Diabetes mellitus gilt als eine der größten Volkskrankheiten und ist mit Multimorbidität und einer deutlich verkürzten Lebenszeit verbunden. Charakteristisch für einen Typ-2-Diabetes ist der progressive Verlauf mit einer unterschiedlich schnell voranschreitenden β‑Zell-Insuffizienz. In welchem Ausmaß die Erkrankung voranschreitet und ob bzw. wann der Einsatz von Insulin und oralen Antidiabetika nötig wird, hängt z. T. erheblich von der Lebensweise der Patienten ab. Eine Änderung der Lebensweise, ein sog. „Lifestyle-Change“, mit einer ausgewogenen, vollwertigen und biofaktorenreichen Ernährung und mehr Bewegung kann sich insb. zu Beginn der Erkrankung positiv auswirken [1]. Auch kann ein solcher Lifestyle-Change dem erhöhten Risiko für diabetische Folge- oder Begleitkrankheiten wie Hypertonie, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, diabetische Neuropathien und diabetischen Fußulzera entgegenwirken.

Risiko für Biofaktorenmangel erhöht

Patienten mit einem Diabetes mellitus haben aufgrund ihrer Stoffwechselerkrankung generell einen höheren Bedarf an den meisten Biofaktoren. Es kann v. a. zu einem Mangel an den Vitaminen B1 und B12 sowie Magnesium, Zink und Chrom kommen, der allein alimentär häufig nicht zu beheben ist [2] [3]. Neben einem diabetesbedingten Biofaktorenmangel kann ein Defizit an den genannten Vitaminen und Mineralstoffen das Risiko für die Entwicklung diabetischer Begleit- und Folgeerkrankungen erhöhen. Ein Mangel an den Vitaminen B1 und B12 bspw. kann die Entwicklung einer diabetischen Neuropathie forcieren. Ein Vitamin-B12-Mangel erhöht zudem das Risiko für die Entwicklung einer kardiovaskulären autonomen Neuropathie [4]. Die Magnesiumversorgung spielt eine wichtige Rolle im Bereich der Herz-Kreislauf-Erkrankungen, während Zink Wundheilungsstörungen im Rahmen eines diabetischen Fußsyndroms entgegenwirken kann.

Biofaktorenmangel durch Pharmakotherapie?

Unter Metformin den Vitamin-B12-Status prüfen [8]

Das orale Antidiabetikum Metformin beeinflusst nicht nur den Glukosestoffwechsel, sondern erhöht bei Langzeiteinnahme das Risiko eines Vitamin-B12-Mangels [9] – so lauten auch die aktuellen Hinweise der deutschen und britischen Arzneimittelbehörde [10]. Ein Vitamin-B12-Defizit ist unter einer Metforminbehandlung im Unterschied zu Patienten ohne Metformintherapie 2-fach höher [11] und im Vergleich zu Nicht-Diabetikern 3-mal höher [12] [13]. Patienten, die mehr als 10 Jahre mit Metformin behandelt wurden, litten häufiger unter einem Vitamin-B12-Defizit als Patienten mit kürzerer Einnahme.

Da der Biofaktor für die Erythropoese und für das Nervensystem wichtig ist, kann ein Mangel nicht nur zur klassischen Vitamin-B12-Mangelerkrankung, der megaloblastären Anämie führen, sondern auch Neuropathien verursachen. Bei den Betroffenen können sich eine diabetische Neuropathie und eine Vitamin-B12-Mangel-Neuropathie überlagern, die sich weder klinisch noch messtechnisch differenzieren lassen (s. u.). Außerdem erhöht sich die Inzidenz einer kardiovaskulären autonomen Neuropathie des Diabetikers und dadurch die kardiovaskuläre Mortalität [14]. Zudem stehen kognitive Defizite unter Langzeiteinnahme von Metformin mit einem Vitamin-B12-Mangel in Zusammenhang und ein Ausgleich dieses Mangels kann zu besseren kognitiven Leistungen führen [15].

Diese Zusammenhänge erklären die Notwendigkeit eines regelmäßigen Screenings auf einen Vitamin-B12-Mangel unter Metformintherapie. Auch die Leitlinien der Deutschen Diabetes-Gesellschaft und der American Diabetes Association (ADA) empfehlen, bei betroffenen Patienten regelmäßig die Vitamin-B12-Spiegel zu überprüfen und bei einem Mangel den Biofaktor zu supplementieren [16].

