
Welche Mechanismen einer Gegenregulation gibt es?
Was ist ein Somogyi-Effekt?
Wie sieht die klassische Somogyi-Kurve aus?
Was ist eine Insulinresistenz?
Wie unsere Kunden uns beurteilen lesen Sie hier.
Was versteht man unter einer Gegenregulation?
Wird dem diabetischen Patienten zu viel Insulin verabreicht, folgt als letzte Konsequenz eine gefährliche oder sogar tödliche Unterzuckerung. Um diese zu verhindern oder zumindest hinauszuzögern stehen dem Organismus verschiedene Schutzmechanismen zur Verfügung, die unter dem Sammelbegriff "Gegenregulation" zusammengefaßt werden.
Eine Gegenregulation erschwert jede Einstellung, kann dem Patienten jedoch das Leben retten. Nach unserer Erfahrung würde ein Großteil der diabetischen Katzen schon die ersten Tage einer Insulintherapie nicht überleben, gäbe es keine Gegenregulation. Denn häufig wird sofort mit einer zu hohen Insulindosis begonnen, da alle Insulinhersteller von eher ungeeigenten "Diabetes"futtersorten mit einen Nfe weit über 10% ausgehen und demzufolge hohe Startdosierungen vorgeben, welche von Tierärzten nicht selten eigenmächtig noch überschritten werden.
Bei einer Gegenregulation steigt der Blutzucker trotz Überdosierung weiter an bzw. bleibt auf dem Level, auf dem er sich vor der Insulingabe befand. Dem Gehrin, welches auf eine permanente Kohlenhydratzufuhr über das Blut angewiesen ist, steht somit jederzeit genügend Glukose zur Verfügung. Eine lebensgefährliche Unterzuckerzuckerung des diabetischen Patienten wird hiermit vermieden bzw. verzögert.
Natürlich ist dieser körpereigene Schutz nicht unendlich belastbar. Auch hier gilt der Grundsatz: "Die Dosis macht das Gift." Bricht der körpereigene Schutz unter einer immer weiter gesteigerten Insulindosis zusammen, kommt es letztlich doch zur lebensbedrohlichen Hypoglykämie. (Siehe hierzu auch: Wie sieht der Verlauf von der ersten Insulindosis bis zur tödlichen Überdosierung aus?)
Gegenregulationswerte werden häufig fälschlicherweise als Insulinmangel interpretiert.
Sie sollten jedoch mit einer Reduktion der Insulindosis therapiert werden.
Welche Mechanismen einer Gegenregulation gibt es?
Erfolgt eine fortwährende Übersdosierung des Insulins, werden außer dem nur kurzzeitig wirksamen Somogyi-Effekt auch Mechanismen in Gang gesetzt, die langzeitig wirken - eine sogenannte "Insulinresistenz" entsteht. Der Übergang von einer kurzzeitigen Gegenregulation zur langanhaltenden Insulinresistenz ist dabei fließend und kann am Patienten nicht eindeutig unterschieden werden. Folgende Mechanismen einer Gegenregulationen sind derzeit (in der Humanmedizin) bekannt:
- Somogyi-Effekt
Der Somogyi-Effekt ist in der Tiermedizin bislang meist die alleinig bekannte Variante einer Gegenregulation. Er wird damit im Vergleich zur Humanmedizin überbewertet und trotzdem sehr häufig verkannt. Ein Somogyi-Effekt ist meist nur zu Beginn einer Gegenregulation zu beobachten. Da es hierzu etwas mehr zu erklären gibt, haben wir dem Somogyi-Effekt einen gesonderten Abschnitt gewidmet. Siehe: Was ist ein Somogyi-Effekt? und Wie sieht die klassische Somogyi-Kurve aus?) - Internalisierung oder Mutation der Insulin-Rezeptoren
Bei Überdosierung schützt sich der Körper u.a. auch dadurch, dass er die Insulin-Rezeptoren mittels einer Mutationen chemisch verändert, so dass das Insulinmolekül nicht mehr andocken kann. Eine andere Möglichkeit ist die Internalisierung der Rezeptoren. Diese werden hierbei von der Zellaußenhaut ins Zellinnere verlagert. In beiden Fällen wird die Wirkung des Insulins verhindert bzw. verringert. Der Blutzuckerspiegel bleibt erhöht, da die Kohlenhydrate nicht in die Zelle aufgenommen werden können.
