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Typ-1-Diabetes: Ursachen und Präventionsmöglichkeiten

Bei immer mehr Kindern wird heute Typ-1-Diabetes diagnostiziert, die Zahl der Fälle hat sich in den letzten dreißig Jahren verdreifacht. Besonders besorgniserregend ist die überproportionale Zunahme der Erkrankung bei Kindern unter sechs Jahren.

Inhaltsübersicht

Was ist Typ-1-Diabetes?

Beim Typ-1-Diabetes zerstört das Immunsystem aufgrund eines Defekts die Insulin produzierenden β-Zellen in der Bauchspeicheldrüse. Weil die Insulinmenge sinkt, kann der Körper den lebenswichtigen Energiespender Glukose nicht mehr verwerten. Die Zellen verhungern, der Stoffwechsel bricht zusammen, der Blutzuckerspiegel steigt, Ketonkörper und Zucker erscheinen im Urin. Der sonst sehr enge pH-Bereich des Blutes verschiebt sich in den sauren Bereich. Dieser Vorgang kann lebensbedrohlich sein.

Was ist molekulare Mimikry?

Die molekulare Mimikry beschreibt die Beobachtung bei Pathogenen, dass ihre Proteine und Kohlenhydrate im Zuge einer Immunevasion sich in ihren Strukturen teilweise an diejenigen ihres Wirtes angleichen. Diese teilweise angeglichenen Moleküle werden deshalb weniger vom Immunsystem erkannt, weil ähnliche oder gleiche Substanzen auch im Wirt vorkommen. Da der Wirtsorganismus gegen die eigenen Moleküle im Normalfall keine Antikörper bildet, werden diese Bestandteile des Pathogens nicht als Antigen erkannt.

Wie hängen molekulare Mimikry, Typ-1-Diabetes und Autoimmunerkrankungen zusammen?

Das Leaky-Gut-Syndrom ist eine wichtige Ursache für Autoimmunerkrankungen. Wenn der Körper optimal funktioniert, gibt es kein Leaky-Gut-Syndrom.

Die Darmwand ist für große Moleküle mit antigenen Eigenschaften undurchlässig. Eine Ausnahme bildet die Stillzeit, in der die Milchproteine (Lactoglobulin, Lactalbumin und Immunglobuline) der Mutter die Darmwand passieren können. Dieser Vorgang dient dem Aufbau der mütterlichen Immunität bei den Nachkommen von Säugetieren, einschließlich des Menschen.

Diese immunbiologische Störung wird als Autoimmunität bezeichnet. Der Name der Krankheit beschreibt jedoch nicht den eigentlichen Vorgang, denn der Körper richtet sich nicht ohne Auslöser gegen sich selbst. Fast 4 % der Weltbevölkerung sind von einer der mehr als 80 verschiedenen Autoimmunerkrankungen betroffen, von denen Typ-1-Diabetes, Multiple Sklerose, Rheumatoide Arthritis, Lupus, Morbus Crohn, Psoriasis und Sklerodermie die häufigsten sind. Die zugrunde liegende Ursache für Autoimmunerkrankungen ist ein undichter Darm.

Was verursacht das Leaky-Gut-Syndrom?

Die Integrität der menschlichen Darmwand ist für die Homöostase des Körpers, die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts und eine optimale Immunität von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglicht die Aufnahme von Nährstoffen und schützt den Körper vor dem Eindringen von infektiösen Mikroorganismen und Allergenen aus der Nahrung. Diese Barriere, der Schutzwall, ist nicht von Geburt an vorhanden, sondern entwickelt sich von der Geburt bis zum Ende der Stillzeit, etwa im Alter von zwei Jahren. Deshalb sind das Stillen und die schützende Wirkung der Muttermilch so wichtig.

Die Integrität der Darmwand kann im Laufe des Lebens beeinträchtigt werden. Die engen Verbindungen zwischen den Darmepithelzellen, die für den dichten Verschluss sorgen, werden geschädigt. Durch die Lockerung wird die Darmwand für große Moleküle durchlässig.

