GESUNDHEIT UND ERNÄHRUNG „ F E T T S U C H T U N D D I A B E T E S “ Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass Hündinnen doppelt so häufig an Diabetes mellitus erkranken wie Rüden. Ca. 30 % der in Deutschland gehaltenen Hunde sind nach Meinung der Experten zu dick. Über die ungünstigen Auswirkungen der Fettsucht auf die Gesundheit sind sich viele Hundefreunde nicht im klaren. Prof. Dr. Dr. Dr. h. c. ERICH KOLB vom Veterinär-Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Leipzig stellt nachfolgend die ernährungs- und pathobiochemischen Ursachen der Fettsucht dar und beleuchtet, warum sie die Entstehung von Diabetes mellitus begünstigt. Die Analyse der Entstehung von Fettsucht zeigt, dass folgende Faktoren eine Rolle spielen: Die zu große Aufnahme leicht verdaulicher, kohlenhydrat- und fettreicher Futtermittel mit hoher Schmackhaftigkeit. Die zu geringe Ausgabe an Energie durch Bewegung, gemessen an der Aufnahme von Energieträgern. Eine verminderte Aktivität der Schilddrüse bei der Bildung von Thyroxin und von Trijodthyronin mit Herabsetzung der Verbrennungsvorgänge in den Zellen infolge von Jodmangel kommt beim Hund relativ selten vor. Die ungünstigen Auswirkungen von zu großen Fettpolstern zeigen sich meist erst einige Zeit nach Bestehen des Zustandes; von ihnen sind zu erwähnen: Die zu starke Belastung des Skeletts, die infolge der erhöhten Druckeinwirkung auf die Gelenkknorpel die Entstehung von Gelenkerkrankungen (Arthrose) fördert. Weiterhin wird die Wirbelsäule in erhöhtem Umfange beansprucht. Es können sich Schäden an den Bandscheiben ausbilden, die zum Einklemmen der Nerven führen. Die erhöhte Belastung des Herzens, das zur Durchblutung des im Überschuss vorhandenen Fettgewebes eine größere Blutmenge aus der linken Herzkammer in den großen Körperkreislaufpumpen muss. Bei anhaltender Fettsucht passt sich der Herzmuskel der gesteigerten Belastung durch Vergrößerung der Muskelfasern (Hypertrophie) an. Die Verdickung des Herzmuskels und der erhöhte Blutdruck können zu einer Beeinflussung der Funktionsfähigkeit der Herzklappen führen, die weniger gut schließfähig werden. Die Verminderung der Ausrüstung der Zellen des Fettgewebes mit Bindungsproteinen (Rezeptoren) für das Insulin und mit Transportmolekülen zur Aufnahme von Glucose (Traubenzucker). Die bei der Verdauung der Nahrung anfallende Glucose wird zu einem großen Teil von der Leber und von der Muskulatur für den Zweck der Bildung von Glykogen sowie vom Fettgewebe für die Bildung von Fett aufgenommen. Bei Fettsucht – wenn das Volumen der Fettzellen zugenommen hat – führt die verminderte Verwertung der Glucose im Fettgewebe nach einer stärke- oder zuckerreichen Mahlzeit zu einem länger anhaltenden Anstieg des Glucosegehaltes im Blut: Dieser Zustand wird als verminderte Glucosetoleranz bezeichnet. Es wirkt sich ungünstig auf die Funktionsfähigkeit der insulinbildenden B-Zellen der Pankreasinseln aus, so dass diese geschädigt werden können und sich möglicherweise ein Diabetes mellitus ausbildet.   Tabelle 1: An der Regulation der Futteraufnahme beteiligte Wirkstoffe VERBINDUNG: HAUPTWIRKUNG: Leptin Hemmt Futteraufnahme, setzt Insulinsekretion herab Neuropeptid Y Fördert Futteraufnahme ACTH, Melanocortine Hemmen Futteraufnahme unter Stressbedingungen Melanozyten konzentrierendes Hormon Fördert Futteraufnahme Orexin A, B Fördert Futteraufnahme, besonders im Hungerzustand   REGULATION DER FUTTERAUFNAHME Dabei verfügt der Hund an sich über ein gut funktionierendes System der Regulation der Futteraufnahme. Bei zu hoher oder häufiger Aufnahme von gut verdaulichen Futtermitteln mit hoher Schmackhaftigkeit wird es