(Siehe hierzu auch: Was ist Insulin, wozu wird es benötigt?)
 |
 |
||
| Nur wenn das Insulin (hier: gelb) am Rezeptor bindet, kann die Zelle Glucose (blaue Würfel) aufnehmen und Energie daraus gewinnen. | Werden die Rezeptoren ins Zellinnere verlagert, kann das Insulin nicht mehr binden. Die Zelle nimmt keine Glukose mehr auf, der Bluzuckerspiegel steigt trotz Insulingabe an. |
- Antikörper gegen Insulin
Schädigende äußere Einflüsse, sogenannte Noxen, z.B. Viren, Gifte etc. pp. veranlassen den Organismus Antikörper zu produzieren. Dieses Prinzip wird z.B. bei Impfungen genutzt. Auch Insulin führt bei Überdosierung zur Bildung von Antikörpern. Diese binden am Insulinmolekül, so dass dieses nicht mehr an der zelleigenen Rezeptor andocken kann. Die Insulinwirkung wird so - je nach Anzahl der Antikörper - verringert oder außer Kraft gesetzt.
(Siehe hierzu auch diese Studie in englischer Sprache: Beta cell and insulin antibodies in treated and untreated diabetic cats
Zitat: "It was found that none of the healthy cats, none of the newly diagnosed, untreated diabetic cats and none of the cats with diseases other than diabetes had antibodies against beta cells or against endogenous insulin. Four diabetic cats (14%) that had been treated with different insulin preparations had insulin antibodies."
In Deutsch: "Bei keiner gesunden und keiner der neu diagnostizierten, bisher aber untherapierten Katzen, und bei keiner Katze mit anderen Krankheiten außer einem Diabetes konnten Antikörper gegen Betazellen oder körpereigenes Insulin gefunden werden. Dagegen wiesen vier der an Diabetes erkrankten Katzen (14% der Probanden), welche zuvor mit verschiedenen Insulinarten therapiert worden waren, Antikörper gegen Insulin auf.")
- Genmutationen an Enzymen
Nachdem das Insulin am Zellrezeptor angedockt hat, setzt es einen komplizierten biochemischen Vorgang in Gang: Die Aufnahme der Glukose in die Zelle. Bei diesem Vorgang, der aus zahlreichen Teilschritten besteht, spielen verschiedene Enzyme eine wichtige Rolle. Verändert sich ein Enzym durch Mutationen, wird die Glukoseaufnahme in die Zelle unterbrochen - obwohl das Insulin "vorschriftsmäßig" an der Zelle gebunden hat.
Man kann sich das ähnlich einem mechanischen Uhrwerk vorstellen, bei dem an einem Zahnrad die Zähnchen entfernt werden. Der ganze Mechanismus käme an dieser Stelle zum Stillstand, auch wenn er ansonsten völlig intakt erscheint.
In der Humanmedizin gibt es hierzu umfangreiche Untersuchungen speziell zum Typ-2-Diabetes. So wurden u.a. Mutationen an der IRS-1, PI3-Kinase und PPAR-Gamma2 genannt, welche zum Teil nur bei bestimmten ethnischen Gruppen gefunden wurden. Weitere Untersuchungen widmeten sich der Glykogensynthase, dem Glukosetransporter und anderen Enzymen.
In der Tiermedizin gibt es derartige Untersuchungen nach unserer Kenntnis bisher nicht. Da die Aufnahme der Glukose in die Zelle jedoch nach den gleichen biochemischen Gesetzen funktioniert, können hier sicherlich ähnliche Mechanismen erwartet werden.
Angefangen vom kurz wirksamen Somogyi-Effekt bis hin zur langanhaltenden Genmutation führen alle Gegenregulationsmechanismen zu einer Insulinresistenz des Patienten - und damit zu erhöhten Blutzuckerwerten trotz oder gerade aufgrund überhöhter Insulininjektionen.
Was ist ein Somogyi-Effekt?
Dem ungarisch-amerikanischen Biochemiker Michael Somogyi fiel als erstes auf, dass Patienten, die nachts zu tiefe Blutzuckerwerte hatten, tags darauf oft einen erhöhten Blutzuckerspiegel aufwiesen. Wurde das Insulin reduziert, normalisierten sich auch die Blutzuckerwerte wieder. Dieser Vorgang wurde in der Humanmedizin nach seinem Entdecker als "Somogyi-Effekt" bezeichnet. Auch die Begriffe "Overswing" oder "Rebound" werden hierfür genutzt.
Beim Somogyi-Effekt gibt die Bauchspeicheldrüse das Hormon Glucagon ins Blut ab. Dieses, sowie die Stresshormone Adrenalin und Cortisol führen dazu, dass die Leber aus ihrem normalerweise ständig gefüllten Zuckerspeicher Kohlenhydrate ins Blut entlässt. Denn neben vielen anderen Aufgaben dient die Leber auch als wichtiger Zucker- und Fettspeicher des Körpers. Nachts, wenn wir schlafen und keine Nahrung zu uns nehmen, bei Diäten oder Nahrungsmangel kann der Organismus auf diese Weise seinen Blutzucker konstant halten, obwohl während dieser Zeit keine Kohlenhydrate mit der Nahrung aufgenommen werden.
