Einfluss von Eisen auf die Entwicklung einer diabetischen Neuropathie bei Ratten

M Stockinger; M Nowicki; J Kosacka; N Klöting; M Blüher; I Bechmann; J Claßen; K Toyka; P Baum

doi:10.1055/s-0033-1337288

Klinische Neurophysiologie, Table of Contents

Einfluss von Eisen auf die Entwicklung einer diabetischen Neuropathie bei Ratten

M Stockinger ¹, M Nowicki ², J Kosacka ², N Klöting ², M Blüher ³, I Bechmann ², J Claßen ¹, K Toyka ⁴, P Baum ¹

¹Klinik für Neurologie Leipzig, Leipzig, Deutschland
²Universität Leipzig, Institut für Anatomie, Leipzig, Deutschland
³Universität Leipzig, Innere Medizin, Leipzig, Deutschland
⁴Klinik für Neurologie, Würzburg, Deutschland

Abstract

Einleitung:

Die Pathophysiologie der diabetischen Neuropathie (DPN) ist nicht vollständig geklärt. Die aktuellen tierexperimentellen- und humanen Populationsstudien zeigen neben einer Assoziation zur Insulinresistenz, Adipositas und dem metabolischen Syndrom auch eine Assoziation zu Veränderungen des Eisenhaushalts.

Wir sind deshalb der Frage nachgegangen, welchen Einfluss Eisen auf die Entwicklung einer DPN hat.

Methoden:

72 Sprague Dawley Ratten (36 mit Streptozocin (STZ) behandelt und 36 Kontrolltiere) wurden in sechs Gruppen randomisiert (drei Kontrollgruppen und drei Gruppen mit STZ behandelt). Alle Gruppen wurden drei Monate lang unterschiedlich ernährt: 1. gesunde Kontrollgruppe mit Standarddiät (178,6 mg Eisen/kg); 2. diabetische Gruppe (STZ-induziert) mit Standarddiät; 3. gesunde Tiere mit eisenreicher Diät; 4. diabetische Gruppe (STZ-induziert) mit eisenreicher Diät (29105 mg/kg); 5. gesunde Tiere mit eisenarmer Diät (5,2 mg/kg); 6. diabetische Gruppe (STZ-induziert) mit eisenarmer Diät. Bei den Tieren erfolgte eine Messung des motorischen Anteils des N. ischiadicus sowie seiner sensiblen Anteile nach 1, 2 und 3 Monaten. Die Messergebnisse von 7 Tieren pro Gruppe kamen zur Auswertung.

Ergebnisse:

Die mit STZ behandelten diabetischen Ratten wiesen bei normaler Diät nach drei Monaten eine im Vergleich zu gesunden Tieren um 33% (75,7 m/s gesunde und 50,7 m/s diabetische Tiere) verringerte motorische Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) auf. Sowohl bei eisenarmer als auch bei eisenreicher Diät zeigten die mit STZ behandelten Ratten im Vergleich zu den normal ernährten Tieren nach zwei Monaten eine zusätzlich reduzierte motorische NLG (53,7 m/s vs. 67,7 m/s, p < 0,05 im Falle eisenreicher Diät und 54,2 m/s vs. 67,7 m/s, p < 0,05 im Falle eisenarmer Diät). Weiterhin zeigte sich bei den STZ-Ratten mit eisenarmer Diät im Vergleich zu normaler Diät nach drei Monaten eine verminderte gemischt afferente NLG (50,4 m/s vs. 67,0 m/s, p < 0,001). Die Eisenmenge zeigte bei nicht mit STZ behandelten Tieren keinen signifikanten Einfluss auf die elektrophysiologischen Parameter.

Schlussfolgerung:

Unsere vorläufigen Ergebnisse weisen darauf hin, dass sowohl Eisenüberladung als auch Eisenmangel bei Ratten mit STZ-induziertem Diabetes mellitus die Entwicklung einer motorischen Neuropathie beschleunigen können, hingegen wird die sensible Neuropathie nur durch Eisenmangel verstärkt.