HbA1c Jahre Glukosegedächtnis

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1 Deutschschweizer Diabetestag Samstag, 10. November 2012, Universitätsspital Zürich HbA1c Jahre Glukosegedächtnis Roger Lehmann Klinik für Endokrinologie, Diabetologie und klinische Ernährung Weltdiabetes-Tag am Unispital Zürich Lichtinstallation des Künstlers Gerry Hofstetter 1

2 Inhalt Historischer Rückblick Take home message Diabetes Schäden und DCCT HbA1c Jahre Glukosegedächtnis Charles Best, Frederick Banting, James Collip und John MacLeod Am 31. Oktober 1920 erwachte Frederick Banting in der Nacht und schrieb ein paar Notizen nieder bezüglich einer Idee, die er hatte, um ein Hormon zu isolieren, welches von der Bauchspeicheldrüse produziert wurde. Diese Notizen mit den Ideen von Charles Best, John R. MacLeod und James B. Collip machten die Entwicklung von Iletin möglich. Dieses Hormon ist heute unter dem Namen Insulin bekannt. 2

3 Entdeckung Insulin 14. November Geburtstag von Frederick Banting : Leonard Thompson 11. Januar 1922: Banting und Best spritzten Leonard, einem 14 jährigen Jungen, der nur noch 29 kg wog 7.5 ml einer dicke braunen Brühe in jede Gesässhälfte. Abszesse (schwere Infektion und Eiteransammlung) entwickelten sich und der Junge wurde schwer krank Der Blutzucker senkte sich aber und so setzten die beiden die Arbeit fort, um Iletin weiter zu reinigen. 6 Wochen später ( ) hatten sie ein gereinigtes Präparat und der Blutzucker sank innert 24 Std. von 29.0 auf 6.7 mmol/l. Leonard lebte ein gesundes Leben während 13 Jahren und starb dann 27 jährig an einer Lungenenzündung, für die es noch keine Antibiotika gab. 3

4 Schicksal von Patienten mit Typ 1 Diabetes: Vor Monate später Insulin Verkauf des Patentes von Banting und MacLeod für einen halben Dollar an die Universität Toronto Weiterentwicklung von Insulin durch die Firma Lilly Insulin zuerst U-10, dann U-20 und U-40 (heute U-100) U Iletin, Insulin U-20, U-40 4

5 Nobel Preis 1923 Frederick Banting and John Mac Leod 1923 Produktion Iletin durch Lilly Einfluss von Insulin auf die Lebenserwartung im Jahre 1945 Alter bei Diabetes- Diagnose Durchschn. Alter beim Tod 1897 Durchschn. Alter beim Tod 1945 Gewonne Lebensjahre

6 Insulin Heilung In frühen Jahren nach Entdeckung Insulin Tod einiger Patienten an Hypoglykämie, aber Überleben durch Insulin von früher tödlichen Krankheit In den 40er Jahren erste diabetische Komplikationen Jetzt klar, dass Insulin nicht endgültige Antwort (Heilung) für diese Krankheit Was verursacht Komplikationen? Hoher Zucker oder Gene? Insulinabgabe ins Blut Blut Kapillare Insulin produzierende Zellen Insulin produzierende Zellen zerstört Während der Mitte des 20. Jahrhunderts unklar, ob bessere Glukosekontrolle Diabetes-Komplikationen verhindern 6

7 Inhalt Historischer Rückblick Take home message Diabetes Schäden und DCCT HbA1c Jahre Glukosegedächtnis Diabetes spezifische Folgeerkrankungen? Nieren Netzhaut Nerven Können Komplikationen durch bessere Blutzuckereinstellung vermieden werden? 7