Da der Körper bei einem Somogyi-Effekt unter Stress steht (eine lebensbedrohliche Unterzuckerung droht) reagiert die Leber hier sehr schnell und heftig. Das Ergebnis ist ein plötzlicher Glukoseanstieg im Blut, der oft höher als der Ausgangswert vor der Injektion der Überdosis ist.
Ein Somogyi-Effekt tritt entweder bei einem zu tiefen oder aber auch bei zu schnellen Blutzuckerabfall ein. Es ist also nicht zwingend nötig, dass tatsächlich zu tiefe Blutzuckerwerte gemessen werden. Fällt der Zucker zu schnell ab, reguliert der Körper auch schon bei hohen Blutzuckerwerten gegen.
Wie sieht die klassische Somogyi-Kurve aus?
Typisch für den Somogyi-Effekt ist ein einzelner tiefer Wert, der V-förmig in die ansonsten hohe Blutzuckerkurve schneidet. Da der Blutzuckerabfall und -wiederanstieg meist sehr schnell verlaufen, wird die typische Lehrbuch-Somogyi-Kurve bei der punktuellen Messung im Tagesprofil nur selten erfasst. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Blutzucker alle vier oder zwei Stunden gemessen wird. Ein Somogyi-Effekt kann innerhalb weniger Minuten ablaufen. Die tiefen Werte werden deshalb häufig nicht bemerkt - die Blutzuckerkurve zeigt gleichmäßig hohe Werte an.
Ob sich ein klassischer Somogyi ereignete, oder ob es sich bereits um eine Insulinresistenz mit dauerhaft zu hohen Blutzuckerwerten handelt, ist anhand der Kurven häufig nicht zu unterscheiden. Bei Verdacht auf eine Gegenregulation - egal ob Somogyi-Effekt oder Insulinresistenz - sollte die Insulindosis herabgesetzt werden.
Was ist eine Insulinresistenz?
Es gibt zwei Arten von Insulinresistenz, die sich ursächlich unterscheiden:
Insulinresistenz durch endogene Einflüsse
Hierzu zählen z.B. Erkrankungen, wie Akromegalie, bei der ein Zuviel an Wachstumshormonen als Insulinantagonisten wirken oder ein Cushing Syndrom. Bei diesem wird das Insulin durch eine verstärkte körpereigene Cortisolproduktion außer Kraft gesetzt. Auch eine Adipositas kann zur Resistenz führen, denn Fettzellen tragen nur wenig Insulinrezeptoren. Aber auch Entzündungen erzeugen erhöhe Blutzuckerwerte, da die hierbei im Blut zirkulierenden Entzündungsstoffe ebenfalls als Insulinantagonisten wirksam sind.
Insulinresistenz durch exogene Einflüsse
Am bekanntesten dürfte der iatrogene (vom Tierarzt verursachte) Diabetes durch Corticoidgaben sein. Auch Cortison wirkt als Gegenspieler des Insulins.
In der Tiermedizin kommt der Insulinresistenz durch Ãœberdosierung eine besondere Bedeutung zu, denn nicht selten erhalten diabetische Katzen schon mit der ersten Insulininjektion eine zu hohe Dosis.
Ursache hierfür sind die hohen Startdosierungsempfehlungen der Insulinhersteller, welche oft mit Futtermittelherstellern kooperieren (z.B. gemeinsame Werbeaktion von Böhringer und Royal Canin) und ihre Erfahrungen mit ungeeignet ernährten Patienten ("Diabetesfutter" mit einem Nfe weit über 10%) auf diese Weise weitergeben.
Aber auch die vielerorts ignorierte Emfehlung zum Homeomonitoring trägt dazu bei, dass Überdosierungen nicht bemerkt werden. Wenn der Blutzucker des felinen Patienten erst nach zwei bis vier Wochen erneut in der Tierarztpraxis überprüft wird, liegt bereits eine Gegenregulation vor. Diese wird aufgrund der hohen Blutzuckerwerte und unzureichender Erfahrung häufig als Insulinmangel interpretiert.
