Bewertung der Beta-Zellmasse und -funktion der Bauchspeicheldrüse durch Positronen-Emissions-Tomographie-Bildgebung bei Diabetes mellitus beim Menschen

Die funktionelle Masse der Betazellen der Bauchspeicheldrüse (BCFxM) kann grob als das Produkt aus der Betazellmasse (BCM) multipliziert mit der Betazellfunktion (BCF) definiert werden. Aktuelle In-vivo-Methoden (z. B. hyperglykämischer Clamp, intravenöser Glukosetoleranztest, oraler Glukosetoleranztest, Mischmahlzeiten-Toleranztest) bewerten tatsächlich BCFxM, nicht die Betazellfunktion per se. Der Verlust von BCFxM steht im Mittelpunkt der Ätiologie und Pathogenese von Diabetes mellitus Typ 1 (2) und Typ 2. Im ersteren Fall ist die Zerstörung der Beta-Zellmasse durch autoimmune Insulitis die primäre Determinante des BCFxM-Verlustes. Bei letzterem beträgt der Massenverlust der Betazellen etwa 25-35% und nimmt mit der Dauer der Erkrankung weiter zu, aber eine zusätzliche Schlüsselrolle spielt der Verlust der Betazellfunktion. Frühere Dogmen besagten, dass bei Typ-1-Diabetes die vollständige Zerstörung der Betazellen innerhalb von ≈5 Jahren nach der Diagnose erreicht wurde. Jüngste Daten haben dieses Konzept in Frage gestellt und gezeigt, dass Rückstände sowohl von Betazellen als auch von BCFxM (d. h. nährstoffstimulierte C-Peptid-Sekretion, die äquimolar und simultan zur Insulinsekretion ist und ein viel besserer Biomarker für BCFxM ist als die Insulinkonzentration) sind auch Jahrzehnte nach der Diagnose nachweisbar. Exendin-4 wurde bereits mit einem Positronen emittierenden Nuklid markiert und für diagnostische Zwecke der PET-Bildgebung zugänglich gemacht. Unter rigorosen experimentellen Bedingungen konnte die standardisierte Beta-Zellen-Aufnahme pro Volumen (SUV) des Liganden bewertet werden. Darüber hinaus können aktuelle PET-CT-Instrumente auch ein Maß für das Pankreasvolumen BCFxM liefern, das durch mathematische Modellierung relativ einfacher Tests, wie z. B. einer gemischten Mahlzeit, genau bestimmt werden kann.

Die Forscher werden die relative Rolle der Betazellmasse (BCM) und der Betazellfunktion (BCF) in zwei polaren BCFxM-Gruppen bewerten: Menschen mit langjährigem Typ-1-Diabetes (nahe 0 BCFxM) und fettleibige Menschen mit normaler Glukoseregulierung (höchste erwarteter BCFxM), d.h. die Prüfärzte werden unsere Methode in einer Negativkontrolle (Typ-1-Diabetes) und in einer stark positiven Kontrolle (unkomplizierte Adipositas) testen. Eine Gruppe von mageren Kontrollpersonen wird untersucht, um sicherzustellen, dass ihre BCMs, bestimmt durch 68GA-Exendin-4-PET-CT, erwartungsgemäß in den Zwischenbereich zwischen Typ-1-Diabetes und Fettleibigkeit fallen.