Ursachen, die die Produktion von Zonulin in der Darmwand auslösen (Zonulin löst die enge Verbindung zwischen den Darmepithelzellen):

  • Gliadin in unfermentiertem Gluten (Sauerteigbrot vs. Roggenbrot) (Elaine Leonard Puppa 2015)
  • Xenobiotika (Fremdstoffe), die mit der Nahrung aufgenommen werden, insbesondere Rückstände des Herbizids Glyphosat in der Nahrung durch gentechnisch veränderte Pflanzen. Die Auswirkungen betreffen heute fast jeden. Wenn Glyphosat in der Nahrung in einer Menge von 0,1 mg/kg vorhanden ist, löst es die Produktion von Zonulin aus (Anthony Samsel und Stephanie Seneff 2013).
  • Glyphosat in einer Konzentration von nur 0,1 mg/kg hat negative Auswirkungen auf die Darmflora. Das Darmmikrobiom verändert sich. Die Menge an Toxinen von LPS (gramnegativen) Bakterien im Darm nimmt zu. Kurzkettige Fettsäuren (SCFA) werden reduziert (Drago, Sandro et al., 2006).
  • Stress ist ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung eines undichten Darms. Der Verlust der Schutzfunktion kann die Durchlässigkeit des Darms erhöhen.

Glyphosat (N-phosphonomethyl glycine) und Typ-1-Diabetes

Myosin ist das Protein des Muskels, bei dem die Kontraktion der 699 Aminosäuren durch das Glycin bewirkt wird.

Bei Glyphosat und auch bei seinem ersten Abbauprodukt AMPA [Aminomethylphosphonsäure] handelt es sich im Prinzip um Derivate von Glycin, einer wichtigen Aminosäure, die an vielen Stellen im Körper benötigt wird. Glycin und Glyphosat bzw. Glycin und AMPA konkurrieren um Bindungsstellen, z.B. an Zellen oder auch um den Einbau in bestimmte Proteine.

Durch diesen Mechanismus kann die Muskelfunktion in allen drei Muskeltypen (Herzmuskulatur, Skelettmuskulatur, glatte Muskulatur) beeinträchtigt werden. Bei einem undichten Darm ist die Zugfestigkeit der glatten Muskelfasern des Darms, die die engen Verbindungen zwischen den Tight Junctions zusammenziehen, vermindert. Diese Störung des Myosinmotors spielt auch bei der Entstehung des Leaky-Gut-Syndroms eine Rolle.

Weitere Risikofaktoren für Typ-1-Diabetes

Weitere Risikofaktoren sind verschiedene Darmerkrankungen (Morbus Crohn, Zöliakie, Reizdarmsyndrom) und Autoimmun- und Entzündungskrankheiten wie Asthma, Multiple Sklerose, chronisches Müdigkeitssyndrom.

Entlang der Darm-Hirn-Achse kann es auch bei Depressionen, Angstzuständen und Schizophrenie eine Rolle spielen. Das im Darm produzierte Histamin kann ebenfalls zu seiner Entstehung beitragen.

Was ist das Mimikry bei Typ-1-Diabetes?

Kuhmilch enthält Beta-Lactoglobulin, ein Molkenprotein, das in menschlicher Muttermilch nicht vorkommt. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass Antigene in Nahrungsmitteln (hauptsächlich molekulare Mimikry aufgrund gemeinsamer Epitope) Auslöser von Autoimmunerkrankungen sind. Die Entwicklung von Antikörpern, die mit Typ-1-Diabetes assoziiert sind, kann auch durch β-Lactoglobulin und Lactoalbumin ausgelöst werden (Vânia Vieira Borba etal. 2020).

Ursachen von Typ-1-Diabetes

Nach der Milchfütterung schließt sich der Darm. Die “tight junction”-Verbindungen, die die Lücken zwischen den Darmepithelzellen (Enterozyten) verschließen, werden durch glatte Muskelfasern in den Enterozyten zusammengezogen. Dadurch wird die Darmwand verschlossen. Dies geschieht bei Kindern ab zwei Jahren.

Eines der wichtigsten molekularen Mimikry ist das Beta-Lactoglobulin, das im Molkenprotein der Kuhmilch enthalten ist, aber nicht in der Muttermilch vorkommt. Epidemiologische Studien haben gezeigt, dass der Verzehr von Kuhmilch an der Entstehung des insulinabhängigen Diabetes mellitus (IDDM) beteiligt ist. Der Molkenproteingehalt der Kuhmilch und der Immunmechanismus der Antikörper gegen Rinderserumalbumin (BSA) führen zur Zerstörung der insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse. Mehrere Studien zur Säuglingsernährung haben einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Zeitpunkt der Einführung von kuhproteinhaltiger Säuglingsnahrung und dem Risiko der Entwicklung eines Diabetes mellitus Typ 1 gezeigt.

