Es gibt eine immer stärkere Evidenz dafür, dass das Mikrobiom des Darms eine wichtige Rolle bei der Entstehung menschlicher Krankheiten spielt (z. B. bei Erkrankungen des Immunsystems, des Energiestoffwechsels, des Fettstoffwechsels und des Glukosestoffwechsels [Gentile 2018, Lynch 2016]. Die Entwicklung der Stoffwechselfunktionen des menschlichen Körpers wird stark von der Symbiose zwischen dem Mikrobiom des Darms und dem Wirtsorganismus bestimmt. Die Menge der Mikroorganismen im menschlichen Körper wird auf etwa 3,8 × 1013 geschätzt. Dies entspricht einer Gesamtmasse von 200 – 1000 g des gesamten Körpergewichts einer Person [Postler 2017, Bibbò 2016, Sender 2016].
Zusammenfassung
Hintergrund: BeaT-2 ist ein Nahrungsergänzungsmittel, das auf einem Konsortium von koexistierenden Milchsäurebakterienstämmen basiert. Diese bauen Kohlenhydrate im Darm z. T. direkt in CO2 und Wasser um, und verhindern so deren Aufnahme und Metabolisierung. Ziel einer doppelblinden, randomisierten Studie war es, die Auswirkungen von BeaT-2 im Vergleich zu Placebo auf die Blutzuckerkontrolle und Biomarker der diabetischen Grundstörungen zu ermitteln.Methoden: Insgesamt 40 Patienten mit Typ-2-Diabetes (31 Männer, 9 Frauen, Alter: 65,5 ± 8,0 Jahre, BMI: 33,6 ± 5,5kg/m², HbA1c: 7,2 ± 0,9 %) erhielten 6 Wochen lang einmal täglich 2 Kapseln BeaT-2 oder Placebo. Beobachtungsparameter waren die Zeit in Normoglykämie (Time in Range, TIR), HbA1c, intaktes Proinsulin, hsCRP, Adiponektin und Lipide. Einzelne Patienten führten die Substitution auf eigenen Wunsch zur Unterstützung ihrer Bemühungen zur Gewichtsabnahme über 12 Monate fort.
Ergebnisse:TIR war mit BeaT-2 zwischen den Wochen 0 – 2 vs. 4 – 6 stabil, während sie sich mit Placebo leicht verschlechterte (-4 %, n.s.). Am Endpunkt zeigten sich Verbesserungen mit BeaT-2 bei allen Biomarkern (BeaT-2 vs. Placebo, HbA1c: -0,3 % vs. 0,1 %, Nüchternglukose: -14 % vs. +8 %, Insulin: -17 % vs. +14 % , HOMA-IR: -26 % vs. +21 %, intaktes Proinsulin: -40 % vs. -2 %, und Adiponektin: +8 % vs. -8 %; alle: p < 0,05). Zudem waren die beobachteten Veränderungen bei Lipiden, hsCRP u. a. Parametern des Metabolischen Syndroms unter BeaT-2 numerisch günstiger als unter Placebo. Hinsichtlich der unerwünschten Ereignisse gab es keine Unterschiede zwischen den Gruppen und BeaT-2 wurde auch bei Langzeiteinnahme sehr gut vertragen.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigten umfassende Verbesserungen der kardiometabolischen Situation mit BeaT-2 . BeaT-2 könnte somit eine wertvolle Ergänzung für jede Form der Behandlung bei Diabetes mellitus sein.
Schlüsselwörter
Typ-2-Diabetes, Metabolisches Syndrom, Probiotikum, Nahrungsergänzung
Pilot study: impact of a probiotic nutritional supplement on biomarkers of metabolic syndrome in type 2 diabetes
Summary
Background: The probiotic nutritional supplement BeaT-2 is composed of co-existing lactobacillae. The purpose of this study was to investigate the impact of the supplement vs. placebo on glycemic control and on biomarkers of inflammation, insulin resistance and β-cell dysfunction.
Methods: A total of 40 Patients with type 2 diabetes (31 male, 9 female, age: 65.5 ± 8.0 yrs, BMI: 33.6 ± 5.5kg/m², HbA1c: 7.2 ± 0.9 %) were included into the study. They were randomized to receive 2 capsules of either BeaT-2 or placebo once daily for 6 weeks. Observation parameters were time in normoglycemia and biomarkers of glycemic control, β-cell function, insulin resistance and chronic systemic inflammation.