8 Grösste, erste Diabetes-Studie bei Typ 1 Diabetes Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) Patienten mit Typ 1 Diabetes (n = 1441) behandelt zwischen Primäre Prävention (n = 726) keine Augenveränderungen Sekundäre Prävention (n = 715) mit Augenveränderungen Zufällig aufgeteilt Zufällig aufgeteilt Konventionell 1-2 Spritzen Intensiv: Basal- Bolus/Pumpe Konventionell 1-2 Spritzen Intensiv: Basal- Bolus/Pumpe DCCT: N Engl J Med 1993;329: DCCT: Behandlung Konventionell (n = 730) Ziel: Vermeidung von Hyperund Hypoglykämien 1-2 Insulininjektionen/Tag Tägliche Blutzuckermessung Initiale Schulung Ernährung und körperliche Aktivität 3 monatliche Kontrollen Erstmals wird in einer grossen Studie HbA1c verwendet Intensiv (n = 711) Ziel: Symptom frei und Blutzucker: mmol/l vor Mahlzeit; -< 10 mmol/l nach Mahlzeit; - > 4.0 mmol/l um nachts.; - HbA 1c < 6.5% 3 Insulin Injektionen/Tag oder Insulin Pumpe 4 x tägliche Blutzuckermessungen Spitalaufenthalt vor Studienstart Sehr ausführliche Ausbildung Häufige Ernährungsberatung Monatliche Kontrollen DCCT: N Engl J Med 1993;329:

9 Was ist HbA1c? Zucker Hämoglobin (bindet Sauerstoff) Verzuckertes Hämoglobin = HbA1c Rotes Blutkörperchen Irreversible Bindung Rote Blutkörperchen Sauerstoff von Lungen Sauerstoffabgabe an Gewebe Hämoglobin Sauerstoff gebunden An Hämoglobin Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) N=1422 Patienten mit Typ 1 Diabetes behandelt zwischen 1983 bis 1993 (durchschnittliches Alter und Nachkontrolle: 27 und 6.5 Jahre) 11 Glykosyliertes Hämoglobin (%) Konventionell Δ ~ 2% Intensiv Durchschnittszucker: 11.8 mmol/l Durchschnittszucker: 8.6 mmol/l Studienjahr N Engl J Med 1993; 329:

10 Verminderung von Diabetes-Schäden: % Kumulative Inzidenz (%) % Netzhautschäden Fortschreiten 1 Augen 59% Laser Therapie 1 39% 23.9 Nieren 16.4 Wenig Eiweiss im Urin 2 54% Viel Eiweiss im Urin 2 Konventionell Intensiv Nerven 64% Nervenschädigung 3 1. DCCT Research Group. Ophthalmology. 1995;102:647; 2. DCCT Research Group. Kidney Int. 1995;47:1703; 3. DCCT Research Group. Ann Intern Med. 1995;122:561 DCCT: Typ 1 Diabetes mellitus: HbA1c: je tiefer umso besser Fortschreiten Netzhaurerkrankung (pro 100 Patientenjahre) Risiko Netzhauterkrankung HbA 1c (%) N Engl J Med 1993;329:

11 Preis einer verbesserten Diabetes Kontrolle Typ 1 Diabetes Unterzuckerungen Fortschreiten Netzhauterkrankung (pro 100 Patientenjahre) Risiko Retinopathie Schwere Hypoglykämien Schwere Unterzuckerung (pro 100 Patientenjahre) HbA 1c (%) N Engl J Med 1993;329: Inhalt Historischer Rückblick Take home message Diabetes Schäden und DCCT HbA1c Jahre Glukosegedächtnis 11

12 Kochrezept: Meringues Verzuckerte Eiweisse + Verzuckerung von Eiweissen führt zu Schäden in vielen Organen Nieren Augen Nerven Insulin produzierende Zellen Leber Muskel Herz Insulin - Empfindlichkeit 12

13 Vergleich Fieber und HbA1c Normale Temperatur: o C Normales HbA1c: % Umrechnung HbA1c in durchschnittlichen Blutzucker? HbA1c (%) Blutzucker (mm) HbA1c = (Glukose + 2.6)/1.6 Glukose = (HbA1c * 1.6) Zukunft: Durchschnittlicher Blutzucker (verständlich für Ärzte und Patienten) Diabetes Care 2008; 31;