Der klassische Auslöser für Typ-1-Autoimmundiabetes ist Fitness-Cerealien (feuchtes, heißes, gedämpftes Getreide, das in mit Fruktose gesüßter Milch eingeweicht wird). Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen dem gleichzeitigen Verzehr von Gluten und Molkenproteinen, wobei das im Gluten enthaltene Gliadin die Produktion von Zonulin in der Darmwand auslöst. Der Verschluss der engen Verbindungen (tight junction closure) wird aufgehoben und die Darmwand wird durchlässig.

Die Rolle der Lipocalinine

β-Lactoglobulin ist ein wichtiges Lipocalinprotein in Kuhmilch. Es ähnelt dem menschlichen Glycodelin-Protein (PP14), das ein T-Zell-Modulator ist. Anti-β-Lactoglobulin kreuzreagiert mit Glycodelin. Die Darmwand von Neugeborenen schließt sich nicht vollständig, oder im Falle von Leaky Gut wird der Darm von β-Lactoglobulin aus Kuhmilch durchdrungen. Der gegen β-Lactoglobulin gebildete Antikörper schädigt das menschliche Protein Glycodelin, das bei der Regulation von T-Zellen eine Rolle spielt. Dadurch werden die Betazellen zerstört (Marcia F. Goldfarb 2008).

Die Rolle von Mehlbleiche und Alloxan

Mehl aus frisch gemahlenem Weizen hat aufgrund seines Gehalts an Carotinoiden eine blassgelbe Farbe. In der unfermentierten Verarbeitung führen die Carotinoide dazu, dass frisches Mehl klebrig wird, was Probleme bei der Verarbeitung und beim Backen verursacht. 

Bei Brot und Backwaren, die mit Sauerteigtechnologie hergestellt werden, ist dies kein Problem. Bei der Lagerung werden diese Carotinoide durch oxidative Reaktionen während der natürlichen Mehlalterung abgebaut. Das Ergebnis ist ein weißes, weiches und griffiges Mehl, das sich besser für die Herstellung moderner, nicht fermentierter Backwaren mit Zusatzstoffen eignet. Um diese natürlichen Prozesse zu beschleunigen, setzt die Lebensmittelindustrie chemische Methoden ein, die sowohl die Farbe als auch das Aufgehen verbessern. Häufig verwendete Bleichmittel sind Benzoylperoxid, Chlorgas, Chlordioxid, Nitrosylchlorid und Stickoxide (Chittrakorn et al., 2014).

Backwaren mit Chloridoxid

Ein neueres Problem der Lebensmittelkontamination ist das Bleichen von Mehl in häufig verzehrten Backwaren mit Chloridoxid.

In Fast-Food-Restaurants wird sogenanntes selbstgebleichtes Weizenmehl zur Herstellung von Hamburgerbrötchen verwendet. Beim Bleichen mit Chloridoxid entsteht als Nebenprodukt Alloxan, das toxisch auf die Betazellen der Bauchspeicheldrüse wirkt.

In den USA gelten Chlor und Hypochlorite als sichere Verbindungen für die Lebensmittelverarbeitung. Chlor ist in der Liste der Lebensmittelzusatzstoffe der FDA (Food and Drug Administration) aufgeführt. Diese Verbindungen spalten Peptidbindungen und bauen aromatische Aminosäuren ab. Diese Oxidationsreaktionen können viele Mehlbestandteile verändern und zur Bildung toxischer Produkte wie Alloxan führen (Idaho Observer, 2005).

Alloxan verursacht insulinabhängigen Diabetes, auch bekannt als “Alloxan-Diabetes”.

Alloxan ist eine bekannte und weit verbreitete Substanz, die aufgrund ihrer toxischen Wirkung auf die Betazellen der Bauchspeicheldrüse bei Versuchstieren insulinabhängigen Diabetes auslöst (Isaac F. Federiuk et al., 2004). Diese versteckte Assoziation wird von der Lebensmittelwissenschaft nicht thematisiert, aber wir können sie als Doppelmoral bezeichnen! Verursacht Alloxan Insulinresistenz bei Laborratten, aber nicht bei Kindern?

Wie kann man Autoimmundiabetes Typ 1 vorbeugen?

Wenn Sie an Typ-1-Diabetes leiden, sollten Sie Gluten und Milchprodukte aus Ihrer Ernährung streichen.

Gentechnisch veränderte Lebensmittel, die die Darmflora schädigen, sollten vom Speiseplan gestrichen werden. Fleisch und Leber von Weidetieren, Geflügel und Schweinefleisch aus nicht industrieller Haltung sowie Seefisch aus Fang (FAO: 21, 27, 34;) sollten gegessen werden.

