Typ-1-Diabetes: Risikofaktoren

Bislang ist nicht geklärt, warum der Körper die eigenen Insulin-produzierenden Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse zerstört. Die Basis der Erkrankung stellt eine genetische Belastung dar. Eine familiäre Vorbelastung mit Typ-1-Diabetes ist somit mit einem erhöhten Erkrankungsrisiko verbunden. Allerdings haben 90 Prozent der Personen mit Typ-1-Diabetes keinen Betroffenen in der Verwandtschaft. Umwelteinflüsse wie Nahrung oder Infektionen spielen zusätzlich – möglicherweise in Abhängigkeit von den vorliegenden individuellen Genen – eine ursächliche Rolle. Die Erforschung von Risikofaktoren für die Entstehung von Typ-1-Diabetes ist einerseits für das Krankheitsverständnis wichtig, andererseits bietet sie die Möglichkeit, identifizierte Risikofaktoren möglicherweise so zu beeinflussen, dass die Entstehung der Erkrankung verhindert oder verzögert werden kann.

Typ-1-Diabetes früh erkennen

In ihrem Vortrag beim 3. Patiententag des Diabetesinformationsdienstes am Helmholtz Zentrum München (Juni 2015) erklärt Dr. Katharina Warncke von der Kinderklinik München Schwabing, wie Typ-1-Diabetes früh erkannt werden kann - schon bevor Symptome auftreten. 
(Vortragsdauer 18:22 min)

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Welche Rolle spielen die Gene?

GUT ZU WISSEN

Erbanlagen bilden die Grundlage der Erkrankung. Aber nur etwa zehn Prozent aller neu diagnostizierten Typ-1-Diabetiker sind familiär vorbelastet.

Für die Entstehung von Typ-1-Diabetes spielen "Diabetes-Gene" eine große Rolle. So entwickeln rund drei bis acht Prozent der erstgradig Verwandten (Eltern oder Geschwister) von Typ-1-Diabetespatienten im Laufe ihres Lebens selbst Typ-1-Diabetes. In der Allgemeinbevölkerung in Deutschland liegt das Risiko nur bei 0,4 Prozent. Gegenüber Menschen ohne familiäre Belastung ist das Risiko damit um das ca. Fünfzehnfache erhöht. Kinder von diabetischen Vätern haben ein doppelt so hohes Risiko, die Autoimmunerkrankung zu entwickeln, wie Kinder von diabetischen Müttern. Haben beide Eltern Typ-1-Diabetes, besteht für die Kinder ein Erkrankungsrisiko von ca. 25 Prozent. Das höchste Risiko, an Typ-1-Diabetes zu erkranken, haben Menschen, die eine familiäre Vorbelastung und zusätzlich Risikogene in sich tragen. In diesem Fall kann das Krankheitsrisiko auf bis zu 50 Prozent steigen.

Typ-1-Diabetes ist eine Erkrankung, an der viele verschiedene Gene beteiligt sind. Bisher sind mehr als 50 krankheitsrelevante Genorte bekannt, die alle einen Einfluss auf die Immunantwort zu haben scheinen. Das Gen, welches das stärkste Risiko für die Erkrankung vermittelt, ist das HLA-Gen in der Ausprägung DR3 und DR4.

Ein Risiko-Modell mit 47 ausgewählten Genen ermöglicht eine bessere Risikovorhersage für Typ-1-Diabetes. Der Test benötigt nur wenige Tropfen Blut. Im Rahmen der Freder1k-Studie wird diese Untersuchung allen Kindern in Bayern und Sachsen bis zum Alter von vier Monaten angeboten. Aus ganz Deutschland können Babys teilnehmen, deren Eltern oder Geschwister bereits an Typ-1-Diabetes erkrankt sind. Das Screening identifiziert Kinder, die ein im Vergleich zum Bevölkerungsdurchschnitt mindestens 25-fach erhöhtes Risiko besitzen, bis zu ihrem sechsten Lebensjahr Diabetes zu entwickeln.
 

Welche Rolle spielen Umweltfaktoren?