Results: Between weeks 0 – 2 and 5 – 6, time in range was stable with BeaT-2 (-1 %), while it slightly impaired with placebo (-4 %, n.s.). Significant improvements vs. baseline with BeaT-2, but not with placebo were seen after 6 weeks for most biomarkers (BeaT-2 vs. placebo, HbA1c: -0.3 % vs. 0.1 %, fasting glucose: -14 % vs. +8 %, insulin: -17 % vs. +14 %, HOMA-IR: -26 % vs. +21 %, intact proinsulin: -40 % vs. -2 %, adiponectin: +8 % vs. -8 %; all p < 0.05; hsCRP: -31 % vs. +27 %, n.s.). Changes observed in lipid profiles and other parameters of metabolic syndrome were more favorable with BeaT-2 than placebo. No differences were seen with respect to adverse events.
Conclusions:Several results observed with BeaT-2 were indicative for improvements in the cardiometabolic situation. It may be a valuable supplement to any treatment in type 2 diabetes.
Keywords
type 2 diabetes, metabolic syndrome, probiotic nutritional supplement
Einleitung
Ein breites Spektrum biologischer Prozesse wird von der Darmflora beeinflusst, etwa die Homöostase des Energiehaushalts oder die Verdauung von Nährstoffen. Auslöser für diese Funktion ist die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren (Butyrat, Propionat und Acetat), die als Signalmoleküle in Darm- und den extraintestinalen Geweben gelten [Kåhrström 2016]. Weitere Funktionen der Darmflora sind eine Beteiligung am Transport und Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Aminosäuren, an der Produktion von fett- und wasserlöslichen Vitaminen [Macfarlane 2003], an der Ausscheidung von Xenobiotika und Medikamenten sowie am Gallensäurestoffwechsel [Rowland 2018]. Störungen in der Zusammensetzung und in der Folge auch in der Funktionalität der Interaktion zwischen Wirt und Mikrobiom können zu einer chronischen systemischen Entzündung führen, die ausgelöst durch bakterielle Fragmente als Folge einer schlecht funktionierenden Darmbarriere in den Blutkreislauf gelangt. Eine gestörte Darmbarriere hat somit erhebliche Triggereffekte für Adipositas und die Insulinresistenz des Wirts [Patterson 2016].
Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass es bestimmte Bakterienarten gibt, die mit dem Stoffwechsel des Wirts direkt interagieren können, z. B. durch stoffwechselvermittelte Stimulation von Darmhormonen. Die Modulation der Darmmikrobiota durch eine externe Supplementierung mit Bakterien und Probiotika könnte eine interessante Möglichkeit zur ergänzenden Behandlung von Diabetes mellitus, Adipositas und anderen entzündungsbedingten Krankheiten bieten [Ortega 2020]. Laut Definition sind Probiotika Substanzen, die in bestimmten Lebensmitteln enthalten und dazu in der Lage sind, die Zusammensetzung der Darmflora zu modulieren und dadurch die Produktion kurzkettiger Fettsäuren das Sättigungsgefühl, die Gewichtskontrolle, die Energiehomöostase und die Unterdrückung des Wachstums von Krankheitserregern sowie immunmodulatorische Wirkungen zu beeinflussen [Castro-Barquero 2018, Roberfroid 2010]. Probiotika haben sich bei verschiedenen klinischen Erkrankungen als wirksam erwiesen – von kindlichem Durchfall, nekrotisierender Enterokolitis, antibiotikaassoziiertem Durchfall, entzündlichen Darmerkrankungen bis hin zu Krebs, urogenitalen Infektionen bei Frauen, chirurgischen Infektionen, Insulinresistenz, Fettleibigkeit und oxidativem Stress [Abraham 2017, Wilkins 2017, Asemi 2013].
Ziel dieser Studie war es, eine wissenschaftliche Bestätigung für die im Vorfeld von einzelnen Patienten anekdotisch berichteten positiven Auswirkungen von BeaT-2 auf die Blutzuckerkontrolle und auf Biomarker der diabetischen Grundstörungen (chronische Entzündung, Insulinresistenz und β-Zell-Dysfunktion) zu erbringen. In dieser prospektiven randomisierten Doppelblindstudie wurden BeaT-2 oder Placebo als Nahrungsergänzungsmittel zusätzlich zu den Standardbehandlungsmaßnahmen sechs Wochen lang an Patienten mit Typ-2-Diabetes mellitus verabreicht.