Biofaktoren unterstützen Blutzuckerkontrolle

Magnesium

Magnesium ist am Glukosestoffwechsel beteiligt. Eine erniedrigte Magnesiumserumkonzentration gilt als pathophysiologischer Faktor für die Entstehung einer Insulinresistenz und einer schlechten glykämischen Kontrolle. Diabetiker, v. a. mit nicht optimaler metabolischer Kontrolle, zeigen durch eine verstärkte osmotische Diurese z. T. hohe renale Magnesiumverluste, die zu einem chronischem Magnesiummangel führen und die Stoffwechsellage weiter verschlechtern können [17].

Eine Magnesiumsupplementation – auch oral – kann den Glukosestoffwechsel positiv beeinflussen [18]. Zudem hat die Höhe der Magnesiumzufuhr einen Einfluss auf die Diabetesentwicklung [19] [20]. Im Einzelnen führt der Biofaktor zu einer verbesserten Insulinsensitivität und einer verbesserten Qualität der Diabeteseinstellung durch Regulierung des HbA1c und einer Verminderung der Nüchternglukose und kann außerdem der Prävention diabetischer Folgekrankheiten – insb. im Bereich der Herz-Kreislauf-Erkrankungen – dienen [21] [22].

Chrom

Das Spurenelement Chrom kommt in verschiedenen Oxidationsstufen vor, von denen Chrom III aus ernährungsmedizinischer Sicht relevant ist. Folgen eines Chrommangels – bei einer Tageszufuhr von weniger als 20 μg möglich – sind Störungen der Insulinsensitivität bzw. die Entwicklung einer Insulinresistenz. Der Biofaktor ist für die Wirkungsentfaltung des Insulins erforderlich und sensibilisiert die β-Zellen der Bauchspeicheldrüse zur Förderung der Insulinbereitstellung [24]. Es ist ebenfalls gut dokumentiert, dass ein Chrommangel die Glukosetoleranz vermindern und die Glukoseverwertung stören kann. Außerdem kommt es zu Störungen im Lipidstoffwechsel mit erhöhten Cholesterin- und Triglyceridwerten.

Die Wirksamkeit von Chromsupplementen bei Diabetes mellitus wurde in klinischen Studien ebenfalls untersucht und positiv bewertet. Durch die Supplementierung mit 200–400 μg Chrom III täglich, gebunden als Chlorid oder Picolinat, konnte eine Verbesserung von Parametern des Glukose- und/oder des Lipidstoffwechsels erreicht werden. Dabei konnte die Blutzuckereinstellung so stabilisiert werden, dass betroffene Patienten weniger Antidiabetika benötigen [25].

Zink

Der Biofaktor ist am Intermediärstoffwechsel von Kohlenhydraten, Lipiden, Amino- und Nukleinsäuren beteiligt sowie an Produktion, Speicherung und Ausschüttung von Insulin und ist Bestandteil eines Zink-Insulin-Komplexes. Der Insulingehalt in den Inselzellen der Bauchspeicheldrüse ist bei Zinkmangel vermindert, wodurch sich die diabetogene Stoffwechselsituation verschlechtert und das Risiko einer Insulinresistenz zunimmt [26]. Durch die Hyperglykämie und die Proteinurie erhöht sich die Zinkausscheidung über die Niere, was die Situation weiter verschärft. Der Biofaktor aktiviert die Phosphoinositid-3-Kinase-/Akt-Kaskade und unterstützt so die Insulinsensitivität. Zudem kann Zink durch Regulierung des Glukosetransporters Typ 4 die Glukoseaufnahme in insulinabhängiges Gewebe erhöhen.

Diese Zusammenhänge zeigen, dass ein niedriger Zinkstatus mit der Entstehung eines Diabetes assoziiert ist. Umgekehrt kann der Körper bei optimaler Zinkversorgung durch Beteiligung des Biofaktors am Insulinstoffwechsel die Glukose besser verwerten und so vor der Entstehung eines Typ-2-Diabetes schützen [27].

Zinksupplemente bei Diabetes: die Studienlage

Eine Metaanalyse mit knapp 1400 Diabetespatienten untersuchte den Effekt von Zinksupplementen auf die Glukoseeinstellung und kam zu positiven Ergebnissen:

• Im Vergleich zu Placebo konnten in den mit Zink behandelten Gruppen der Nüchternblutzucker und der HbA1c-Wert signifikant gesenkt werden.
• Die Zinksupplementierung führte zu einer signifikanten Reduzierung von Gesamtcholesterin und LDL-Cholesterin und zu einer Senkung des Blutdrucks [28].

