SPINA-GR

SPINA-GR ist ein berechneter Biomarker für die Insulinsensitivität. Er ist ein Maß für die Verstärkung des Insulinrezeptors.

Ermittlung

${\widehat {G}}_{R}$ ist von einem mathematischen Modell der Insulin-Glukose-Homöostase hergeleitet. Für diagnostische Zwecke wird der Parameter mit:

${\widehat {G}}_{R}={\frac {{G}_{1}P(\infty )({D}_{R}+\left[I\right](\infty ))}{{G}_{E}\left[I\right](\infty )[G](\infty )}}-{\frac {{D}_{R}}{{G}_{E}[I](\infty )}}-{\frac {1}{{G}_{E}}}$

aus Insulin- und Glukosekonzentrationen berechnet. Dabei bedeuten:

[I](∞): Nüchtern-Plasmakonzentration für Insulin (μU/ml)
[G](∞): Nüchtern-Blutzucker (mg/dl)
G₁: Parameter für die Pharmakokinetik (154,93 s/l)
D_R: EC₅₀ für Insulin an seinem Rezeptor (1,6 nmol/l)
G_E: Effektorverstärkung (50 s/mol)
P(∞): Konstitutive endogene Glukoseproduktion (150 µmol/s)

Referenzbereiche

Untergrenze	Obergrenze	Maßeinheit
1,41	9,00	mol/s

Die Gleichungen und ihre Parameter sind kalibriert für erwachsene Menschen mit einer Körpermasse von 70 kg bzw. einem Blutplasmavolumen von etwa 2,5 Litern.

Klinische Wertigkeit

Validität

Verglichen mit gesunden Versuchspersonen ist SPINA-GR bei Personen mit Prädiabetes und Diabetes mellitus signifikant reduziert. Der Parameter korreliert mit dem M-Wert in Glucose-Clamp-Untersuchungen, der Hautfaltendicke im Trizepsbereich und unter dem Schulterblatt sowie (besser als HOMA-IR und QUICKI) mit der Zwei-Stunden-Glukosekonzentration und dem Glukoseanstieg im oralen Glukosetoleranztest (oGTT), dem Taillen-Hüft-Verhältnis, dem Körperfettgehalt (gemessen mittels DXA) und der HbA1c-Fraktion.

Klinischer Nutzen

Sowohl in der FAST-Studie, einer Fall-Kontroll-Studie an 300 Personen aus Deutschland, als auch in der NHANES-Studie hat SPINA-GR klarer zwischen Personen mit und ohne Diabetes mellitus differenziert als HOMA-IR, HOMA-IS und QUICKI.

Wissenschaftliche Implikationen und andere Anwendungen

Zusammen mit der Sekretionsleistung der Betazellen (SPINA-GBeta) liefert SPINA-GR die Grundlage für die Definition eines statischen Dispositionsindex der Insulin-Glukose-Homöostase (SPINA-DI).

In Kombination mit SPINA-GBeta und Whole-Exom-Sequenzierung hat die Berechnung von SPINA-GR geholfen, eine neue Variante des monogenetischen Diabetes (MODY) zu definieren, die durch eine primäre Insulinresistenz gekennzeichnet ist und von einer Missense-Mutation des Gens für den Ryanodin-Rezeptor Typ 2 (RyR2) (p.N2291D) herrührt.

Pathophysiologische Bedeutung

In schlanken Personen ist SPINA-GR signifikant höher als in Populationen mit adipösen Personen. In verschiedenen Populationen korrelierte SPINA-GR mit der Fläche unter der Glukosekurve und den 2-Stunden-Konzentrationen für Glukose, Insulin und Proinsulin im oralen Glukosetoleranztest sowie den Konzentrationen für freie Fettsäuren, Ghrelin und Adiponektin sowie der HbA1c-Fraktion.

Siehe auch

• SPINA-GBeta
• SPINA-GD
• SPINA-GT