. In einer Studie wurde der Einfluss von abdominaler Fettleibigkeit und neu diagnostiziertem Typ-2-Diabetes auf die Insulinwirkung im Fettgewebe untersucht, was darauf hindeutet, dass ein Überschuss an SAT als Senke für Glukose dient und dadurch zu einer kompensatorischen Abnahme der Insulinresistenz führt. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Unterschiede in der Glukoseaufnahme in verschiedenen Fettgewebedepots bei Patienten mit T2D aufzuzeigen und diese mit der Insulinresistenz zu korrelieren.

Um den Glukosespiegel während der FDG-PET-Untersuchung konstant zu halten, wird vor dem Scan in der Regel eine hyperinsulinämische euglykämische Glukoseklemme durchgeführt. Kürzlich wurde ein Fallbericht veröffentlicht, der eine FDG-PET/CT während eines iatrogenen hypoglykämischen Zustands bei einem nicht-diabetischen Patienten beschreibt, der eine bemerkenswert erhöhte Glukoseaufnahme in VAT und SAT zeigte. Basierend auf dieser Beobachtung nehmen wir an, dass die Glukoseaufnahme während eines hypoglykämischen Zustands in verschiedenen Fettgewebedepots stärker ausgeprägt ist. Nach unserem Kenntnisstand wurde dies weder bei gesunden Freiwilligen noch bei Patienten mit Typ-2-Diabetes durchgeführt. Ein kontrollierter hypoglykämischer Zustand kann durch eine hyperinsulinämische hypoglykämische Klemme erreicht werden, die in mehreren klinischen Studien verwendet wurde. Ein Nachweis der Unterschiede in der FDG-Aufnahme im weißen Fettgewebe zwischen gesunden Probanden und T2D-Patienten sowie zwischen VAT, SAT und GFAT unter hypoglykämischen Bedingungen würde mehr Einblick in den Glukosestoffwechsel des Fettgewebes liefern und zu unserem Verständnis der Insulinresistenz bei T2D beitragen. Noch wichtiger ist, dass diese Bildgebungstechnik dazu beitragen könnte, Patienten mit T2D oder Patienten mit einem Risiko für die Entwicklung von T2D besser zu charakterisieren und dadurch unser Verständnis der Pathophysiologie von T2D und des metabolischen Syndroms zu verbessern, was zu einer gezielteren Prävention bei Patienten führen könnte Risikopatienten und einer personalisierten pharmakologischen Therapie nach dem Einsetzen einer klinisch manifesten Erkrankung.