Zudem sind Tierärzte i.d.R. andere Mengen von Arzneimitteln gewöhnt. Ein feliner Patient, der antimikrobiell behandelt wird, erhält nicht selten 1 bis 2 ml Antibiotikum. Diee Menge enstpricht mehr als sechs vollen Insulinspritzen mit einem Fassungsvermögen von 0,3 ml (BD MicroFine plus demi). Deshalb wird die augenscheinlich so geringe Menge von 1 IE Insulin von diabetesunerfahrenen Tierärzten oft unterschätzt. Dabei ist zu brücksichtigen, dass 1 EI Insulin umgerechnet einem Viertel des Patientengewichtes enspricht (statistische Körpergewicht der Katze gleich 4 kg; ein Viertel hiervon wäre 1 Kg - also 1 IE). Viertelt man das statistische Körpergewicht des Menschen von 70 Kg, erhält man 17,5 Kg. Eine Einheit Insulin beim felinen Patienten ist somit ca. 17,5 IE(!) Insulin beim Menschen gleichzusetzen.
"Insulinüberdosierung, Insulinresistenz
Definition: Da die derzeit mögliche Insulintherapie letztlich immer unphysiologisch hohe Insulinspiegel erzeugt und die Pulsatilität der Beta-Zelle, welche für eine optimale Wirkung des Insulins am Rezeptor notwendig ist, nicht zu imitieren ist, kann es auch unter hohen Insulindosierungen zu starken Blutzuckerschwankungen und zur Entwicklung oder Verstärkung einer Insulinresistenz kommen." (Diabetologie in Klinik und Praxis: Das Referenzwerk für die alltägliche Praxis
Eine derart erworbene Insulinresistenz äußert sich zuerst in dauerhaft zu hohen Blutzuckerwerten, die stabil bleiben solange die überhöhte Insulindosis verabreicht wird. In manchen Fällen bleiben die Blutzuckerwerte auch nach einer Senkung der Dosis konstant hoch - in anderen fallen sie zumindest etwas, häufig bis in den Bereich von 300 bis 350 mg/dl. Auch weitere, z.T. sehr drastische Insulinerhöhungen bringen hier lange Zeit kaum eine Veränderung - im Gegenteil, oft führen sie sogar zu noch höheren Glukosewerten, die vielfach letztlich nicht mehr messbar sind (Anzeige des Glukometers: "HI" - für "high"/engl. "hoch").
Erst wenn bei weiterer Überdosierung die körpereigenen Mechanismen versagen, fallen die Blutzuckerwerte wieder, dann jedoch häufig unvorhersehbar schnell in extrem steilen Kurven mit zum Teil hypoglykämischen Werten bis hin zur plötzlichen Unterzuckerung. Die folgenden Blutwerte sind in der Regel wieder sehr hoch.
Die uns bekannte tiermedizinische Fachliteratur beschreibt, wenn überhaupt, nur den klassischen Somogyi-Effekt und eine endogene Insulinresistenz, der andere Erkrankungen zugrunde liegen. Die Resistenz durch Überdosierung wird nur in der humanmedizinischen Literatur erwähnt.
Die Empfehlung aus der tiermedizinischen Fachliteratur, den Blutzucker nach Therapiestart oder Dosisänderungen erst nach zwei, drei Wochen zu kontrollieren, kann dazu führen, dass sich in dieser Zeit bereits eine dauerhafte Gegenregulation/Insulinresistenz manifestiert hat. Die Blutzuckerkurven der ersten 3 bis 5 Tage nach Insulingabe oder Dosisänderung sind die aussagekräftigsten.
Bei der Einstellung von Patienten mit Insulinresistenz ist oft sehr viel Geduld erforderlich. Reduziert man die Insulindosis, normalisiert sich auch der Blutzuckerspiegel wieder. Dies kann jedoch einige Zeit dauern, denn nicht alle Gegenregulationsmechanismen bilden sich sofort zurück. Ein Somogyi-Effekt verschwindet meist innerhalb von ein bis zwei Tagen. Antikörper aber sind dafür bekannt, dass sie sehr lange (über Monate) im Körper persistieren.
Reduktionen dürfen nur unter ständiger Ketonwertkontrolle vorgenommen werden. Steigen die Ketonkörper unter einer geringeren Insulindosis deutlich an, ist eine solche derzeit nicht möglich - die Dosis muss erhöht werden, selbst wenn die Blutzuckerwerte gefallen sind.
Viele Katzen, die trotz hoher Insulindosierungen keine akzeptablen Blutzuckerwerte erreichen, sind mit einer adäquaten Insulinmenge einer geeigneten Insulinart (Insulinanaloga) und dem entsprechenden kohlenhydratarmen Futter (NfE kleiner als 10%) und - ganz wichtig - der nötigen Geduld durchaus therapierbar! Von einer Tötung wegen "Insulinresistenz" sollte deshalb in jedem(!) Falle abgesehen werden!
Letzte Änderung 01.03.2022