Zink und diabetischer Fuß

Bei rund 1 Mio. Patienten mit Diabetes mellitus ist das Risiko für offene Wunden erhöht, über 250 000 Betroffene leiden bereits an einem diabetischen Fußsyndrom und die Zahl der Fußamputationen pro Jahr liegt bei 50 000.

Zink kann den Wundheilungsstörungen in der Folge eines diabetischen Fußsyndroms entgegenwirken [29]. Der Biofaktor

• reguliert den Vitamin-A-Stoffwechsel,
• ist an Entwicklungs-, Wachstums- und Regenerationsprozessen wie der Kollagensynthese beteiligt,
• wirkt antibakteriell und antientzündlich,
• fördert durch eine gesteigerte Zellteilung die Wundheilung,
• beschleunigt die Reepithelialisierung und
• stärkt das Immunsystem.

Im Hinblick auf eine Verbesserung der Wundheilung kann neben einer topischen Anwendung auch eine orale Zinkergänzung in Tagesdosierungen von 10–50 mg von Nutzen sein.

Risiko diabetische Neuropathie

Zu Folge- und Begleiterkrankungen eines Diabetes mellitus zählt die diabetische Neuropathie – eine Schädigung peripherer Nerven, die bei rund 30% der Patienten auftritt. Typische neuropathische Symptome sind Schmerzen, Parästhesien und Taubheitsgefühle, insb. in den Füßen und Waden. Vor allem lange Nervenfasern, welche die Haut der Füße und der Hände sowie die Bauchorgane versorgen, werden bei diabetischer Neuropathie geschädigt. Die Patienten leiden zum einen unter Missempfindungen, wie „Ameisenlaufen“ und Kältegefühl trotz warmer Haut, einem Brennschmerz in den Füßen oder krampfartigen Schmerzen der Wadenmuskulatur. Andererseits aber gehen Warm- und Kaltempfindung zurück und schmerzhafte Reize von außen werden nicht mehr wahrgenommen. Dadurch werden kleine Wunden nicht bemerkt und können sich zu dem bereits erwähnten diabetischen Fußsyndrom entwickeln.

Diabetiker benötigen Vitamine B1 und B12

Neben oxidativem Stress, einer vermehrten Entzündungsreaktion sowie Veränderungen der Mikrozirkulation gelten auch Hypertonie, Fettstoffwechselstörungen, Rauchen, Alkoholkonsum oder ein Vitamin-B1- und -B12-Mangel als Risikofaktoren bzw. mögliche Ursachen für die Entwicklung einer Neuropathie bei Menschen mit Diabetes. „Ein unerkannter VitaminB12-Mangel kann ernsthafte neurologische Erkrankungen nach sich ziehen“, warnt in diesem Zusammenhang auch der Neurologe Prof. Karlheinz Reiners, Mitglied des wissenschaftlichen Beirates der Gesellschaft für Biofaktoren e. V. (GfB). Bei einem Mangel kommt es zu Leitungsstörungen der Nervenbahnen, bes. im Hinterstrangsystem des Rückenmarkes (funikuläre Myelose), aber auch in den peripheren sensiblen Nervenfasern mit der Folge einer Neuropathie-Entwicklung (siehe Kasten).

Wechselwirkungen Vitamin B12 und Diabetes

Zwischen Vitamin B12 und Diabetes bestehen vielfältige Wechselwirkungen:

• Einnahme von Metformin vermindert Vitamin-B12-Resorption
• Einnahme von Säureblockern vermindert Vitamin-B12-Resorption (40% der Diabetiker leiden unter Reflux oder anderen Magenbeschwerden)
• Metformin und Säureblocker: doppeltes Risiko
• erhöhtes Risiko eines Vitamin-B12-Mangels im Alter (Ernährung, Resorptionsstörungen)
• Vitamin-B12-Mangel erhöht oxidativen Stress und kann dadurch Neuropathien fördern
• Vitamin-B12-Mangel vermindert Tetrahydrobiopterin-Synthese -> Synthese von Neurotransmittern (Dopamin, Serotonin) nimmt ab
• Diabetes +/- Vitamin-B12-Mangel +/- Metformin: erhöhtes Risiko für kognitive Dysfunktionen

