Einfluss der maternalen Insulinsensitivität auf die fetale Hirnaktivität

Abstract

Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss des mütterlichen Metabolismus auf den Fötus im Mutterleib, um eine der möglichen Ursachen für die Entstehung von Diabetes mellitus weiter zu erforschen und einen Beitrag zur Untersuchung der fetalen Programmierung zu leisten. Im Rahmen der vorliegenden Studie nahmen 48 gesunde Schwangere an einem oralen Glukosetoleranztest teil und es wurden zu drei definierten Zeitpunkten (Probandin nüchtern, 60 Minuten nach Glukosegabe und 120 Minuten nach Glukosegabe) Blutuntersuchungen (Blutzucker-, NEFA- und Insulinwerte) durchgeführt. Parallel dazu wurde die Gehirnaktivität der Föten im Mutterleib anhand der Reaktionszeit auf einen akustischen Stimulus mit Hilfe des fMEG gemessen. Zahlreiche Studien in gesunden Föten zeigten, dass die Verkürzung der Antwortlatenz auf einen akustischen Reiz mit Gehirnreifung einhergeht (Schleussner und Schneider 2004, Holst, Eswaran et al. 2005). In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass metabolische Veränderungen der Mutter während des oralen Glukosetoleranztests einen direkten Einfluss auf die fetale Gehirnaktivität ausüben. Der Mittelwert der fetalen Antwortlatenz verringerte sich von 260ms im nüchternen Zustand zu 206ms zum Zeitpunkt 60 Minuten nach Glukosegabe. So zeigten die Föten postprandial eine signifikant kürzere Antwortlatenz im Vergleich zum nüchternen Zustand. Bei der Analyse des Zusammenhangs zwischen mütterlichen Blutwerten und fetaler Antwortlatenz zeigte sich ein signifikanter Einfluss des mütterlichen Insulinwertes auf die fetale Antwortlatenz zum Zeitpunkt 60 Minuten nach Glukosegabe. Mütterliche Blutzucker- und NEFA- Werte zeigten hingegen keinen signifikanten Einfluss auf die fetale Antwortlatenz. Darauf aufbauend konnte in der vorliegenden Arbeit nachgewiesen werden, dass die mütterliche Insulinsensitivität 60 Minuten nach Glukosegabe mit der fetalen Antwortlatenz korreliert. Je höher die mütterliche Insulinsensitivität war, desto kürzer zeigte sich die Antwortlatenz des Fötus. Im Gruppenvergleich zwischen insulinsensitiveren und insulinresistenteren Müttern 60 Minuten nach Glukosegabe (Mediansplit, sowohl anhand des Insulinsensitivitätsindex, als auch anhand des HOMA-IR) konnte ebenfalls ein marginal signifikanter Unterschied der fetalen Antwortlatenz festgestellt werden. So zeigten Föten von insulinresistenteren Müttern postprandial langsamere Hirnreaktionen als Föten von insulinsensitiveren Müttern. Die Studie konnte aufzeigen, dass Föten schon im Mutterleib verändert auf postprandiale Glukoseveränderungen reagieren. Die verlängerte Antwortlatenz der Föten insulinresistenterer Mütter könnte als Hinweis einer fetalen Programmierung gesehen werden, die sich als zentrale Insulinresistenz des Fötus widerspiegelt. Bereits im Mutterleib könnte somit der Grundbaustein einer unterschiedlichen Glukoseverarbeitung gelegt werden. Eine zentrale Insulinresistenz könnte im späteren Leben das Risiko erhöhen an Übergewicht und Diabetes mellitus zu erkranken. Mit zunehmender Prävalenz von Diabetes und Adipositas weltweit und immer stärker sinkendem Erkrankungsalter kommt der Prävention sowie der Diagnostik und Therapie des Schwangerschaftsdiabetes eine enorme Bedeutung zu. Eine chronische Hyperinsulinämie während der Fetal- und Neonatalzeit durch mütterlichen Diabetes sollte weltweit mit Hilfe von OGTTs der Schwangeren verhindert werden. Die Methode der Messung der AER der Föten auf eine Glukosegabe der Mutter könnte dabei in zukünftigen Studien als Marker für eine Veränderung der Gehirnentwicklung in Form der zentralen Insulinresistenz des Fötus verwendet werden. Weitere Forschung wird auf diesem Gebiet benötigt, um den genauen Entstehungsmechanismus weiter zu analysieren und auch die Unterschiede der akustisch evozierten Reaktionen von Kindern von Müttern mit Schwangerschaftsdiabetes zu untersuchen.