ELISA: Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, Enzymimmunoassay
HOMA: Homeostasis Model Assessment, beschreibt Glukose-Insulin-Homöostase
hsCRP: hochsensitives C-reaktives Proteinn.s. nicht signifikant
TIR: Time in Range, Zeit im Zielbereich (Normoglykämie)
Patienten und Methoden
Diese prospektive, doppelblinde, placebo-kontrollierte, monozentrische Parallelstudie wurde unter Einhaltung internationaler und lokaler ethischer und wissenschaftlicher Standards durchgeführt. Das Protokoll wurde von der zuständigen Ethikkommission (Landesärztekammer Rheinland-Pfalz, Mainz, Deutschland) genehmigt und der zuständigen nationalen Behörde (Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit) gemeldet. Die Studie wurde beim Deutschen Register für Klinische Studien registriert (DRKS Nr. DRKS00023745).
Primäres Ziel war, die Auswirkung von BeaT-2 auf die kontinuierliche Blutzuckerkontrolle (Zeit in Normoglykämie, Time in Range, TIR) im Vergleich zu Placebo (gemessen mit Freestyle Libre 2, Abbott Diagnostics) in den Behandlungswochen 0 bis 2 und 4 bis 6 zu ermitteln. Sekundäre Ziele waren die Auswirkungen der Nahrungsergänzung im Vergleich zu Placebo auf den Hämoglobin A1c (HbA1c)-Wert, die Lipide, die Harnsäure, die Insulinsensitivität (Homeostasis Model Assessment (HOMA)-Score [Matthews 1985]), die β-Zell-Dysfunktion (Insulin und intaktes Proinsulin [Pfützner 2023b, Schöndorf 2005, Pfützner 2004a, Pfützner 2004b]), die chronische systemische Entzündung und das kardiovaskuläre Risiko (totales Adiponektin und hochsensitives C-reaktives Protein (hsCRP) [Pfützner 2023b, Pfützner 2006, Schöndorf 2005]) sowie die Verträglichkeit der Nahrungsergänzung (Art und Beschaffenheit der (schwerwiegenden) unerwünschten Ereignisse).
Für die Studienteilnahme mussten die Patienten erwachsen sein und einen Typ-2-Diabetes aufweisen (HbA1c zwischen 6,0 % und 9,9 %, während sie mit einer beliebigen Standardtherapie behandelt wurden). Sie durften nicht an Typ-1-Diabetes, einer akuten oder chronischen Magen-Darm-Erkrankung, Anämie, akuter Hyperthyreose, einer bekannten Allergie gegen probiotische Nahrungsergänzungsmittel oder einer schweren tödlichen Krankheit leiden. Vor der Aufnahme in die Studie unterzeichneten die Teilnehmer eine schriftliche Einverständniserklärung. Danach wurde Blut für die Ermittlung möglicher Ausschlusskriterien abgenommen. Die Randomisierung in die beiden Studienarme und die Blutentnahmen zur Bestimmung der Wirksamkeitsparameter erfolgten bei der Erstuntersuchung. Der gesamte Beobachtungszeitraum betrug sechs Wochen. Für die nächsten zwei Wochen wurde ein subkutaner Sensor zur kontinuierlichen Glukoseüberwachung (CGM, FreeStyle Libre 2, Abbott Diagnostics, Wiesbaden-Delkenheim) bereitgestellt. Drei Nachuntersuchungen waren im Abstand von zwei Wochen vorgesehen, um den CGM-Sensor auszutauschen und Blut für die Wirksamkeitsanalyse abzunehmen. Mit der Abschlussvisite nach sechs Wochen endete die Teilnahme des einzelnen Patienten an der Studie. Einige Teilnehmer führten die Einnahme von BeaT-2 auch nach der Studie über 12 Monate fort, z. B. zur Unterstützung einer geplanten Gewichtsabnahme.