Zahlreiche Befunde legen nahe, dass Umweltfaktoren eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Typ-1-Diabetes spielen: Neben Zwillingsstudien sind das Ergebnisse von epidemiologischen Studien, zum Beispiel von Menschen, die von einem Gebiet mit vielen Typ-1-Diabetikern in eine Region mit wenigen Typ-1-Diabetikern umgezogen sind. Interessant zu wissen ist auch, dass es weltweit und auch in Europa ein starkes Nord-Süd-Gefälle bezüglich der Typ-1-Diabeteshäufigkeit gibt. So erkranken weltweit am meisten Menschen in Finnland an Typ-1-Diabetes, während zum Beispiel im ehemaligen Jugoslawien sehr niedrige Raten an Typ-1-Diabetes beobachtet werden. Auch das sehr starke Ansteigen der Typ-1-Diabeteshäufigkeit in den baltischen Staaten innerhalb kurzer Zeit nach dem Öffnen des "eisernen Vorhanges" lässt sich nur durch die Einwirkung von Umweltfaktoren erklären, denn die Änderung von Genen innerhalb einer Bevölkerung dauert sehr viel länger.

Welche Umweltfaktoren sind nun relevant? Das weiß man noch nicht, aber es gibt viele "verdächtige" Faktoren, zum Beispiel Infektionen mit Viren wie Coxsackie B. Zu weiteren diskutierten Umweltfaktoren zählen beispielsweise Nahrungsbestandteile.

Um zu erforschen, wie Umweltfaktoren wie Ernährung, Infektionen, Impfungen und psychosoziale Faktoren auf den Autoimmunprozess bei Typ-1-Diabetes wirken, startete ein internationales Forscherkonsortium im Jahr 2004 die TEDDY-Studie (TEDDY = The Environmental Determinants of Diabetes in the Young). Ein besonderes Augenmerk der Studie liegt auf den ersten vier Lebensjahren der mehr als 8.000 teilnehmenden Kinder mit erhöhtem Diabetesrisiko. In dieser Lebensphase wurden die Kinder sehr engmaschig bezüglich verschiedener möglicher Risikofaktoren untersucht.

Welche Rolle spielen Ernährungsfaktoren?

IN KÜRZE

Der Zeitpunkt, zu dem ein Kind ein Nahrungsmittel erstmals zu sich nimmt, kann entscheidend sein für die Erhöhung des Typ-1-Diabetes-Risikos.

Einführung von Beikost

Studien, die in Deutschland (BABYDIAB-Studie, BABYDIÄT-Studie) und in den USA (Daisy = Diabetes Autoimmunity Study in the Young) durchgeführt wurden, stellten fest, dass Kinder, die bereits vor dem dritten Lebensmonat Getreide und insbesondere glutenhaltiges Getreide erhalten, ein höheres Risiko für Autoimmunangriffe auf die Beta-Zellen haben und auch häufiger an Typ-1-Diabetes erkranken. Kinder mit Diabetes-Risikogenen reagierten ganz besonders auf die zu frühe Glutengabe und entwickelten die Autoimmunerkrankung deutlich häufiger. Gluten ist ein Protein, das in den meisten Getreidesorten enthalten ist und bereits als Auslöser von Zöliakie, einer chronischen Erkrankung der Dünndarmschleimhaut, identifiziert wurde.

Als Konsequenz aus diesen Untersuchungen wird empfohlen, Getreide erst nach dem sechsten Lebensmonat in die Ernährung einzuführen. Dies ist zwar schon lange Bestandteil der Ernährungsempfehlung, aber bei Kindern mit erhöhtem Diabetesrisiko sollte besonders stringent auf die Einhaltung dieser Vorgabe geachtet werden.

Zudem wird seit einigen Jahrzehnten bereits diskutiert, ob Stillen vor Typ-1-Diabetes schützt bzw. ob eine frühe Gabe von Kuhmilcheiweiß das Risiko, daran zu erkranken, erhöht. Große epidemiologische Studien mit Teilnehmern, die von Geburt an und über einen längeren Zeitraum beobachtet wurden, konnten jedoch keinen Zusammenhang zwischen der Stilldauer und einem späteren Typ-1-Diabetes-Risiko nachweisen. So zeigte zum Beispiel die deutsche BABYDIAB-Studie, dass das Risiko für Inselautoimmunität und Typ-1-Diabetes von Kindern, die während der ersten 3 Lebensmonate voll gestillt wurden vergleichbar war mit dem Risiko von Kindern, die während der ersten 3 Lebensmonate Säuglingsmilchnahrung erhielten.

