Untersuchungen zur diätetischen Normalisierung der Calciumhomöostase und zur in vitro-Insulinsekretion der Langerhans-Inseln bei PVDR 1-Schweinen

Verschiedene Studien deuten auf eine Beteiligung des
Vitamin-D-Hormonsystems in der Entwicklung von Diabetes mellitus
hin. Aufgrund eines Defekts in der 1,25(OH)2-Vitamin-D-Synthese
stellt das PVDR 1-Schwein ein sehr gutes Modell zur Erforschung der
Wirkung von 1,25(OH)2-Vitamin D auf das endokrine Pankreas dar. Die
Evaluierung des direkten Einflusses von Vitamin D auf die
Langerhans Inseln in vivo erfordert, dass in den Versuchstieren
Vitamin D-unabhängige normocalcämische Bedingungen herrschen, da
Hypocalcämie per se eine verminderte Funktion des endokrinen
Pankreas mit sich bringt. Der Hauptteil dieser Arbeit bestand in
den Bestrebungen, diese normocalcämischen Bedingungen dietätisch
mit Lactose, Lactulose, Maltitol, Xylitol und Difruktosedianhydrid
III (DFA III) zu erzeugen. Vor der Testung der Substanzen auf deren
Vermögen den ionisierten Calciumspiegel im Blut zu erhöhen, wurden
Toleranztests durchgeführt, um einen negativen Effekt auf die
Gesundheit der Versuchsschweine auszuschließen. Die Wirkungstests
mit adulten Schweinen ergaben, dass Normocalcämie durch die
Zufütterung von Lactose (35%), Lactulose (20%), Maltitol (30%),
Xylitol (30%) oder DFA III (6%) in der ursprünglichen Substanz beim
PVDR 1-Schwein nicht erreicht werden kann. Dennoch konnten wir
zeigen, dass vor allem Xylitol und in abgeschwächter Form auch
Lactulose eine tendenzielle Steigerung des ionisierten
Calciumgehaltes im Vollblut von homozygoten Schweinen bewirkt.
Nachdem in adulten Schweinen keine Normocalcämie mittels
unterschiedlich angereichertem Futter erreicht werden konnte,
sollte im zweiten Teil der Arbeit überprüft werden, ob mit Hilfe
von supplementierten Milchaustauscherfutter (MAT) eine
Normalisierung des Calciumhaushaltes bei PVDR 1-Ferkeln möglich
ist. Bei heterozygoten Ferkeln hatte DFA III tendenziell einen
positiven Effekt auf die Calcium-Konzentration im Blut. Bei
homozygoten Ferkeln zeigte sich jedoch kein Effekt auf die
Calcium-Konzentration im Blut. Deutliche Unterschiede in den
Überlebensraten der Versuchsgruppen, nämlich 80% in der DFA III-
und 25% in der Kontrollgruppe, lassen darauf schließen, dass DFA
III eine günstige Wirkung auf die Entwicklung der Rachitis bei PVDR
1-Ferkeln hat. Zusätzliche in vitro-Untersuchungen mit
Langerhans-Inseln von Wildtyp- und PVDR 1-Ferkeln, durchgeführt um
die Wirkung von 1,25(OH)2-Vitamin D auf die Insulinsekretion zu
überprüfen, ergaben, dass Vitamin D-stimulierte Wildtyp-Inseln
höhere Insulinsekretionen aufwiesen. Die Insulinsekretionen der
Pankreas-Inseln von PVDR 1-Tieren, die signifikant niedriger waren
als die der Wildtyp-Ferkel, konnten jedoch durch 1,25(OH)2-Vitamin
D nicht gesteigert werden. Aufbauend auf diese Studie könnten
Folgeversuche mit anderen Substanzen und höheren Tierzahlen diesem
Tiermodell eine höhere Aussagekraft verleihen.