Stoffwechsel und Wundheilung bei Diabetes

Die Dysfunktion der Wundheilung bei Diabetes umfasst mehrere Heilungsprozesse durch verringerte Entzündungsreaktionen und verzögerte Ablagerung von Matrixkomponenten, Wundumbau und Wundverschluss. Darüber hinaus erhöht Hyperglykämie die Infektionsanfälligkeit von Wunden. Die am distalen Körperglied festgestellten Wunden, die diabetischen Fußgeschwüre, haben klinisch und sozioökonomisch bedeutendere Auswirkungen im Vergleich zu Verletzungen durch Operationen oder Druckgeschwüre.

1. Drängen auf neuartige Behandlungen bei Patienten mit diabetischen Fußgeschwüren:

   1.1. Fakten: Das diabetische Fußulkus (DFU) ist eine schwerwiegende Komplikation von Diabetes, die zum Verlust von Gliedmaßen und zum vorzeitigen Tod führen kann. Laut einem Bericht der International Diabetes Federation aus dem Jahr 2017 ist DFU auch die häufigste Ursache für Krankenhausaufenthalte von Patienten mit Diabetes.

   In Taiwan wird jährlich 1 % der Patienten mit Diabetes zur Behandlung von DFU ins Krankenhaus eingeliefert. Bedenkt man jedoch, dass die Amputationsrate der unteren Extremitäten (LEA) bei etwa 30 % liegt, sind die Behandlungsergebnisse offensichtlich unbefriedigend.

   1.2. Standardbehandlung für DFU 1.2.1 Im Jahr 2016 bildeten wir eine taiwanesische nationale Arbeitsgruppe für diabetischen Fuß unter der Genehmigung der Diabetes Association of the Republic of China und veröffentlichten anschließend im Jahr 2017 eine Leitlinie für diabetischen Fuß in Taiwan (ISBN 978-986-82436- 8-2). Darüber hinaus war ich auch an der Erstellung einer klinischen Fußpflegeleitlinie beteiligt, die 2017 von der International Diabetes Federation herausgegeben wurde. 1.2.2 Diese beiden aktuellsten Leitlinien beschreiben die Diagnose, das Management und die Prävention für Patienten mit DFUs mit besonderem Schwerpunkt auf (1) Infektionen, (2) peripheren arteriellen Erkrankungen, (3) Wundversorgung und chirurgischen Eingriffen sowie (4) Entlastung und Risiken die Ermäßigung. Außerdem wurden Vorschläge für die geeignete Medikation für Patienten mit verschiedenen klinischen Merkmalen gemacht. Nichtsdestotrotz erfordert die optimale Heilung eines Fußgeschwürs zusätzlich zur Behandlung von akuten Infektionen und Extremitätenischämie die Behandlung der komplexen biologischen und molekularen Vorgänge der Zellmigration und -proliferation sowie der Ablagerung extrazellulärer Matrix, des Umbaus und der Gewebemikrozirkulation. Deshalb ist die Prognose für Patienten mit DFU weltweit immer noch unbefriedigend. Daher werden neuartige Behandlungen benötigt, um eine bessere Gewebeheilung bei Patienten mit Diabetes zu erreichen. Leider waren die jüngsten Ergebnisse gut konzipierter neuartiger Behandlungen für Patienten mit DFU enttäuschend.

2. Die Rolle der Ernährung bei der Wundheilung Der Zusammenhang zwischen Ernährung und Wundheilung, sei es nach einer Verletzung oder einem chirurgischen Eingriff, ist seit Jahrhunderten bekannt, und es ist bekannt, dass eine ausreichende Kohlenhydrat-, Fett- und Proteinaufnahme notwendig ist, damit eine Heilung stattfinden kann. Wundversagen, das sich in Wundinfektionen und/oder verzögerter Heilung widerspiegelt, trägt erheblich zur finanziellen Belastung der Gesundheitssysteme weltweit bei.