Auch die internationale TRIGR (Trial to Reduce IDDM in the Genetically at risk)-Studie, eine Interventionsstudie, lieferte keinen Hinweis, dass eine frühe Gabe von Kuhmilcheiweiß das Risiko für Inselautoimmunität erhöht. In der TRIGR-Studie erhielt ein Teil der Kinder eine herkömmliche Säuglingsmilchnahrung auf Kuhmilchbasis und der andere Teil der Kinder erhielt eine Spezialnahrung, die kein intaktes Kuhmilcheiweiß enthielt. Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass das Autoimmunitätsrisiko in beiden Ernährungsgruppen vergleichbar war.

Da Stillen jedoch viele andere Vorteile für Kind und Mutter aufweist, wird eine ausschließliche Stilldauer von mindestens vier bis sechs Monaten empfohlen.

Die Gabe von Vitamin D im ersten Lebensjahr schützt möglicherweise vor Typ-1-Diabetes
Bild: Fotolia

Omega 3-Fettsäuren und Vitamin D

Bestimmte Nahrungsfaktoren wie Omega-3-Fettsäuren und Vitamin D schützen möglicherweise vor Diabetes. Nach der amerikanischen DAISY-Studie beispielsweise senkt die Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren in den ersten Lebensjahren das Risiko für Inselautoimmunität. Dass die Gabe von Vitamin D im ersten Lebensjahr möglicherweise vor Typ-1-Diabetes schützt, zeigen unter anderem Ergebnisse aus der multizentrischen Eurodiab-Studie (Eurodiab = The Epidemiology and Prevention of Diabetes).

Darüber hinaus ist bekannt, dass neu manifestierte Typ-1-Diabetespatienten einen signifikant niedrigeren Vitamin D-Spiegel aufweisen als gesunde Kontrollpersonen. Kürzlich konnte erstmals in einer Untersuchung im Rahmen der Studien BABYDIET, BABYDIAB, TEENDIAB sowie DIMELLI gezeigt werden, dass der Vitamin D-Spiegel im Blut bereits bei Kindern mit einem Prä-Typ-1-Diabetes (frühes Stadium des Typ-1- Diabetes definiert durch das Vorhandensein von multiplen Inselautoantikörpern) niedriger ist als bei Kindern ohne Inselautoantikörper. Interessanterweise zeigten sich die Differenzen in den Vitamin D-Spiegeln vorzugsweise in den Sommermonaten. Jedoch hatte ein Vitamin D-Mangel keinen Einfluss auf das Fortschreiten von Inselautoimmunität zum klinisch manifesten Typ-1-Diabetes.

Festzuhalten bleibt aber auch, dass all diese Ergebnisse noch nicht wirklich abgesichert sind, so dass man ohne Absprache mit dem Diabetologen bzw. Kinderarzt keine eigenständigen Ernährungsinterventionen durchführen sollte.
Jedoch sollte bei Kindern mit einem Prä-Typ-1-Diabetes auf einen möglichen Vitamin D-Mangel geachtet und gegebenenfalls supplementiert werden.

Zuckerzufuhr

Eine aktuelle Untersuchung aus den USA, die bei Kindern mit genetisch bedingtem Risiko für Typ-1-Diabetes durchgeführt wurde, weist darauf hin, dass der Zuckergehalt der Nahrung eine Rolle in der Entstehung des Typ-1-Diabetes spielen könnte. Zwar beeinflusste der Zuckergehalt nicht die Entstehung von Inselautoimmunität, Kinder mit bereits bestehender Autoimmunität gegen Beta-Zellen erkrankten jedoch schneller an Typ-1-Diabetes, wenn sie größere Mengen an Zucker verzehrten.

Diese Ergebnisse sollen jetzt mit Hilfe anderer Langzeitstudien überprüft werden. Aus deutschen Beobachtungsstudien ist bekannt, dass Kinder deutlich mehr zuckerhaltige Produkte verzehren als empfohlen, weshalb eine Reduktion des Zuckerkonsums bei Kindern generell anzustreben ist.