Alle Sicherheits- und Wirksamkeitsparameter wurden in einem Zentrallabor gemessen. Für die Bestimmung von Insulin, intaktem Proinsulin und totalem Adiponektin wurden ELISAs (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) verwendet (TecoMedical, Sissach, Schweiz). Lipide, hsCRP, Glukose und HbA1c-Wert wurden mit einem Standard-Laboranalysegerät (Cobas c513, Roche Diagnostics, Basel, Schweiz) bestimmt. Bei jeder Visite wurden die Patienten nach dem Auftreten von (schwerwiegenden) unerwünschten Ereignissen befragt.
BeaT-2 (de Faire Medical AB, Uppsala, Schweden, und Arminius Pharma, Frankfurt, Deutschland, www.joso.at) ist ein Nahrungsergänzungsmittel, das ausgesuchte Milchsäurebakterien enthält. Die im Produkt enthaltenen Bakterienstämme (z. B. Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Pediococcus pentosaceus) verstoffwechseln vorzugsweise Glukose und andere komplexere Kohlenhydrate und bauen sie direkt zu CO2 und Wasser ab. Infolgedessen kann die so abgebaute Glukose nicht mehr ins Blut gelangen und zur Energiebilanz beitragen. BeaT-2 hat keine aktive blutzuckersenkende Wirkung und beeinträchtigt den normalen Glukosespiegel bei gesunden Menschen oder Patienten mit Diabetes nicht.
Die Daten wurden mit Hilfe von explorativen und deskriptiven statistischen Analysemethoden ausgewertet. Für quantitative Variablen wurden arithmetische Mittelwerte, Mediane, Standardabweichungen sowie Minimal- und Maximalwerte ermittelt. Geeignete parametrische und nicht-parametrische statistische Tests wurden zum Vergleich der gesammelten Ergebnisse verwendet. Bei normalverteilten Datensätzen wurde der Student’s t-Test verwendet, um die Veränderungen vom Ausgangswert bis zum Endpunkt und die Veränderungen vom Ausgangswert zwischen den Gruppen zu vergleichen. Ein p-Wert < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 46 Patienten gescreent, von denen 40 die Einschlusskriterien erfüllten und in die Studie aufgenommen werden konnten (31 Männer, 9 Frauen, Durchschnittsalter: 65,4 ± 8,0 Jahre (Bereich: 44 – 89 Jahre), BMI: 33,3 ± 5,3 kg/m² (Bereich: 21,5 – 42,8 kg/m²). HbA1c: 7,2 ± 0,9 % (55 ± 10 mmol/mol; Bereich: 6,0 % – 9,4 % bzw. 42 – 79 mmol/mol)). Alle eingeschlossenen Patienten führten die Studie gemäß Protokoll durch. Nach der Randomisierung befanden sich etwas mehr Frauen in der Placebo-Gruppe. Die überwiegende Mehrheit der Patienten hatte bereits eine Therapie mit einer Kombination von mehreren Antidiabetika, was auf ein fortgeschrittenes Krankheitsstadium hindeutet. Die Patientencharakteristika bei Studienbeginn für beide Behandlungsarme sowie die Art und Verteilung der Diabetesbehandlungen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tab. 1: Demographische Daten und Therapiedaten der Patienten bei Beginn der Studie.
Primäre Messvariable war die Zeit in Normoglykämie (TIR), die mit Hilfe der FreeStyle Libre-Analysesoftware zwischen den Wochen 0 bis 2 und 4 bis 6 ermittelt wurde. Der Vergleich zwischen den ersten (Woche 0 – 2) und den letzten (Woche 4 – 6) Sensoranalysen in dieser Studie ist in Tabelle 2 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Patienten, die BeaT-2 einnahmen, eine stabile glykämische Kontrolle hatten, während in der Placebogruppe eine leichte, aber statistisch nicht signifikante Verschlechterung zu beobachten war. Die Veränderungen bei den meisten der klinischen Untersuchungsparameter (Körpergewicht, Blutdruck, Taillenumfang) waren mit BeaT-2 numerisch günstiger (n.s.). Lediglich die Reduktion des Hüftumfangs war unter BeaT-2 signifikant stärker ausgeprägt (von 121 ± 11 cm auf 116 ± 11 cm, p<0,005) als unter Placebo (116 ± 11 cm vs. 116 ± 10 cm, n.s.).