14 Swiss Medical Forum 2009; 9: Wie kann man die durchschnittlichen Zuckerwerte über Jahre erfassen? Mehrmals tägliche Blutzuckermessung über viele Jahre Existiert bei Typ 1 Diabetes mellitus (DCCT) Kontinuierliche Blutzuckermessung (CGMS) Existiert erst seit wenigen Jahren und keine Langzeitstudien HbA1c Messung Durchschnittlicher Blutzucker über 90 Tage, muss nur 4x/Jahr gemessen werden (optimal) Aber unterschiedliche HbA1c Werte über viele Jahre Neue Methode erforderlich 14

15 Gibt es ähnliches Beispiel in Medizin? Wie unterscheidet man leichtem von schwerem Raucher? Raucher kann 10, 20, 40 der 60 Zigaretten rauchen pro Tag Prinzip der Pack-years 1 Paket pro Tag über ein Jahr = 1 Paket-Jahr 3 Pakete pro Tag über 10 Jahre = 30 Pakete-Jahre HbA1c? Oberer Normwert = 6% Jedes Prozent über 6% während einem Jahr = 1 HbA1c Jahr 4 Werte pro Jahr: 8.2%, 7.9%, 8.5%, 9.0% Durchschnitt: 8.4% = 2.4 HbA1c Jahre Ermittlung der HbA1c Jahre 1. Berechnung des durchschnittlichen HbA1c pro Jahr (3-4 Werte) 2. HbA1c Jahre pro Jahr: 10.2% -6.0% = 4.2 HbA1c Jahre 3. Zusammenzählen aller Jahre über den gesamten Diabeteszeitraum (hier 10 Jahre) a) = 20.0 HbA1c Jahre HbA1c (%) Durchschnitt-HbA1c = 8 % über 10 Jahre ~20 HbA1c Jahre Normalbereich Jahre nach Diabetesdiagnose HbA1c Jahre/Jahr 15

16 Schwellenwerte für Folgeschäden? HbA1c Jahre: Zusammenzählen wie Paket-Jahre Risiko für Netzhautveränderungen Schwere Form der Retinopathie <400 < >75cv >1000 A1 Monate < >75 HbA1c Jahre (Jahre HbA1c über 6.0%) Orchard TJ, Arch Int Med 1997;157: HbA1c-Jahre und Folgekomplikationen bei Typ 1 Diabetes mellitus 1 Jahr HbA1c 1% über 6.0% = 1 HbA1c Jahr Benötigte Zeitspanne für die meisten mikrovaskulären Komplikationen: HbA1c 6.5%: 120 Jahre HbA1c 7.0%: 60 Jahre HbA1c 7.5%: 40 Jahre HbA1c 8.0%: 30 Jahre HbA1c 9.0%: 20 Jahre HbA1c 10.0%: 15 Jahre Ca HbA1c Jahre für die meisten Schäden Beruhend auf Daten von: Orchard TJ, Arch Int Med 1997;157:

17 DCCT: Nach Studienende gleiches HbA1c bei beiden Gruppen HbA 1c (%) Intensiv Konventionell Ermutigung auf Basis- Bolus System oder Pumpe zu wechseln HbA1c Jahre: intensive Gruppe ca. 18 weniger HbA1c 7.0 vs. 9.0%, Differenz: 2% über 9 Jahre DCCT DCCT Ende EDIC Jahr DCCT: N Engl J Med 1993;329:977 86, EDIC: JAMA : Reduktion Herzinfarkt um 57% Verhinderung oder Verschiebung? Nichttödlicher Herzinfarkt, Schlaganfall, Tod durch Herzinfarkt oder Schlaganfall Kardiovaskuläre Komplikationen Konventionell 98 Fälle Intensiv 46 Fälle -57% 27 Jahre alt Jahre seit Studienbeginn Nathan DM, et al. N Engl J Med. 2005; 353:

