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Perinatale Programmierung des Typ-2-Diabetes

Perinatal programming of type 2 diabetes mellitus

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Der Diabetologe Aims and scope

Zusammenfassung

Über Mechanismen der sog. fetalen Programmierung erhöhen bereits Einflüsse in utero das Risiko der Nachkommen, im späteren Leben metabolische Dysbalancen wie Typ-2-Diabetes zu entwickeln. Wesentliche Risikofaktoren hierfür sind die intrauterine Wachstumsrestriktion, eine präkonzeptionelle mütterliche Adipositas und eine diabetische Stoffwechsellage während der Schwangerschaft. Der materne Diabetes mellitus selbst beeinflusst die Organfunktion der Nachkommen auf vielfältige Weise und langfristig. Bei den zugrunde liegenden Mechanismen der perinatalen Programmierung ist von epigenetischen Prozessen auszugehen. Diese können funktionelle (Genexpressionsebene) und/oder strukturelle Veränderungen (Organmorphologie) bei den Nachkommen bedingen. Eine detailliertere Kenntnis der perinatalen Ursachen für die Entstehung von Diabetes mellitus Typ 2 und seiner Vorstadien ist für die Entwicklung präventiver Konzepte und früher Behandlungsmaßnahmen von enormer Bedeutung.

Abstract

Early metabolic influences in utero increase the risk for metabolic imbalances such as type 2 diabetes mellitus in the offspring’s later life, via mechanisms referred to as fetal programming. Important perinatal risk factors for metabolic alterations in later life are intrauterine growth restriction, preconception maternal obesity, and a diabetic intrauterine milieu. As shown in human studies and experimental animal models, maternal diabetes mellitus in pregnancy can induce various long-term consequences for organ function in the offspring. Underlying mechanisms of perinatal programming involve epigenetic processes. Consecutively, gene expression may be modified, and/or structural modifications can occur in the offspring. A more detailed understanding of the early-life origins of diabetes mellitus and prediabetes is required for the development of preventive concepts and early treatment strategies.

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Author information

Authors and Affiliations

  1. Klinik für Allgemeine Pädiatrie, Neonatologie und Kinderkardiologie, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Deutschland

    R. Ensenauer & V. Brüll

  2. Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, Universität zu Köln, Kerpener Str. 62, 50937, Köln, Deutschland

    E. Hucklenbruch-Rother &  J. Dötsch

Authors
  1. R. Ensenauer
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  2. E. Hucklenbruch-Rother
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  3. V. Brüll
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  4. J. Dötsch
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Corresponding author

Correspondence to J. Dötsch.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

R. Ensenauer, E. Hucklenbruch-Rother, V. Brüll und J. Dötsch geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

Additional information

Redaktion

R. Landgraf, München

CME-Fragebogen

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Unter „intergenerationeller epigenetischer Vererbung“ versteht man:

Vererbung von phänotypischen Veränderungen bis in die F3-Generation.

Auftreten von DNA-Methylierungsveränderungen ausschließlich in somatischen Zellen der Nachkommen.

Vererbung bis in die F2-Generation nach Exposition der somatischen Zellen und Keimzellen der F1-Generation.

Auftreten von DNA-Methylierungsveränderungen ausschließlich in Keimzellen der Nachkommen.

Epigenetische Veränderungen, unabhängig vom genauen Mechanismus, mit Übertragung bis in die F3-Generation.

Welche der folgenden Aussagen ist richtig?

Kinder von Frauen, die vor der Schwangerschaft leicht übergewichtig waren, haben ein erhöhtes Risiko, als SGA geboren zu werden.

Neugeborene nach intrauteriner Wachstumsrestriktion (IUGR) sollten möglichst zügig nach der Geburt an Gewicht zunehmen.

In der HAPO-Studie („hyperglycemia and adverse pregnancy outcome“) konnte ein inverser Zusammenhang zwischen der maternen Glukosekonzentration in der Schwangerschaft und einem erhöhten Geburtsgewicht gezeigt werden.

Eine Makrosomie kann nur durch eine materne Überernährung verursacht werden.

Mit zunehmendem präkonzeptionellem Body-Mass-Index steigt das Risiko für die Entwicklung eines Gestationsdiabetes.

Welchen Zusammenhang zwischen einer gestörten Glukosetoleranz bei den Nachkommen und der Ursache der maternalen diabetischen Stoffwechsellage konnten Silverman et al. [17] aufzeigen?