Probiotika und Ballaststoffe

Erste Ergebnisse der TEDDY-Studie zeigten einen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Probiotika (lebende Mikroorganismen, denen eine gesundheitsfördernde Wirkung zugesprochen wird) während des ersten Lebensmonats und dem Schutz vor Autoimmunität gegen Betazellen bei Kindern mit erhöhtem genetischen Risiko. Die Zufuhr der Probiotika erfolgte dabei meistens über Säuglingsmilchnahrung oder über Nahrungssupplemente. Bislang ist noch unklar, wie Probiotika vor Autoimmunität schützen können, denkbar wäre jedoch, dass sie die bakterielle Besiedlung des Dickdarms günstig beeinflussen.

Da auch lösliche Ballaststoffe die Dickdarm-Besiedlung beeinflussen, wurde bei Kindern der TEDDY-Studie auch untersucht, ob eine ballaststoffhaltige Ernährung vor der Autoimmunerkrankung schützt. Es konnte jedoch zu keinem Zeitpunkt im frühen Kindesalter ein Zusammenhang zwischen der aufgenommenen Menge von löslichen Ballaststoffen und einer späteren Inselautoimmunität beziehungsweise einem bereits manifesten Typ-1-Diabetes festgestellt werden.

Die Rolle von Darmbakterien bei der Entwicklung von Typ-1-Diabetes

IN KÜRZE

Umweltfaktoren beeinflussen über die Darmflora das Immunsystem und können möglicherweise so eine Typ-1-Diabetes-Erkrankung begünstigen.

Die Darmflora bildet ein Ökosystem, das eine natürliche Barriere gegen krankmachende Keime, allergieauslösende Nahrungsbestandteile und Toxine darstellt. Sie hat eine höchst komplexe Zusammensetzung, die von Mensch zu Mensch variiert. Es gibt Hinweise darauf, dass Mikroorganismen im Magen-Darm-Trakt durch die von ihnen produzierten Stoffwechselprodukte das Immunsystem stark beeinflussen können. Außerdem deutet einiges darauf hin, dass die Darmbakterien und ihre Stoffwechselprodukte auch Einfluss auf die Entstehung von Diabetes nehmen.

Forscher des Helmholtz Zentrums München sind Partner im weltweiten Mikrobiom-Konsortium der Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF) und untersuchen die Darmflora bei Kindern der TEDDY- und BABYDIET-Studien.

Im Rahmen der BABYDIET-Studie wurde die Zusammensetzung und Interaktion der Darmflora bei Kindern, die später diabetesspezifische Autoantikörper im Blut entwickelten, mit Daten von Kindern ohne Autoantikörper verglichen. Dabei konnte festgestellt werden, dass sich die Diversität und Zahl der Darmkeime in beiden Kollektiven ähneln. Die Interaktionsnetzwerke der Darmkeime dagegen unterschieden sich in den beiden Gruppen deutlich – und zwar schon in den ersten Lebensjahren, Monate bis Jahre bevor die eine Gruppe diabetestypische Autoantikörper entwickelte.

Kaiserschnitt erhöht das Risiko für Typ-1-Diabetes

Kaiserschnitt erhöht das Risiko für Typ-1-Diabetes
Bild: Fotolia

Kinder, die per Kaiserschnitt zur Welt kamen, haben ein mehr als doppelt so hohes Risiko für Typ-1-Diabetes als Kinder, die spontan entbunden wurden. Dies ergaben neueste Auswertungen der Langzeit-Studie BABYDIAB des Instituts für Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München. Darin wurde der Einfluss von Umweltfaktoren auf die Entwicklung der Erkrankung bei 1.650 Kindern, deren Mutter oder Vater an Typ-1-Diabetes erkrankt ist, untersucht. Eine Erklärung sehen die Forscher in der Tatsache, dass eine Entbindung per Kaiserschnitt die Zusammensetzung der kindlichen Darmflora verändert und damit die Entwicklung von Autoimmunität begünstigt.

Demnach haben Kinder mit familiärer Vorbelastung, die per Kaiserschnitt geboren wurden, ein Diabetes-Risiko von 4,8 Prozent, bis zum 12. Lebensjahr daran zu erkranken. Dagegen liegt das Risiko von Kindern aus Risikofamilien, die vaginal entbunden wurden, bei 2,2 Prozent.