Um die Auswirkungen von BeaT-2 auf die Biomarker für die Blutzuckerkontrolle und die Grundstörungen des Diabetes (Insulinresistenz, β-Zell-Dysfunktion und chronische systemische Entzündung) zu untersuchen, wurde eine Reihe von biochemischen Parametern bei Studienbeginn und am Ende gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tab. 2: Ergebnisse der Beobachtungsparameter zu Beginn und am Ende der Studie in den beiden Behandlungsarmen.
Der HbA1c-Wert sowie der Nüchternblutzucker verbesserten sich unter BeaT-2 signifikant, während unter Placebo keine Veränderung (HbA1c) oder eine Verschlechterung (Nüchternblutzucker) festgestellt wurde. Intaktes Proinsulin, Insulin und der HOMA-IR-Score wurden als Indikatoren für Insulinresistenz und β-Zell-Dysfunktion bestimmt [Pfützner 2004a, Pfützner 2004b, Matthews 1985]. All diese Parameter verbesserten sich signifikant unter BeaT-2, während sie sich unter Placebo weiter verschlechterten. Alle Veränderungen gegenüber dem Ausgangswert unter BeaT-2 sowie die Unterschiede zwischen den Gruppen erreichten ein statistisches Signifikanzniveau. Diese Ergebnisse deuten auf einen ausgeprägten positiven Einfluss von BeaT-2 auf die Insulinresistenz in dieser Studie hin.
Totales Adiponektin und hsCRP wurden in dieser Studie als Biomarker für die hormonelle Aktivität des Fettgewebes und für die chronische systemische Inflammation gemessen [Pfützner 2023b, Pfützner 2006, Schöndorf 2005]. Adiponektin verbesserte sich und stieg unter BeaT-2 signifikant an, während es unter Placebo noch weiter supprimiert wurde. Diese Beobachtungen waren auch für die Veränderungen zwischen den Gruppen hoch signifikant (p < 0,001). BeaT-2 führte zu einer numerischen Senkung des hsCRP um mehr als 30 %, während es unter Placebo um mehr als 20 % anstieg. Aufgrund einer hohen Variabilität erreichten die Veränderungen zwischen den Gruppen jedoch nicht das statistische Signifikanzniveau.
Bei den anderen Labor-Biomarkern des Metabolischen Syndroms (Triglyzeride, Cholesterin und Harnsäure) ergab sich ein ähnliches Bild (siehe Tabelle 2). Es gab eine statistisch signifikante Verbesserung der Triglyzeridkonzentrationen mit BeaT-2, aber nicht mit Placebo. Bei den Gesamtcholesterin- und HDL-Cholesterinwerten gab es starke Trends zugunsten von BeaT-2. Die in beiden Gruppen beobachteten Verschlechterungen für LDL-Cholesterin und Harnsäure waren unter BeaT-2 weniger ausgeprägt als unter Placebo. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit dem insgesamt positiven Laborbild, das unter BeaT-2 im Vergleich zu Placebo gemessen werden konnte.
Das Nahrungsergänzungsmittel wurde gut vertragen und es wurden keine schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse in dieser Studie gemeldet. Es gab insgesamt 33 unerwünschte Ereignisse, von denen 18 mit Placebo und 15 mit BeaT-2 auftraten. Probleme im Magen-Darm-Trakt wurden in sechs Fällen unter Placebo und nur in einem Fall unter BeaT-2 beobachtet. Sechs hypoglykämische Episoden wurden von zwei Patienten mit BeaT-2 und vier Episoden von vier Patienten mit Placebo gemeldet. Aus den dokumentierten Ereignissen lässt sich schließen, dass das Nahrungsergänzungsmittel in dieser Studie keine besonderen Nebenwirkungen hatte. Darüber hinaus gab es während der Studie keine klinisch relevanten Veränderungen bei anderen biochemischen Sicherheitsparametern (Blutbild, Leberwerte etc.), die vor und nach der Studie erhoben wurden. Eine vergleichbar gute Verträglichkeit wurde auch von den Patienten berichtet, die die Einnahme von BeaT-2 nach dem Ende der Studie fortgesetzt haben. Diese Patienten nahmen das Nahrungsergänzungsmittel insbesondere zur Unterstützung einer geplanten Gewichtsabnahme ein. Die Ergebnisse sollen hier ebenfalls beispielhaft an zwei Patientenfällen dargestellt werden.