Ein materner Diabetes mellitus Typ 2 erhöht das Adipositasrisiko der Nachkommen mehr als ein materner Diabetes mellitus Typ 1.

Ein materner Gestationsdiabetes erhöht das Adipositasrisiko der Nachkommen mehr als ein schon vor der Schwangerschaft bestehender Diabetes mellitus der Mutter.

Es zeigte sich keine Assoziation mit der Ursache der diabetischen Stoffwechsellage (Gestationsdiabetes vs. präexistenter Diabetes mellitus).

Ein materner Gestationsdiabetes senkt das Adipositasrisiko der Nachkommen mehr als ein schon vor der Schwangerschaft bestehender Diabetes mellitus der Mutter.

Ein materner Diabetes mellitus Typ 1 erhöht das Adipositasrisiko der Nachkommen mehr als ein materner Diabetes mellitus Typ 2.

Warum erkranken immer mehr Kinder und Jugendliche an einem Diabetes mellitus Typ 2?

Da immer mehr Menschen im Erwachsenenalter einen Diabetes mellitus Typ 2 aufweisen, vererben dementsprechend mehr Eltern ihren Kindern diese Erkrankung.

Die Zunahme von Übergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter bedingt eine steigende Zahl an Kindern und Jugendlichen mit Diabetes mellitus Typ 2.

Allein durch bessere Screeningverfahren können heutzutage mehr Kinder und Jugendliche mit Typ-2-Diabetes diagnostiziert werden.

Durch die vermehrte Gabe von Säuglingsmilchzubereitungen anstelle von Muttermilch in den ersten Lebensmonaten entsteht in jungen Jahren oftmals schon ein Diabetes mellitus Typ 2.

Durch eine zu geringe Gewichtszunahme bei einer Vielzahl von Neugeborenen in den ersten Lebensmonaten entsteht häufig ein Diabetes mellitus Typ 2 schon in jungen Jahren.

Eine Erstgebärende mit einem BMI von 36 bei Konzeption hat ein erhöhtes Risiko, einen Gestationsdiabetes zu entwickeln. Wieviel höher ist ihr Risiko im Vergleich zu einer Erstgebärenden mit einem BMI von 22 bei Konzeption?

3-fach.

6-fach.

9-fach.

12-fach.

15-fach

Ein Diabetes mellitus Typ 2 im Jugend- und jungen Erwachsenenalter ist verbunden mit einer reduzierten Lebenserwartung um circa ...

1–2 Jahre.

3–4 Jahre.

5 Jahre.

10 Jahre.

15 Jahre.

Welche Aussage ist falsch? In Studien fanden sich folgende Auswirkungen eines diabetischen intrauterinen Milieus bei den Nachkommen:

Erhöhtes Asthmarisiko

Gesteigerte Albuminausscheidung

Erhöhter systolischer Blutdruck

Erhöhtes Risiko für Blutgerinnungsstörungen

Erhöhte HbA1c-Werte

Welche Aussage ist falsch? Zu den epigenetischen Mechanismen der fetalen Programmierung gehört/gehören:

Mikro-RNA

Methylierung

DNA-Brüche

Histonmodifikation

Veränderungen in der Mikrostruktur der Organe

Welche Aussage ist falsch? Als Folge intrauteriner Wachstumsrestriktion sind folgende histologische bzw. anatomische Veränderungen an Niere und ableitenden Harnwegen typisch:

Mikrozystenbildung

Nephronreduktion

Nierendoppelanlage

Hydronephrose

Urethralklappen

Welche Aussage ist falsch? Folgende Probleme sind bei der Durchführung humaner Studien zur Erforschung der fetalen Programmierung relevant:

Ausfall durch Frühmortalität

Die Zunahme an Confoundern (Störfaktoren) während der langen Studienlaufzeit

Überlappung mit genetischen Einflussfaktoren

Probleme bei der Charakterisierung von Veränderungen des intrauterinen Milieus

Finanzierung der langen Studienlaufzeit

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Ensenauer, R., Hucklenbruch-Rother, E., Brüll, V. et al. Perinatale Programmierung des Typ-2-Diabetes. Diabetologe 12, 437–449 (2016). https://doi.org/10.1007/s11428-016-0126-1

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