offenbar nicht voll wirksam. Im Mittelpunkt der Regulation steht das von Fettzellen gebildete Hormon Leptin, dessen Bezeichnung auf die bremsende Wirkung bei der Futteraufnahme zurückzuführen ist (griech. leptos = mager ). Bei zunehmendem Gehalt des Körpers an Fettgewebe wird es in den Fettzellen in steigenden Mengen abgegeben und an Rezeptoren in anderen Geweben gebunden. In bestimmten Nervenzellen des Zwischenhirns hemmt es die Bildung eines die Futteraufnahme anregenden Wirkstoffes – des Neuropeptids Y. Weiterhin schränkt das Leptin die Wirksamkeit weiterer appetitanregender Wirkstoffe – so der Orexine (grch. orexis = Appetit) ein (siehe Tabelle oben). In den B-Zellen hemmt das Leptin die Sekretion von Insulin. In vergleichend biologischer Sicht ist von Interesse, dass bei Menschen mit Fettsucht zu 90 – 95 % ein erhöhter Leptingehalt im Blutplasma festgestellt wurde. Bei subkutaner Verabreichung von Leptin (0,3 mg / kg KM und Tag) nahm die Körpermasse in sechs Monaten um durchschnittlich 7,1 kg ab; die einzelnen Patienten reagierten dabei ziemlich unterschiedlich. Beim Diabetes mellitus findet wegen des erhöhten Glucosegehalts im Blut eine Ausscheidung über die Nieren (griech. diabetes = hindurchtreten) mit dem Harn statt, der süß (lat. Mellitus = honigsüß) schmeckt. Da die Glucose im Harn osmotisch wirksam ist, wird mit der Glukose auch im verstärkten Umfange Wasser ausgeschieden: Die Harnmenge nimmt zu (= Polyurie); Durst und Wasseraufnahme steigen entsprechend an. Beiauffällig häufiger Harnabgabe mit Steigerung der Wasseraufnahme ist eine Untersuchung des Tieres Durch den Tierarzt notwendig.   Tabelle 2: Formen von Diabetes mellitus 1. PRIMÄRER DIABETES MELLITUS URSACHE Typ 1 Mangel an Insulin Abbau der B-Zellen durch Autoimmunisierung, Virusinfektion, Entzündung Typ 2 Mangel an Insulinrezeptoren und ungenügende Funktionsfähigkeit der Rezeptoren Meist größere Fettsucht 2. SEKUNDÄRER DIABETES MELLITUS Typ 2.1 Morbus Cushing Tumor in der Hypophyse oder in den Nebennieren und gesteigerte Sekretion von Glucocorticosterioden (Cortisol) Typ 2.2 Erhöhte Sekretion von Wachstumshormon (STH) Tumor in der Hypophyse. Bei Hündinnen progesteronbedingte Überproduktin von STH in der Milchdrüse Hell gefärbte hormonbildende Pankreasinseln zwischen dunkler gefärbten Drüsenzellen, die ihr Sekret (Enzyme) in den Dünndarm abgeben.   ZWEI ARTEN DES DIABETES MELLITUS Nach den Ursachen unterscheidet man zwei Hauptformen des Diabetes mellitus (Tabelle 2): Den primären Diabetes mellitus, bei dem eine ungenügende Wirksamkeit des Insulins vorliegt. Den sekundären Diabetes mellitus, bei dem eine erhöhte Wirksamkeit von Insulinantagonisten (Glucocorticosterioden, Wachstumshormon) besteht. Das Insulin ist ein Proteohormon, das in den B-Zellen der Pankreasinseln gebildetet und von dort – in Abhängigkeit von der Höhe des Glucosegehalts im Blutplasma – an das Bild abgegeben wird. In den B-Zellen liegen Messfühler zur Bestimmung des Gehalts an Glucose im Blut vor, die die Sekretion sorgfältig regulieren. Nach einer Fütterung steigt der Gehalt an Glucose im Blut an und löst eine Zunahme der Insulinabgabe aus. Das Insulin ist über die Bindung an Rezeptoren wirksam, die besonders reichlich in den Leber- und Fettzellen sowie in Muskelfasern vorkommen. Die Bindung von Insulin aktiviert den Rezeptor: Dies führt zur Anlagerung eines Proteins (= Substrats) und zur Bildung des Insulinrezeptor-Substrats, das folgende Hauptwirkungen hat: Eine Aktivierung von Genen für die Bildung von Glucosetransportmolekülen und von Enzymen der Glykolyse zur Glucoseverwertung. Eine Erhöhung der Aktivität von Enzymen zur Bildung von Glykogen