Der beste Weg, die guten Darmbakterien, die Butyrat produzieren, zu ernähren, ist der Verzehr von frischem, jungem Blattgemüse und Ballaststoffen mit hohem Pektingehalt (Rucola, alle Salatsorten, Petersilie und Sellerieblätter, Rosenkohl, Brokkoli, Spargel, Pilze).

Die Kohlenhydratzufuhr sollte so gering wie möglich gehalten werden, bis zu 20-30 Gramm pro Tag sind akzeptabel.

Literatur

Anthony Samsel and Stephanie Seneff: Glyphosate, pathways to modern diseases II: Celiac sprue and gluten intolerance Interdiscip Toxicol. 2013 Dec; 6(4): 159–184. Published online 2013 Dec. doi: 10.2478/intox-2013-0026 PMCID: PMC3945755 PMID: 24678255

Drago, Sandro & Asmar, Ramzi & Pierro, Mariarosaria & Clemente, Maria & Tripathi, Amit & Sapone, Anna & Thakar, Manjusha & Iacono, Giuseppe & Carroccio, Antonio & D’Agate, Cinzia & Not, Tarcisio & Zampini, Lucia & Catassi, Carlo & Fasano, Alessio. (2006). Gliadin, zonulin and gut permeability: Effects on celiac and non-celiac intestinal mucosa and intestinal cell lines. Scandinavian journal of gastroenterology. 41. 408-19. 10.1080/0036552050023533

Elaine Leonard Puppa, Bruce Greenwald, Eric Goldberg, Anthony Guerrerio, Alessio Fasano: Effect of Gliadin on Permeability of Intestinal Biopsy Explants from Celiac Disease Patients and Patients with Non-Celiac Gluten Sensitivity. Nutrients 2015, 7(3), 1565-1576; https://doi.org/10.3390/nu7031565
Idaho Observer: Bleaching agent in flour linked to diabetes [WWW Document], 2005. URL.

Isaac F Federiuk, Heather M Casey, Matthew J Quinn, Michael D Wood, W Kenneth Ward: Induction of type-1 diabetes mellitus in laboratory rats by use of alloxan: route of administration, pitfalls, and insulin treatment National Library of Medicine Pub Med. 2004 Jun; 54 (3): 252-7.

Matthew F. Cusick, Jane E. Libbey, and Robert S.: Molecular Mimicry as a Mechanism of Autoimmune Disease. Clin Rev Allergy Immunol. 2012; 42(1): 102–111.Published online 2011 Nov 19. doi: 10.1007/s12016-011-8294-7. PMCID: PMC3266166. NIHMSID: NIHMS349752. PMID: 22095454

Marcia F. Goldfarb: Relation of Time of Introduction of Cow Milk Protein to an Infant and Risk of Type-1 Diabetes Mellitus Cite this: J, Proteome Res. 2008, 7, 5, 2165–2167. Publication Date:April 15, 2008. https://doi.org/10.1021/pr800041d

Sasivimon Chittrakorn, Dru Earls ,Finlay MacRitchie (2014): Ozonation as an alternative to chlorination for soft wheat flours Journal of Cereal Science, Volume 60, Issue 1, July 2014, Pages 217-221. Journal of Cereal Science

Shakila Banu.M, Sasikala.P (2012): Alloxan in refined flour: A Diabetic concern. Professor and Head, Department of Food Processing and Preservation, Technology Faculty of Engineering, Avinashilingam University For Women, Coimbatore.

Szollár Lajos: Kórélettan. Semmelweis Kiadó, Budapest. 2005.

Vânia Vieira Borba, Aaron Lerner , Torsten Matthias, Yehuda Shoenfeld: Bovine Milk Proteins as a Trigger for Autoimmune Diseases: Myth or Reality?

International Journal of Celiac Disease. 2020, 8(1), 10-21. DOI: 10.12691/ijcd-8-1-3 Received January 11, 2020; Revised February 20, 2020; Accepted April 27, 2020

Vita Giaccone, Gaetano Cammilleri, Vita Di Stefano, Rosa Pitonzo, Antonio Vella, Andrea Pulvirenti, Gianluigi Maria Lo Dico, Vincenzo Ferrantelli, Andrea Macaluso (2017): First report on the presence of Alloxan in bleached flour by LC-MS/MS method Journal of Cereal Science, Volume 77, September 2017, Pages 120-125


Lesen Sie den Artikel auf Englisch: Type 1 diabetes: Causes and prevention

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