Etablierung eines Diabetes-Modell im Großtier für experimentelle β-Zell-Ersatztherapien

Einleitung: Die Verfügbarkeit eines zuverlässigen Diabetesmodells im Großtier ist eine entscheidende Voraussetzung für die Durchführung präklinischer Transplantationsstudien. Das vorliegende Modell wurde in Vorbereitung auf die subkutane Implantation von makroenkapsulierten Pankreasinseln etabliert.

Material und Methoden: An Göttinger Minischweinen (25 kg) wurde in Intubationsnarkose über eine Medianlaparotomie eine totale Pankreatektomie durchgeführt. Nach Splenektomie erfolgte zunächst die Präparation des Pankreasschwanzes unter Herauslösung aus dem Retroperitoneum. Der Pankreaskopf wurde dann vom Duodenum disseziert, wobei die Erhaltung der A. pancreaticoduodenalis essentiell ist. Nach vollständiger Präparation des kompletten Organs unter Beachtung der annularen Form und subtiler Unterbindung das Pankreas drainierender Venen ist zwingend die Pexie des Duodenums am Retroperitoneum erforderlich um innere Hernien zu vermeiden. Der separat vom Pankreas ins Duodenum mündende Gallengang muss nicht gesondert versorgt werden.

Zur Blutentnahme erfolgte die offen chirurgische Anlage eines getunnelten 3-lumigen zentralen Venenkatheters in die Vena jugularis interna.

Zur postoperative Evaluation der diabetischen Stoffwechsellage wurden engmaschige Blutzucker/-Ketonkörpermessungen durchgeführt. Am 5. postoperativen Tag erfolgte ein intravenöser Glukosetoleranztest (IVGTT) mit Bestimmung von Blutglukose, Insulin und C-Peptid.

Bereits perioperativ wurden die Minischweine mit einer subkutanen Insulinpumpe sowie einem Glukose-Sensor versorgt.

Ergebnisse: Unter suffizienter Analgesie, Volumengabe und Antibiotika-Prophylaxe erholten sich die Tiere problemlos vom perioperativen Stress. Unmittelbar nach Beendigung des Eingriffs zeigten die Tiere steigende Blutzuckerwerte, die unter schrittweiser Anpassung der subkutanen Insulintherapie kontrolliert werden konnten. Im durchgeführten Glukosetoleranztest zeigte sich ein negatives C-Peptid als Indikator für die komplette Resektion und eine daraus resultierende vollständige Insulindefizienz.

Die exokrine Pankreasinsuffizienz ist bei der Fütterung mit fettarmer pelletierter Nahrung nicht relevant.

Die Insulintherapie konnte durch Anpassung der Basalrate und nahrungsbezogener Bolusgaben stabilisert werden. Im postoperativen Verlauf von 15, 7 und 6 Wochen kam es zu keinerlei relevanten infektiösen oder metabolischen Komplikationen.

Schlussfolgerung: Die chirurgische Pankreatektomie stellt eine zuverlässige Methode zur Induktion eines Diabetes mellitus dar. Der Eingriff ist technisch gut und reproduzierbar durchführbar und resultiert in einer stabilen diabetischen Stoffwechsellage. Unter Verwendung von Glukosesensor und Insulinpumpe können die diabetischen Tiere auch über einen längeren Zeitraum vorgehalten werden.