SPINA-GBeta
SPINA-GBeta ist ein berechneter Biomarker für die Sekretionsleistung pankreatischer Betazellen[1]. Der Parameter drückt die maximale Menge an Insulin aus, die Betazellen pro Zeiteinheit (z. B. pro Sekunde) ausschütten können.
Ermittlung
ist von einem mathematischen Modell der Insulin-Glukose-Homöostase hergeleitet[2]. Für diagnostische Zwecke wird der Parameter mit:
aus Insulin- und Glukosekonzentrationen berechnet. Dabei bedeuten:
[I](∞): Nüchtern-Plasmakonzentration für Insulin (μU/ml)
[G](∞): Nüchtern-Blutzucker (mg/dl)
Dβ: EC50 für Glukose an den Betazellen (7 mmol/l)
G3: Parameter für die Pharmakokinetik (58,8 s/l).
Referenzbereiche
| Untergrenze | Obergrenze | Maßeinheit |
|---|---|---|
| 0,64[3] | 3,73[3] | pmol/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
SPINA-GBeta korreliert signifikant mit dem M-Wert in Glucose-Clamp-Untersuchungen und (besser als HOMA-Beta) mit der Zwei-Stunden-Glukosekonzentration und dem Glukoseanstieg im oralen Glukosetoleranztest (oGTT), mit der subskapularen Hautfaltendicke, der Menge abdominellen Fettgewebes und der HbA1c-Fraktion.[1]
SPINA-GBeta hat den zusätzlichen Vorteil, dass es den HOMA-blinden Bereich, der die Berechnung von HOMA-Beta unmöglich macht, wenn die Glukosekonzentration bei 3,5 mmol/l bzw. 63 mg/dl oder darunter liegt, umgeht[4]. Anders als HOMA-Beta kann SPINA-Beta im gesamten Messbereich sinnvoll berechnet werden[1].
Reliabilität
Bei wiederholten Untersuchungen hat SPINA-GBeta eine höhere Wiederholpräzision als HOMA-Beta[1][3].
Klinischer Nutzen
In der FAST-Studie, einer Fall-Kontroll-Studie an 300 Personen aus Deutschland, hat SPINA-GBeta klarer zwischen Personen mit und ohne Diabetes mellitus differenziert als HOMA-Beta[3].
Wissenschaftliche Implikationen und andere Anwendungen
Zusammen mit der rekonstruierten Insulin-Rezeptorverstärkung (SPINA-GR) liefert SPINA-GBeta die Grundlage für die Definition eines statischen Dispositionsindex der Insulin-Glukose-Homöostase (SPINA-DI)[3].
In Kombination mit SPINA-GR und Whole-Exom-Sequenzierung hat die Berechnung von SPINA-GBeta 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[5].
Pathophysiologische Bedeutung
In verschiedenen Populationen korrelierte SPINA-GBeta 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[3].
Prädiktive Aspekte
In einer Längsschnittauswertung der NHANES-Studie, einer großen Stichprobe der US-amerikanischen Bevölkerung, über 10 Jahre sagte ein reduzierter SPINA-GBeta-Parameter die Mortalität jeglicher Ursache voraus[6].