Fallbeispiel 1.:
Patientin AW: weiblich, 60 Jahre, Diabetes seit ca. 12 Jahren, aktuelle Therapie: Metformin 1000 mg – 0 mg – 1000 mg + Insulin glargin 24 U zur Nacht, Gewicht: 78,3 kg, BMI: 30,6 kg/m², HbA1c: 6,9 %.
Die Patientin wurde im Rahmen der Studie zunächst mit Placebo und nach dem Wechsel mit BeaT-2 behandelt. Mit der Einnahme des Nahrungsergänzungsmittels im zweiten Teil der Studie begann eine Periode mit guter Gewichtsabnahme (-5,1 kg) und der Verbesserung der glykämischen Kontrolle (HbA1c: 6,5 %), die sie dazu bewog, die Substitution auch nach der Studie fortzusetzen. Im Verlauf der folgenden 12 Monate kam es zu einer weiteren kontinuierlichen Gewichtsabnahme auf 67 kg (BMI: 26,2 kg/m²) und einer kontinuierlichen Verbesserung des HbA1c auf 6,1 % (s. Abb. 1).
Abb. 1: Verlauf von Gewicht und HbA1c bei einer 60jährigen Patientin während und bei Fortsetzung der BeaT-2-Substitution für 12 Monate nach der Studie.
Fallbeispiel 2:
Patientin BF: weiblich, 56 Jahre, neumanifestierter Diabetes, Therapie: Lebenstilmaßnahmen, Gewicht: 98,6 kg, BMI: 36,2 kg/m², HbA1c: 6,4 %.
Diese Patientin begann unmittelbar nach der Studie mit einem umfangreichen Programm zur Gewichtsabnahme mit Unterstützung durch Liraglutid (Saxenda) und BeaT-2. Die Kombination in Verbindung mit Umstellung von Lebensstil (mehr Bewegung) und Ernährung (kohlenhydratarme Kost) führte bei dieser sehr disziplinierten Patientin zu einer Gewichtsabnahme auf 60,2 kg innerhalb von neun Monaten. Nach Absetzen von Liraglutid stabilisierte sich das Gewicht mit ausschließlicher Unterstützung durch BeaT-2 auch für die nächsten 12 Monate auf diesem niedrigen Niveau (s. Abb. 2). Bei dieser Patientin existierten außerdem Daten aus einer vergleichbaren Anstrengung zur Gewichtsabnahme (ebenfalls mit Liraglutid, aber ohne BeaT-2) aus der Vergangenheit (2 Jahre vorher), bei der sie ebenfalls innerhalb von neun Monaten ein Ausgangsgewicht von 105,5 kg auf 60,9 kg reduzieren konnte. Nach Beendigung der Applikation von Liraglutid stieg das Gewicht im damaligen Fall allerdings direkt wieder an, um dann innerhalb von zwei Jahren wieder auf das Ausgangsniveau bei der aktuellen Studie anzusteigen. Die Patientin führte die BeaT-2 Substitution daher auch nach Erreichen des Wunschgewichts und nach dem Absetzen von Liraglutid fort und das Gewicht ist seit nunmehr zwei Jahren weiterhin auf dem niedrigen Niveau stabil (s. Abb. 2).
Abb. 2: Gewichtsverläufe normiert auf das Ausgangsgewicht (= 100 %) bei einer 56jährigen Patientin bei der akuten Gewichtsabnahme (2022: mit BeaT-2) und bei einer früheren Gewichtsabnahme (2020: ohne BeaT-2).