in der Leber und Muskulatur sowie von Fett in den Fettzellen. Eine ungenügende Sekretion und Wirksamkeit des Insulins kann wie folgt entstehen: Durch ungenügend große Bildung und Sekretion von Insulin. Am häufigsten wurden bei Hunden folgende Ursachen nachgewiesen: Ein Abbau von B-Zellen durch Immunreaktionen. Mit steigendem Alter nimmt die Häufigkeit dieser durch Bildung von Antikörpern gegen zelleigene Proteine bedingten Form (= Autoimmunisierung) zu. Als Hemmfaktor von Autoimmunisierungsreaktionen wurde das VITAMIN D3 erkannt. Eine Entzündung des Pankreas (= Pankreatitis). Dabei dringen die Bakterien aus dem Ausführungsgang oder über das Blut in die Drüse ein und führen zu einer Entzündung, durch welche die Pankreasinseln geschädigt werden. Durch Tumorentwicklung in der Drüse, die besonders bei älteren Hunden auftritt und die durch Mutation in Protoonkogenen und in Suppressorgenen ausgelöst wird. Die Entstehung von Mutationen wird durch Ascorbinsäure und VITAMIN E gehemmt. Durch mangelnde Ausbildung von Rezeptoren oder mangelnde Funktionsfähigkeit derselben. Diese Form des Diabetes mellitus tritt meist erst bei längerem Bestehen von Fettsucht auf und wird durch eine verminderte Ausrüstung der Gewebe mit Insulinrezeptoren oder durch mangelnde Funktionsfähigkeit der Rezeptoren und des Insulinrezeptor-Substrats bedingt. Offenbar verfolgt die Abnahme der Fettzellen-Ausrüstung mit funktionsfähigen Insulinrezeptoren bei Fettsucht das Ziel, einer weiteren Vergrößerung der Fettzellen entgegen zu wirken. Wichtig bei der Behandlung ist eine allmähliche Reduktion des Fettgewebes durch Verabreichung von rohfaserhaltigem, kalorienreduzierten Fertigfutter. Es wird geschätzt, dass in etwa 25 – 30 % der Fälle von Diabetes mellitus beim Hund eine Fettsucht eine Rolle spielt.   WIE ENTSTEHT DER SEKUNDÄRE DIABETES MELLITUS ? Sekundär wird diese Form deswegen genannt, weil die Störung der Wirksamkeit eines anderen Hormons – nicht die des Insulins – die Ursache ist. Durch den anhaltend erhöhten Gehalt an Glucose im Blutplasma werde die B-Zellen geschädigt. Auslösende Faktoren sind eine verstärkte Sekretion von sogenannten Gegenspielern (Antagonisten) des Insulins: Überproduktion von Cortisol (Morbus Cushing) Die Erkrankung wurde erstmals durch den Arzt CUSHING beschrieben; sie wird durch einen Tumor im Bereich der Hypophyse – mit gesteigerter Sekretion von ACTH – oder in der Nebennierenrinde (NNR) ausgelöst. Die dadurch bedingte Erhöhung der Abgabe von Glucocorticosteroiden (Cortisol) aus der NNR führt zu einer starken Zunahme der Neubildung von Glucose (Glukoneogenese) in der Leber und zur Erhöhung des Glucosegehalts im Blutplasma. Dadurch wird eine Zunahme der Sekretion von Insulin ausgelöst. Bei längerer Dauer des Zustandes werden die B-Zellen geschädigt, so dass der Gehalt an Insulin im Blut abnimmt und der an Glucose weiter zunimmt. Die Symptome sind ähnlich wie beim primären Diabetes mellitus: Es bestehen eine erhöhte Harnausscheidung und Durst. Die Tumoren der NNR sind meist einseitig, so dass eine operative Entfernung möglich ist. Anfangs besteht Fettsucht, später - bei Insulinmangel – Abmagerung. Eine erhöhte Sekretion von Wachstumsstörungen In seltenen Fällen wurde ein Tumor in der Hypophyse mit gesteigerter Sekretion von Wachstumshormon als Ursache von Diabetes mellitus festgestellt. Das genannte Hormon schränkt die Verwertung der Glucose durch Verminderung der Ausrüstung der Zellen mit Glucose-Transportmolekülen ein.   