Diabetologie und Stoffwechsel 2008; 3 - A300
DOI: 10.1055/s-2008-1076447

Gestörte Mitochondrienfunktion und Insulinresistenz bei mitochondrialem Diabetes

J Szendrödi 1, AI Schmid 2, M Kacerovsky 1, G Kacerovsky 3, S Gräser-Lang 4, L Groop 5, M Roden 1
  • 1Karl-Landsteiner Institut für Endokrinologie und Stoffwechsel, Wien, Österreich
  • 2Exzellenzzentrum für Magnetresonanz, Medizinische Universität, Wien, Österreich
  • 31. Med. Abt Hanusch Krankenhaus, Wien, Österreich
  • 4Neurologische Ambulanz Hanusch, Wien, Österreich
  • 5Lund University, Lund, Schweden

Hintergrund: Mutationen des mitochondrialen Genoms können je nach Heteroplasmie unterschiedliche klinische Bilder ausprägen. Neben neurologischer Symptomatik, entwickelt sich häufig durch eine mitochondriogene β-Zellfunktionsstörungein ein insulinpflichtiger Diabetes mellitus. Die Auswirkung von Mitochondriopathien auf die Insulinsensitivität (M) und ATP-Synthese der Muskulatur ist noch nicht untersucht.

Methodik: Eine 37-jährige Patientin (BMI: 25kg/m2, HbA1c: 7,4%) mit MELAS Syndrom (A3246G-Mutation) und Diabetes mellitus wurde mittels hyperinsulinämisch-(40 mU·m-2·min-1)-euglykämischen(˜100mg/dl) Clamptests untersucht. 21 gesunde Personen dienten als Vergleichsgruppe (KON: 41±3 Jahre, 20±0.7kg/m2, 4.8±0.1%). Anorganisches Phosphat (Pi), Glucose-6-Phosphat (G6P) sowie die unidirektionale ATP-Synthese im Muskel wurden mittels 31P Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS) bestimmt. Lipidspeicherung in Leber (HCL) und M.soleus (IMCL) wurden mittels 1H MRS gemessen.

Ergebnisse: Die Patientin war ausgeprägt insulinresistent (M; 4.3 vs. KON: 10.3±0.4mg.kg-1. min-1) und zeigte eine Reduktion von Glucosetransport/phosphorylierung (G6P basal: 0.09 nach Insulin-Stimulation: 0.09mmol/l; KON: 0.15±0.01 vs. 0.22±0.01, p<0.001 vs. basal). Ebenso war die ATP-Synthese basal und nach Insulin-Stimulation erniedrigt (7.3 und 8.9 mmol.l-1.min-1; KON: 11.1±0.7 vs. 13.2±0.8 mmol.l-1.min-1). IMCL betrug 0.77% (KON: 0.89±0.1%) und HCL 3.4% (KON:2.7±0.7%). Der intramuskuläre pH-Wert war erniedrigt (7.01 vs. 7.05±0.02).

Schlussfolgerung: Zusätzlich zu Störungen der β-Zellfuktion, kann mitochondrialer Diabetes die muskuläre Mitochondrien-Funktion reduzieren und so zu Insulinresistenz führen.