Diskussion
Diabetes mellitus ist eine chronische Systemerkrankung, die mit Komplikationen in den meisten Körperorganen einhergeht. Es handelt sich um eine Pandemie, von der etwa 9 % der Weltbevölkerung betroffen sind [International Diabetes Federation 2019]. Veränderungen in der Funktion der Betazellen der Bauchspeicheldrüse und Insulinresistenz führen zu einem relativen Insulinmangel und einer gestörten Reaktion der Zellen auf Insulin. Ein wesentliches Symptom der Krankheit ist die Hyperglykämie, die schwere Folgekomplikationen verursachen kann [Cree-Green 2013, Mizokami-Stout 2012]. Antidiabetika werden üblicherweise in Übereinstimmung mit nationalen und internationalen Behandlungsrichtlinien eingesetzt [American Diabetes Association 2021, Davies 2018], wobei das am häufigsten verwendete Medikament, Metformin, nur eine begrenzte Wirkung hat und die Zusammensetzung der bakteriellen Mikrofauna im Darmtrakt beeinträchtigen kann. Kürzlich wurde festgestellt, dass die Darmflora bei Menschen mit Diabetes verändert ist, z. B. durch ein erhöhtes Verhältnis von Bacteroides- zu Clostridium-Spezies im Darm und eine erhöhte Anzahl verschiedener opportunistischer Krankheitserreger [Sato 2014, Soyucen 2014, Qin 2012, Larsen 2010]. Zirkulierende gram-positive Darmbakterien wurden in Blutproben von Diabetespatienten nachgewiesen [Sato 2014]. Veränderungen im Mikrobiom des Darms können durch die Freisetzung von Lipopolysacchariden zu einer metabolischen Endotoxämie führen und dadurch Entzündungen und Insulinresistenz fördern [Bekkering 2013]. Die epithelialen enteroendokrinen L-Zellen spielen eine Rolle bei der Entwicklung von Entzündungen, und ihre Anzahl korreliert positiv oder negativ mit der Häufigkeit von 25 Bakterientaxa im Darm[Everard 2013, Everard 2011].
Angesichts dieser Erkenntnisse rückt die Wirkung einer probiotischen Nahrungsergänzung bei Diabetes und diabetesbedingten Komplikationen in den Fokus der modernen Forschung. Tierstudien zeigten positive Ergebnisse, wie z. B. eine Senkung des Blutzuckerspiegels, des HbA1c und der Insulinresistenz [Yadav 2006]. Es wurden auch erste Studien am Menschen durchgeführt, um die klinische Wirkung von Probiotika auf die Blutzuckerkontrolle zu untersuchen [Shakeri 2014, Asemi 2013, Andreasen 2010]. In diesen placebokontrollierten Studien wurden probiotische fermentierte Milch, probiotischer Joghurt, Brot und Kefir, die hauptsächlich verschiedene Lactiplantibacillus-Stämme und Bierhefe enthielten, über sechs bis 12 Wochen verabreicht. In einer Metaanalyse dieser Studien wurden signifikante Verbesserungen für den HbA1c-Wert, den Nüchternblutzucker und den HOMA-IR-Score berichtet, während für den Insulin- und Nüchternproinsulinspiegel keine signifikanten Verbesserungen festgestellt wurden [Akbari 2016].
Die BeaT-2-Entwicklung unterscheidet sich von diesen bisherigen Interventionen, da spezielle Bakterienstämme ausgewählt wurden, die vorzugsweise Glukose und andere Kohlenhydrate verstoffwechseln und daher eine noch stärkere Wirkung auf den Glukosespiegel und die Insulinresistenz haben sollten. Innerhalb der Grenzen dieses Studienprotokolls scheint diese Hypothese einer noch ausgeprägteren Wirkung durch die beobachteten Ergebnisse bestätigt zu werden, insbesondere bei Verwendung eines Labor-Biomarker-Panels, das den Diabetes-Phänotyp beschreibt, indem es den Schweregrad der zugrundeliegenden Diabetes-Verschlechterungen angibt [Pfützner 2023b, Pfützner 2008].
Das Nettoergebnis der BeaT-2-Supplementierung scheint, wie postuliert, eine geringere Absorption von Glukose durch den Darmtrakt zu sein. Ein ähnlicher Effekt und entsprechende biochemische Befunde wurden beobachtet, wenn Medikamente aus der Klasse der SGLT-1-Hemmer (α-Glucosidase-Hemmer, z. B. Acarbose oder Voglibiose) in der Routine-Diabetesbehandlung eingesetzt werden. Der Unterschied zwischen den beiden Ansätzen besteht darin, dass SGLT-1-Hemmer die Glukosemoleküle aktiv im Darmtrakt zurückhalten, wo sie schließlich von den Bakterien, die den Dickdarm besiedeln, verstoffwechselt werden, wobei Methangas als Endprodukt entsteht. Infolgedessen klagten Patienten, die mit SGLT-1-Hemmern behandelt wurden, in der Regel über große Probleme mit Blähungen und einem aufgeblähten Bauch [Sels 1998, Hollander 1992]. Im Gegensatz dazu verstoffwechseln die BeaT-2-Bakterien im oberen Teil des Ileums Glukose und andere Kohlenhydrate zu CO2 und Wasser. Die CO2-Bildung in diesem Teil des Magen-Darm-Trakts scheint weniger problematisch zu sein, da die mit BeaT-2 behandelten Patienten in dieser Studie über weniger Magen-Darm-Beschwerden berichteten als die mit Placebo behandelten Patienten. Die Mehrheit der Patienten in beiden Behandlungsarmen wurde bereits mit Insulin in verschiedenen Behandlungsschemata behandelt, was auf ein fortgeschrittenes Krankheitsstadium hinweist.
