Gutachterliche Stellungnahme im Auftrag der Deutschen Diabetesgesellschaft zur Arbeit von Butler AE et al. in Diabetes 2013; 62: 2595 – 2604

1. Ist die Analyse des Pankreasgewebes hirntoter Organspender mit fehlenden klinischen Informationen zur Dauer der Intensivbehandlung geeignet, um Regenerationsphänomene am Pankreas zu untersuchen?

Seit der Arbeit der Brüsseler Diabetesforscher um Danny Pipeleers und Peter In‘t Veld ist bekannt [1], dass die Proliferationsaktivität der endokrinen Pankreaszellen in Abhängigkeit von der Dauer der terminalen Intensivbehandlung gesteigert ist. Dies bedeutet, dass die Analyse von Pankreasgewebe hirntoter Organspender zum Studium der Regeneration endokriner Zellen nur dann sinnvoll ist, d. h. nicht zu fehlerhaften Interpretationen führt, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: 1) die Fallzahl sollte nicht unter 10 liegen; 2) klinische Informationen bezüglich Alter, Geschlecht, BM-index, Diabetesdauer, vermutlichem Diabetestyp, terminalem Krankheitsverlauf und Komorbidität sollten verfügbar sein; eine nicht diabetische Vergleichsgruppe, die vor allem in den klinischen Daten weitgehend mit der Untersuchungsgruppe übereinstimmt und über eine ausreichende Fallzahl verfügt, muss vorhanden sein und Angaben über Volumen und/oder Gewicht des gesamten Pankreasgewebes müssen vorliegen.

In der Arbeit von Butler [2] wird ein großer Teil dieser Forderungen und Voraussetzungen für eine saubere Analyse von Regenerationsphänomenen bzw. Mengenberechnungen bei den Beta- und Alphazellen im Pankreasgewebe von Diabetikern und Nichtdiabetikern nicht erfüllt oder vollkommen unzureichend dargestellt und nicht nachvollziehbar verwendet. So finden sich zwar – um ein morphologisch-morphometrisches Problem herauszugreifen, das für die Kalkulation der Beta- und Alphazellmasse von essenzieller Bedeutung ist – in der „Supplementary Table 1“ Angaben zum Pankreasgewicht der einzelnen Patienten/Donoren, es kann aber methodisch nicht nachvollzogen werden, wie die Betazellmasse, ausgedrückt in Gramm, errechnet wurde und ob dabei der Fettgewebs- und Fibroseanteil des jeweiligen Pankreas berücksichtigt, d. h. weggelassen wurde. Geschieht dies nicht, dann kann ein erhöhter Fett- und Fibroseanteil eines Pankreas die Berechnungen der Betazellmasse empfindlich stören und zu höheren Werten führen, als es der tatsächlich vorhandenen Betazellpopulation, die im azinären Gewebe des Pankreas liegt, entspricht [3].

Die morphometrische Berechnung der Inselzellmasse beruht auf der Stereomorphometrie, deren wichtigster Pfeiler die Umrechnung der zweidimensionalen Ausdehnung des Inselgewebes im Schnitt in das dreidimensionale Volumen/Gewicht der gesamten Inselzellmasse des bei der Entnahme des Pankreas festgestellte Pankreasvolumens ist. Bleibt bei der Präparation etwas zu viel Fettgewebe am Pankreas oder wird etwas Pankreasgewebe abgeschnitten, dann können solche artefiziellen Variablen das errechnete Alpha- oder Betazellvolumen deutlich nach oben oder unten drücken. Gleiches gilt, wie bereits weiter oben angesprochen, für die Berücksichtigung des im Pankreas liegenden Fett- und Bindegewebes. Die individuelle Variabilität der Morphologie des diabetischen genauso wie des „normalen“ Pankreas ist erheblich. Dies bedeutet, dass die Variationsbreite der errechneten individuellen Werte zur Inselzellmasse „zum Verzweifeln“ hoch ist und Vergleiche jeglicher Art prinzipiell schwierig macht [3].

Die Arbeit von Butler [3] und die darin zitierte Arbeit zur Prokuration der Donorpankreata (Ref. 13 in [2]) lassen nicht erkennen, wie mit diesen methodisch relevanten Fragen umgegangen wurde und welche Bedeutung der Variabilität der individuellen Werte beizumessen ist. Man hat sich auch nicht – ein wissenschaftlich vollkommen unakzeptables Vorgehen – bemüht, Arbeiten zu berücksichtigen, die sich mit diesen Problemen beschäftigen. Die mitgeteilten Werte zur Alpha- und Betazellmasse der einzelnen Donoren sind daher – allein aus morphologisch-morphometrischen Gesichtspunkten – mit einem großen Fragezeichen zu versehen. Ihre kommentarlose Präsentation in der Arbeit ist wissenschaftlich unseriös.

• Literatur

• 1 In’t Veld P, De Munck N, VanBelle K et al. Beta-cell replication is increased in donor organs from young patients after prolonged life support. Diabetes 2010; 59: 1702-1708
• 2 Butler AE, Campbell-Thompson M, Gurlo T et al. Marked expansion of exocrine and endocrine pancreas with incretin therapy in humans with increased exocrine pancreas dysplasia and the potential for glucagon-producing neuroendocrine tumors. Diabetes 2013; 62: 2595-2604
• 3 Oberholzer M, Ettlin RA, Klöppel G et al. Morphometry and Immunocytochemistry. Analyt Quart Cytol Histol 1987; 9: 123-132
• 4 Foulis AK, Liddie CN, Farquharson MA et al. The histopathology of the pancreas in type I (insulin-dependent) diabetes mellitus: A 25-year review of deaths in patients under 20 years of age in the United Kingdom. Diabetologia 1986; 29: 267-274
• 5 Klöppel G, Drenck CR, Carstensen A et al. Immunocytochemical morphometry of the endocrine pancreas in chronic type 1 (insulin-dependent) and type 2 (non-insulin-dependent) diabetic patients, including a case of acute juvenile diabetes. Diabetologia 1982; 23: 180 (abstract 172)
• 6 Klöppel G, Drenck CR, Oberholzer M et al. Morphometric evidence for a striking B-cell reduction at the clinical onset of type I diabetes. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol 1984; 403: 441-452
• 7 Klöppel G, In’t Veld P. Morphology of the pancreas in normal and diabetic states. In: Alberti KGMM, DeFronzo RA, Keen H, et al. (eds) International textbook of diabetes mellitus, second edition, chapter 13. Chichester: John Wiley & Sons; 1997: 287-314
• 8 Löhr M, Klöppel G. Residual insulin positivity and pancreatic atrophy in relation to duration of chronic Type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus and microangiopathy. Diabetologia 1987; 30: 757-762
• 9 Rahier J, Guiot Y, Goebbels RM et al. Pancreatic alpha-cell mass in European subjects with type 2 diabetes. Diabetes, Obesity and Metabolism 2008; 10 (Suppl. 04) 32-42
• 10 Detlefsen S, Sipos B, Feyerabend B et al. Pancreatic fibrosis associated with age and ductal papillary hyperplasia. Virchows Arch 2005; 447: 800-805
• 11 Sipos B, Frank S, Gress T et al. Pancreatic intraepithelial neoplasia revisited and updated. Pancreatology 2009; 9: 45-54
• 12 Kimura W, Kuroda A, Morioka Y. Clinical pathology of endocrine tumors of the pancreas. Analysis of autopsy cases. Dig Dis Sci 1991; 36: 933-942