Endokrine Pankreasfunktion bei Mukoviszidose*

Abstract

Patients with cystic fibrosis of the pancreas show an incidence of diabetes mellitus tenfold higher than is found in the general pediatric population. Considering this fact glucagon and insulin responses to oral glucose and intravenous arginine were studied in 22 CF children and adolescents. Some investigated patients had suffered from the disease for ten years and more.
On the one hand the results show that pancreatic alpha cell function is normal. The kinetics of endogenous glucagon release are unaltered. On the other hand the data reveal that there is only a defect in the beta cell function consisting in a delayed insulin release selective to glucose whereas responsiveness to other stimuli for example tolbutamide and arginine is undisturbed. Furthermore there is a diminution in insulin-output to oral glucose as well as to intravenous arginine. Yet in patients with normal oral glucose tolerance endogenous insulin secretion is significantly reduced. Their regular carbohydrate tolerance may be a function of the patient's ability to maintain increased receptor numbers in the face of hypoinsulinemia. Despite greater quantities of secreted hormone a degree of relative peripheral insulin insensitivity has developed in the presence of hyperglycemia. This may be a consequence of impaired affinity of the specific target cell receptors. The insulin secretion pattern is proven to be identical to that of chemical diabetes mellitus in adults. Quantitative diminution in arginine stimulated insulin-output has been found to be independent of the degree of carbohydrate intolerance. Insulin release was positively correlated to the severity of cystic fibrosis: the more favourable the course of the disease. disease, the greater were the secreted hormone quantities. Unlike insulin-dependent (type I) diabetes mellitus there is no association with HLA-B8 and B15 in CF glucose intolerance. It must be stressed that the altered beta cell function is a result of the progressive disorganization of the exocrine pancreas involving the islets of Langerhans too. Nesidioblastosis is a common histopathologic feature in CF.

Zusammenfassung

Kinder und Jugendliche mit zystischer Pankreasfibrose oder Mukoviszidose haben gegenüber ihren Altersgenossen ein etwa 10fach höheres Risiko an einem Diabetes mellitus zu erkranken. In der vorliegenden Studie wurden die A- und B-Zellfunktion des Pankreas im oralen Glukosetoleranz- und intravenösen Argininstimulationstest an einem Kollektiv von 22 CF-Patienten untersucht, deren Krankheitsverlauf teils 10 und mehr Jahre betrug.
Die Ergebnisse zeigen, daß die A-Zellfunktion und somit die Kinetik der Glukagonsekretion bzw. -suppression intakt bleibt und isoliert eine Störung der B-Zellfunktion vorliegt. Diese besteht einmal in einer verzögerten Ansprechbarkeit selektiv auf Glukose, wobei die Sensitivität der B-Zellen auf andere beta-zytotrope Substanzen wie Tolbutamid und Arginin ungestört bleibt. Zum anderen zeigt sie sich in einer partiell verminderten Insulinantwort auf den Sektionsreiz. Im Stadium noch normaler oraler Glukosetoleranz ist die Empfindlichkeit der Zielorgane infolge kompensatorischer Zunahme der Rezeptorzahl an der Zelloberfläche erhöht. Bei den CF-Patienten mit hyperglykämischem Blutzuckerprofil hat sich bei quantitativ größerer Hormonausschüttung eine relative periphere Insulinresistenz entwickelt. Als Ursache hierfür ist eine Affinitätsabnahme der spezifischen Zellrezeptoren zu diskutieren. Das Insulinsekretionsmuster entspricht dem des Typ-II-Diabetes im Stadium der latenten Dekompensation. Unabhängig vom Ausmaß einer bereits bestehenden Glukosetoleranzstörung erwies sich die argininsimulierte Insulinsekretion als gleichermaßen quantitativ vermindert, jedoch zeitgerecht. Zudem ließ sich eine positive Korrelation zum Schweregrad der zystischen Fibrose ermitteln, wobei die Insulinausschüttung in der Regel um so niedriger war, je ungünstiger sich die Verlaufsform darstellte. Eine Assoziation zu bestimmten - beim juvenilen Typ-I-Diabetes gehäuft beobachteten - HLA-Antigenen wie HLA-B8 bzw. HLA-B15 ließ sich nicht ermitteln. Die gestörte B-Zellfunktion des Pankreas ist im Zusammenhang mit den morphologischen Veränderungen der Langerhansschen Inseln infolge progredienter Organfibrose bei Mukoviszidose zu sehen.