Das Nahrungsergänzungsmittel erwies sich als sehr gut verträglich, insbesondere in Kombination mit vielen Medikamenten und Medikamentenkombinationen, die zur Behandlung chronischer Krankheiten wie Diabetes, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen usw. eingesetzt werden. Es besteht sogar die Möglichkeit, dass die Regulierung des Darmmikrobioms durch das Produkt dazu beiträgt, die Nebenwirkungen anderer Behandlungen zu verringern. Bei früheren Verträglichkeitsuntersuchungen mit diesem Nahrtungsergänzungsmittel wurde eine Reihe positiver Effekte festgestellt, wie z. B. die Linderung von Darmentzündungen, die Stabilisierung des Blutzuckerspiegels, die Verringerung der Alkoholabsorption und vieles mehr. Diese Beobachtungen stehen im Einklang mit ähnlichen Ergebnissen aus einer früheren Studie, in der wir die Auswirkungen verwandter Bakterienstämme auf die Absorption von Ethylalkohol untersucht haben [Pfützner 2023a, Pfützner 2022].
In unserer Studie gab es mehrere Limitationen, die hervorgehoben werden müssen. Erstens begann die Basismessung der TIR, nachdem die Patienten auch mit der Einnahme der Nahrungsergänzungsmittel begonnen hatten. Wir haben daher eine unmittelbare Wirkung von BeaT-2 auf diesen CGM-basierten Parameter verpasst und können nur feststellen, dass eine Beeinträchtigung der TIR mit Placebo, aber nicht mit BeaT-2 am Ende der Studie beobachtet wurde. Zweitens ist die Studiendauer von sechs Wochen nicht lang genug, um endgültige Schlussfolgerungen über die Auswirkungen von BeaT-2 auf den HbA1c-Wert zu ziehen. Dennoch ist die in dieser Pilotstudie beobachtete signifikante Senkung ein ermutigendes Ergebnis, das ähnliche Resultate in nachfolgenden Studien mit längerer Studiendauer erwarten lässt. Schließlich führte die Randomisierung zu einer leichten Unausgewogenheit zwischen den Geschlechtern mit einem höheren Anteil an Frauen in der Placebo-Gruppe. Da von weiblichen Patienten in der Regel erwartet wird, dass sie sich eher an pharmazeutische Behandlungen und Lebensstilempfehlungen halten als Männer [Kayibanda 2018], könnte dies sogar die zwischen den Gruppen beobachteten Unterschiede zugunsten von Placebo beeinflusst haben.
Schlussfolgerungen
Die mit BeaT-2 beobachteten Ergebnisse weisen auf Verbesserungen der kardiometabolischen Situation hin, während bei allen Parametern unter Placebo das Gegenteil zu beobachten war. In Anbetracht der fortgeschrittenen Diabetesbehandlung der teilnehmenden Patienten sind diese Ergebnisse ein Hinweis darauf, dass BeaT-2 eine wertvolle Ergänzung zu jeder bestehenden Behandlungskombination bei Patienten mit Typ-2-Diabetes darstellen könnte. Vergleichende klinische Langzeitstudien sind nun erforderlich, um den potenziellen Wert von BeaT-2 als Ergänzung zu medikamentösen Behandlungen und Lebensstilmaßnahmen in den verschiedenen Krankheitsstadien zu bestätigen.
- der Blutzuckereinstellung
- den Biomarkern für β-Zell-Dysfunktion, Insulinresistenz und chronischer systemischer Inflammation.
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Erschienen in: Diabetes, Stoffwechsel und Herz, 2025; 34 (1) Seite 8-15