Vitamin-B12-Mangel gezielt ausgleichen

Zum Ausgleich eines Vitamin-B12-Mangels [8] stellt eine orale Supplementierung für viele Patienten aufgrund der häufig lebenslangen Therapie eine Erleichterung im Vergleich zur parenteralen Substitution dar. Selbst bei Patienten mit Resorptionsstörungen kann durch hochdosierte orale Gabe ein Mangel des Biofaktors ausgeglichen werden – unabhängig vom Intrinsic-Faktor durch passive Diffusion [31].

Ein Zitat aus den bereits erwähnten Leitlinien der ADA lautet „In einer kürzlich durchgeführten 12-monatigen RCT wurden die Auswirkungen einer oralen Vitamin-B12-Supplementierung mit 1000 µg/d bei mit Metformin behandelten Personen mit Typ-2-Diabetes und diabetischer Polyneuropathie untersucht, die niedrige Vitamin-B12-Spiegel (< 400 pmol/l) hatten. Die orale Vitamin-B12-Behandlung verbesserte die neurophysiologischen Messwerte, den Schmerzscore, die sudomotorische Funktion und die Lebensqualität, nicht jedoch den MNSI-Score. Bei einem Vitamin-B12-Mangel sollte täglich 1000 µg Vitamin B12 oral eingenommen werden. Die Dauer der Nahrungsergänzung hängt von der Ursache ab und kann lebenslang sein (z. B. bei perniziöser Anämie oder nach einer bariatrischen Operation).“

Wenn Patienten unter Vitamin-B1-Mangel leiden

Da der Körper nur geringe Mengen des Biofaktors Vitamin B1 (Thiamin) über kurze Zeit speichern kann, gibt es generell ein erhöhtes Risiko für einen Mangel und Diabetiker sind aufgrund einer erhöhten renalen Ausscheidung bes. gefährdet. Dieser Zusammenhang konnte aktuell durch eine Metaanalyse bestätigt werden, die im April 2023 publiziert wurde [32].

Ein Vitamin-B1-Mangel kann sich als periphere Neuropathie mit Empfindungsstörungen – insb. in den Füßen – mit Kribbeln, Brennen und Taubheitsgefühl sowie neuropathischen Schmerzen u. a. mikrovaskulären Komplikationen zeigen. Das durch die Grunderkrankung bereits erhöhte Neuropathie-Risiko mit der Gefahr eines diabetischen Fußsyndroms wird also durch einen Vitamin-B1-Mangel noch verstärkt [33].

Vitamin-B1-Supplementierung: an die Bioverfügbarkeit denken

Zur Resorption von Vitamin B1 werden 2 Mechanismen genutzt. 5–10 mg werden aktiv unter Beteiligung eines Thiamintransporters aufgenommen, während bei einer höheren Zufuhr der Biofaktor durch Diffusion resorbiert wird. Da bei diesem passiven Weg deutlich weniger von dem Nährstoff aufgenommen wird, empfiehlt es sich, Thiamin durch die lipidlösliche Vorstufe Benfotiamin mit 5-fach höherer Bioverfügbarkeit zu ersetzen, die auch ohne Transporter direkt in die Zelle gelangt [34]:

Durch Ausgleich des Thiaminmangels können über Aktivierung der Transketolase pathogene Stoffwechselwege wie die Produktion sog. Advanced Glycation Endproducts gehemmt werden. Dadurch kann Benfotiamin zelltoxischen metabolischen Entgleisungen entgegenwirken, die Mikro- und Makroangiopathien verursachen.

Bei Diabetikern mit Neuropathie konnte nachgewiesen werden, dass das Provitamin Benfotiamin im Vergleich zu Placebo zu einer Verbesserung der klinischen Symptomatik, der Nervenleitgeschwindigkeit und des Neuropathy Symptom Scores führen kann [35] [36].

Fazit

Neben optimaler Stoffwechseleinstellung und Lebensweise hat sich in der Betreuung des Diabetikers und Patienten mit diabetischen Begleiterkrankungen der Einsatz ausgewählter Biofaktoren etabliert. Der Ausgleich von entsprechenden Mangelzuständen kann den Krankheitsverlauf und die Entwicklung von Folgeerkrankungen positiv beeinflussen.