   2.1. Molekulare Pathogenese der diabetischen Wundheilung Bei gesunden Personen erfordert die Wundheilung die Aufrechterhaltung mehrerer Signale (Zytokine und Chemokine), die von Keratinozyten, Fibroblasten, Endothelzellen, Makrophagen und Blutplättchen freigesetzt werden. Während einer wundinduzierten Hypoxie induziert VEGF, das von Makrophagen, Fibroblasten und Epithelzellen freigesetzt wird, die Stickoxidsynthase (NOS), was zu einem Anstieg der Stickoxid (NO)-Spiegel führt.

   2.2. Rolle der Ernährung bei der Wundheilung bei Patienten mit Diabetes Studien haben gezeigt, dass Veränderungen im Energie-, Kohlenhydrat-, Protein-, Fett-, Vitamin- und Mineralstoffwechsel den Heilungsprozess beeinflussen12. Proteinverlust aufgrund von Protein-Kalorien-Mangelernährung, der häufigsten Form der Mangelernährung, führt zu einer verringerten Zugfestigkeit der Wunde, einer verringerten T-Zell-Funktion, einer verringerten phagozytischen Aktivität und verringerten Komplement- und Antikörperspiegeln, was letztendlich die Fähigkeit des Körpers verringert, die Wunde zu verteidigen gegen Ansteckung.

   Darüber hinaus erhöht eine Verletzung die Stoffwechselrate, die Katecholaminspiegel, den Verlust an Gesamtkörperwasser und den zellulären Proteinumsatz, was zu einem Gesamtzustand des Katabolismus führt.

   Patienten mit Diabetes haben eine signifikant beeinträchtigte Fähigkeit, Wunden zu heilen, und weisen daher im Vergleich zu ihren euglykämischen Gegenstücken erhöhte Komplikationsraten auf. Die wirksamen Mechanismen sind multifaktoriell und müssen weiter verifiziert werden. Jüngste Erkenntnisse haben gezeigt, dass Patienten mit Diabetes eine verminderte frühe Entzündungsreaktion und Hemmung der Aktivitäten von Fibroblasten und Endothelzellen aufweisen. Wenn Entzündungszellen schließlich an der Verletzungsstelle ankommen, leiten sie anschließend eine verlängerte Entzündungsphase ein, die zu einer verzögerten Ablagerung von Matrixkomponenten, Wundumbau und Wundverschluss führt. Darüber hinaus stört Hyperglykämie den zellulären Transport von Ascorbinsäure in Fibroblasten und Leukozyten und verringert die Leukozyten-Chemotaxis. Darüber hinaus sind Patienten mit Diabetes aufgrund der verringerten Wirtsresistenz und Phagozytosefähigkeit anfälliger für Infektionen2.

3. Vorläufige Daten unterstreichen die Rolle von L-Arginin bei der Wundheilung bei Patienten mit DFU In unserem diabetischen Fußzentrum haben wir durchgehend beobachtet, dass ein niedriger Serumalbuminspiegel ein unabhängiger Risikofaktor für eine Amputation der unteren Extremitäten (LEA) ist . Darüber hinaus identifizierten wir einen Zusammenhang zwischen dem Ernährungszustand und den Behandlungsergebnissen bei Patienten mit DFU, die die Extremitäten bedrohen. Unter Verwendung der Tools Mini Nutritional Assessment (MNA) und Geriatric Nutritional Risk Index (GNRI) bestätigten wir eine hohe Prävalenz von Ernährungsproblemen bei diesen Patienten. Wir stellten ferner fest, dass der Ernährungszustand der Patienten ein unabhängiger Prädiktor für akute Behandlungsergebnisse war.

Vor kurzem analysierten wir die Wirkung von metabolomischen Molekülen und klinischen und Wundmerkmalen auf die 1-Jahres-Ergebnisse der Wundheilung bei Patienten mit Fußgeschwüren, die die Extremitäten bedrohen.