Ein größeres Diabetes-Risiko durch Kaiserschnitt war insbesondere nachweisbar bei Kindern mit bestimmten Varianten des Gens IFIH1 (Interferon induced with helicase C domain 1), das die Entwicklung von Typ-1-Diabetes beeinflusst. Das Protein IFIH1 ist für die Erkennung von Virus-RNA zuständig und reguliert somit die angeborene Immunabwehr gegenüber Viren. Man nimmt an, dass eine Virusinfektion das IFIH1-Gen aktiviert und es dadurch zur Ausschüttung des immunstimulierenden Proteins Interferon kommt. Dies hemmt zwar die Virusvermehrung, jedoch lockt es auch die zytotoxischen T-Zellen an, die – so nimmt man an – Beta-Zellen erkennen und zerstören. Somit scheinen Virusinfektionen die Entwicklung von Typ-1-Diabetes zu fördern. Bei Kindern mit bestimmten Varianten dieses Gens steigt das Risiko für die Autoimmunerkrankung bei einem Kaiserschnitt sogar um etwa das Dreifache (9,1 Prozent gegenüber 2,8 Prozent bei spontaner Entbindung). Zudem konnte an Kindern der BABYDIET-Studie gezeigt werden, dass eine Geburt durch Kaiserschnitt die frühe Entwicklung des kindlichen Immunsystems beeinflusst und dies zu einer abgeschwächten Immunantwort in den ersten Lebensjahren führt.

Eine mögliche Erklärung für diese Ergebnisse ist die Tatsache, dass die Entbindung per Kaiserschnitt auf die Beschaffenheit der kindlichen Darmflora und damit auf das Immunsystem einwirkt. Unter den Mikroorganismen, die den Darm besiedeln, lassen sich bei Kindern, die per Kaiserschnitt auf die Welt kamen, zum Beispiel weniger Bifidobakterien nachweisen. Bei den Bifidobakterien handelt es sich um die wichtigste Gruppe der nützlichen Darmbakterien. Sie sind auch in der Vagina gesunder Frauen zu finden, so dass sie bei einer vaginalen Entbindung vom Säugling aufgenommen werden können. Diese Mikroorganismen erfüllen neben der Bekämpfung von Krankheitskeimen und Schadstoffen vielfältige Aufgaben für das Immunsystem.

Frühe Infektionen als Risikofaktor

Seit langem werden auch Infektionen als möglicher Risikofaktor für die Entstehung von Typ-1-Diabetes in Betracht gezogen, jedoch konnte bislang kein eindeutiger Zusammenhang nachgewiesen werden. Auswertungen der BABYDIET-Studie legen nahe, dass häufige Atemwegsinfektionen in früher Kindheit, besonders in den ersten 6 Lebensmonaten, mit einem höheren Risiko für das spätere Auftreten von Autoimmunität verbunden sind. Dies passt zu Befunden anderer Studien, in denen im Blut neu diagnostizierter Typ-1-Diabetes-Patienten überdurchschnittlich häufig Spuren von Enteroviren – möglichen Auslösern von Atemwegsinfektionen – gefunden wurden. Bis zur möglichen Identifizierung spezifischer Krankheitserreger, die für die Entstehung von Typ-1-Diabetes verantwortlich sein könnten, und der Entwicklung geeigneter Präventionsmaßnahmen wie z. B. von Impfungen, ist es allerdings noch ein weiter Weg.

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Informationen zum Inhalt

Quellen:

  • Die Babydiab-Studie (Letzter Abruf: 16.10.2015)
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  • Deutsche Diabetes Gesellschaft: Evidenzbasierte Leitlinie "Diagnostik, Therapie und Verlaufskontrolle des Diabetes mellitus im Kindes- und Jugendalter" (derzeit in Überarbeitung)
  • Ziegler AG, Nepom GT. Prediction and pathogenesis in type 1 diabetes. In: Immunity, 2010, 23;32(4):468-478
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  • Knip, M. et al.: Effect of Hydrolyzed Infant Formula vs Conventional Formula on Risk of Type 1 Diabetes: The TRIGR Randomized Clinical Trial. JAMA, 2018, 319(1):38-48. doi: 10.1001/jama.2017.19826

Letzte Aktualisierung:

30. Januar 2018

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