18 DCCT und andere Studien Studien zwischen 1970 and 2010: Verhinderung von Diabetes-Folgeschäden durch tiefere Blutzuckerwerte Studien DCCT EDIC 1996 UKPDS Kumamoto ADVANCE VADT ACCORD Resultate Weniger Diabeteskomplikationen Weniger Herzinfarkt (bei langer Beobachtungsdauer) Bessere Körperwahrnehmung Flexiblerer Lebenstil Effekt von intensiver Therapie: Zusammenfassung grosser Studien Studie Diabetes Komplikationen Herzkrankheit Tod UKPDS DCCT / EDIC* ACCORD ADVANCE VADT * bei Typ 1 Diabetes Studie 5-10 Jahre Langzeit: >10-20 Jahre 18

19 HbA1c (%) Glukose Gedächtnis: Konzept der HbA1c Jahre Diabetesdauer: 11.5 Jahre Total: = =52 HbA1c Jahre HbA1c Jahre Konventionell: +5 HbA1c Jahre HbA1c Jahre 13 HbA1c Jahre Intensiv: 5 HbA1c Jahre Jahre nach Diabetesdiagnose Beginn aller neuer Studien (ACCORD, VADT, ADVANCE) +10% 13 HbA1c Jahre vor Diagnose (HbA1c von 6.0 auf 8.6% über 10 Jahre) Inhalt Historischer Rückblick Take home message Diabetes Schäden und DCCT HbA1c Jahre Glukosegedächtnis 19

20 HbA1c = durchschnittlicher Zucker über 3-4 Monate (Lebensdauer rotes Blutkörperchen) Zucker Hämoglobin Verzuckertes Hämoglobin = HbA1c Rotes Blutkörperchen Irreversible Bindung Anteil an vorherigem Blutzucker am aktuellen HbA1c 1. Monat: 50% 2. Monat: 25% 3. und 4. Monat: 25% Zucker Hämoglobin Verzuckertes Hämoglobin = HbA1c Rotes Blutkörperchen Lebensdauer rotes Blutkörperchen: 120 Tage Falls Abweichung von dieser Lebensdauer HbA1c auch unterschiedlich Tahara Y, Shima K, Diabetes Care 1993;

21 Wichtigste Elemente: HbA1c 1968 entdeckt (Samuel Rahbar) 1969: bei Diabetes 2x erhöht seit 1983 routinemässig verwendet (DCCT; UKPS) Klarer Zusammenhang mit diabetischen Folgeschäden Bester Messwert zum Ausdruck der Blutzuckereinstellung = Monitoring Diabetes Ab 2011 für die Diagnose Diabetes zugelassen nicht bei Typ 1 Diabetes mellitus Idealer Test für Check-up nicht nüchtern, gute Verlaufskontrolle Viele Vorteile, wenige Nachteile Ermittlung der HbA1c Jahre HbA1c (%) Durchschnitt-HbA1c = 8 % über 10 Jahre ~20 HbA1c Jahre Normalbereich Jahre nach Diabetesdiagnose HbA1c Jahre/Jahr 21

22 HbA1c-Jahre und Spätkomplikationen bei Typ 1 Diabetes mellitus 1 Jahr HbA1c 1% über 6.0% = 1 HbA1c Jahr Benötigte Zeitspanne für die meisten mikrovaskulären Komplikationen: HbA1c 6.5%: 120 Jahre HbA1c 7.0%: 60 Jahre HbA1c 7.5%: 40 Jahre HbA1c 8.0%: 30 Jahre HbA1c 9.0%: 20 Jahre HbA1c 10.0%: 15 Jahre Ca HbA1c Jahre für die meisten Schäden Beruhend auf Daten von: Orchard TJ, Arch Int Med 1997;157: Meilensteine der Diabetestherapie s NPH- Insulin Hämoglobin A 1c DCCT Risiko Retinopathie HbA 1c (%) 22

23 Extra Bonus Wie ist 1 Einheit Insulin definiert? 1 internationale Einheit ist 1/3 der Menge, die es braucht, um ein Kaninchen von 2 kg Gewicht nach 24 h Fasten mit einem Blutzucker von 5.6 mm innerhalb von 5 Stunden auf die Krampfschwelle von 2.5 mm zu bringen. Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Historischer Rückblick Take home message Diabetes Schäden und DCCT HbA1c Jahre Glukosegedächtnis 23

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