Diabetes mellitus (DM) stellt weltweit eine zunehmende Herausforderung für die öffentliche Gesundheit dar und betrifft Menschen aller Altersgruppen. Besonders bedenklich ist jedoch die Zunahme von Diabetes mellitus Typ 2 (DM2) bei Kindern und Jugendlichen. Während diese Diabetesform bisher eher als eine Erkrankung des Erwachsenenalters angesehen wurde, zeigen neuere Studien steigende Prävalenzen bei jüngeren Bevölkerungsgruppen. Diese frühe Manifestation von Diabetes ist mit erheblichen gesundheitlichen Risiken und Komplikationen verbunden.
Bedeutung fetaler Entwicklungsbedingungen für das spätere Diabetesrisiko
Die „Thrifty Phenotype“-Hypothese, die erstmals von Barker und Hales vorgestellt wurde, besagt, dass die fetale Entwicklung entscheidend für die spätere Wahrscheinlichkeit der Entwicklung nichtübertragbarer Krankheiten ist. Sie postuliert, dass in einer ungünstigen intrauterinen Umgebung die meisten Nährstoffe im Körper des Fötus zu den lebenswichtigen Organen wie Gehirn und Herz geleitet werden, was zu einer Unterversorgung der peripheren Organe führt. Diese unausgewogene Nährstoffverteilung kann die Glukosehomöostase in Leber, Muskeln und Knochen stören und möglicherweise zu einer Insulinresistenz führen.
Das daraus entwickelte Konzept der Entwicklungsursprünge von Gesundheit und Krankheit (DOHaD [Developmental Origins of Health and Disease]) hat in den letzten Jahrzehnten breite Akzeptanz gefunden. Es zeigt, dass Bedrohungen während der präkonzeptionellen oder pränatalen Phase, wie Plazentainsuffizienz oder mütterliche Unterernährung, die Gesundheit der Nachkommen im Erwachsenenalter erheblich beeinträchtigen können.
Kohortenstudie zur fetalen Femurlänge und Stoffwechselstörungen
In einer in Bangladesch durchgeführten Studie wurde daher untersucht, ob das Wachstumsmuster des Femurs während der Fetalphase das Risiko für Stoffwechselstörungen im späteren Leben beeinflusst. Die Kohortenstudie wurde im Rahmen des MINIMat-Trials durchgeführt und umfasste 4436 schwangere Frauen.
Die primären Endpunkte der Studie waren die Assoziationen zwischen der standardisierten fetalen Femurlänge (FL) in den Schwangerschaftswochen 14, 19 und 30 und prädiabetischen Biomarkern im Alter von neun und 15 Jahren. Zu diesen Biomarkern gehörten Nüchternglukose (FBG), glykiertes Hämoglobin (HbA1c) und Triglycerid-Glukose-Index (TyG), die als Indikatoren für Insulinresistenz und Diabetesrisiko dienen.
Sekundäre Endpunkte umfassten die Untersuchung des Einflusses der mütterlichen Ernährung und Mikronährstoff-Supplementierung während der Schwangerschaft sowie anderer Kovariaten wie Parität, Geschlecht des Kindes und Body-Mass-Index (BMI) der Kinder im Alter von neun und 15 Jahren auf die genannten Biomarker.
Studienpopulation und Verteilung der diabetischen Biomarker
Die Studie umfasste 516 Kinder im Alter von neun Jahren und 433 Kinder im Alter von 15 Jahren. Von diesen Kindern hatten 24% ein niedriges Geburtsgewicht (<2500 g) und 10% wurden vorzeitig geboren (<37 Wochen). Der durchschnittliche BMI der Kinder betrug etwa 14 kg/m² im Alter von neun Jahren und 19 kg/m² im Alter von 15 Jahren.
Im Alter von neun Jahren wiesen 1,2% der Kinder erhöhte Nüchternglukosewerte auf, dieser Anteil stieg bis zum Alter von 15 Jahren auf 3,5%. Der Anteil der Kinder mit erhöhtem HbA1c erhöhte sich von 6,3% im Alter von neun Jahren auf 28% im Alter von 15 Jahren. Auch der TyG-Index zeigte einen Anstieg von 9,5% auf 13%.
Zusammenhang zwischen Femurlänge und diabetischen Biomarkern
Im Alter von neun Jahren zeigte die in den Schwangerschaftswochen 14, 19 und 30 gemessene Femurlänge keinen signifikanten Zusammenhang mit den gemessenen diabetischen Biomarkern. Zu diesem Zeitpunkt wiesen nur wenige Kinder positive diabetische Marker auf.
Im Gegensatz dazu war im Alter von 15 Jahren eine kürzere Femurlänge in der 14. und 19. Schwangerschaftswoche mit höheren Nüchternglukose- und HbA1c-Werten assoziiert. Dies deutet darauf hin, dass eine kürzere Femurlänge mit einem erhöhten Risiko für prädiabetische Biomarker verbunden ist. Im Gegensatz dazu zeigte die Femurlänge in der 30. Schwangerschaftswoche keinen signifikanten Einfluss auf die diabetischen Biomarker im Jugendalter.
Rolle von Osteocalcin
Die Rolle von Osteocalcin, einem knochenspezifischen Protein, das die Insulinsensitivität und die Glukosehomöostase verbessert, wird in diesem Zusammenhang ebenfalls diskutiert. Ein verkürzter Oberschenkelknochen könnte zu einer verminderten Knochenmineralisierung und damit zu niedrigeren Osteocalcin-Spiegeln führen, was das Diabetesrisiko erhöht.
Notwendigkeit präventiver Maßnahmen und weiterer Forschung
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Wachstum des Femurs während der frühen fetalen Entwicklung (14. und 19. Schwangerschaftswoche) ein Indikator für das spätere Risiko von Stoffwechselstörungen sein könnte. Eine verkürzte Femurlänge in der mittleren Schwangerschaft war in dieser Studie mit einem erhöhten Risiko für prädiabetische Biomarker im Jugendalter verbunden.
Dies unterstreicht die Bedeutung einer angemessenen fetalen Entwicklung zur Prävention von Stoffwechselstörungen im späteren Leben. Eine gesunde Ernährung während der Schwangerschaft spielt eine entscheidende Rolle, um das Risiko von Wachstumsstörungen und damit verbundenen Stoffwechselerkrankungen zu reduzieren.
Weitere Forschung ist notwendig, um die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen und präventive Maßnahmen zu entwickeln, die die Gesundheit von Kindern und Jugendlichen langfristig verbessern.