Tabelle 3: Hauptstörungen des Stoffwechsels bei Diabetes mellitus Leber Verminderte Verwertung von Glucose, Steigerung der Glukoneogenese, gesteigerte Ketokörperbildung Muskulatur Verminderte Verwertung der Glucose und Abnahme der Bildung von Glykogen; Steigerung der Proteolyse und Hemmung der Proteinsynthese, Abnahme der Leistungsfähigkeit Fettgewebe Herabgesetzte Aufnahme von Glucose und Fettbildung; gesteigerte Lipolyse Nieren Bei Überschreitung des Glucosegehalts im Blut von 10 mmol/l (180 mg/dl) Glucosurie; verminderte Resorption von Wasser und von Elektrolyten; Polyurie Gefäße Glykosylierung von Proteinen in Arterien; Abnahme der Elastizität; Blutdruckanstieg; Augenlinse Störung des Stoffwechsels der Glucose, Anreicherung von Sorbit und von Fructose; Linsentrübung (grauer Star) Herz Infolge der Elektrolytverluste über den Harn Abnahme des Gehalts an Na-, K-, Ca- und Mg-lonen im Blutplasma und Störung der Erregungsbildung und -leitung im Herzen Bei Hündinnen besteht in der Gelbkörperphase eine Abnahme in der Glucoseverwertung, die auf die gesteigerte Sekretion von Progesteron aus den Gelbkörpern zurückzuführen ist. Das Progesteron erhöht die Sekretion von Wachstumshormon aus den Milchdrüsen. Nach Entfernen der Milchdrüsen im Experiment war das Progesteron ohne Wirkung (Selman, P.J. et al., 1994). Bei subkutaner Injektion von 17-Hydroxyprogesteron im Abstand von drei Wochen (10 mg/kgKM) war die Halbwertszeit der Glucose im Blutplasma bei i.v. Injektion nach drei Monaten von ausgangs 25,3 +/- 0,94 auf 44,2 +/- 1,43 Minuten angestiegen: Es lag somit eine starke Verminderung der Glucoseverwertung durch die Verbindung vor. Bei Hündinnen wirkt sich ein Diabetes mellitus in der Gelbkörperphase besonders schwerwiegend aus. Hündinnen sind übrigens doppelt so häufig wie Rüden vom Diabetes mellitus betroffen.   AUSWIRKUNGEN Der Diabetes mellitus führt – bei nicht rechtzeitiger Erkennung und Behandlung – zu einer Schädigung zahlreicher Gewebe (Tabelle 3). Besonders betroffen sind die Gefäße, bei denen der Einbau von Glucose in Proteine zunimmt: Dadurch vermindert sich ihre Elastizität. Bei der Untersuchung von 50 an Diabetes mellitus erkrankten Hunden wiesen 23 einen erhöhten Blutdruck auf. Bei 12 Hunden war der systolische Blutdruck größer als 160 mm und bei 21 der diastolische Druck höher als 100 mm Hg-Säule. Bei Hunden mit Diabetes mellitus lag häufig eine erhöhte Ausscheidung von Albumin im Harn vor: Dieser Befund zeigt eine Schädigung der Filtereinrichtungen (Glomerula) der Nieren auf (Struble, A.L.et al., 1998). Bei Diabetes mellitus ist auch der Glucosestoffwechsel der Augenlinse gestört und der Gehalt des Gewebes an Sorbit und Fructose nimmt zu. Die Linsenzellen schwellen an; es bilden sich Verdichtungen und Vakuolen aus. Die Folge ist eine Linsentrübung. Bei einer Studie an der Tierklinik in Raleigh (North Carolina) an 200 Hunden wiesen 23 bereits zum Zeitpunkt der tierärztlichen Diagnose der Erkrankung eine Linsentrübung auf. Von den anderen 177 Hunden zeigten 132 Anzeichen einer beginnenden Trübung. Am 170. Tag nach der Diagnose des Diabetes mellitus lag bei 50 %, am 370. Tag danach bei 75 % und am 470. Tag danach bei 80 % eine Linsentrübung vor (Beam, S.et al., 1999). Die Vorbeuge des Diabetes mellitus durch Vermeidung von Fettsucht ist daher in Hinblick auf die Vermeidung von Blutdruckanstieg und Herzfunktionsstörungen, von Linsentrübung und anderen Komplikationen von großer Bedeutung. Dazu gehört neben der Fütterung nach dem Ernährungszustand genügend hohe Bewegungsaktivität: Durch letztere wird die Ausbildung von Insulinrezeptoren in der Muskulatur gefördert. Zur Gewichtsreduktion stehen rohfaserreiche, kalorienärmere Fertigfutter zur Verfügung, die auch bei Diabetes mellitus – zur Verminderung des Umfangs und der Geschwindigkeit der Glucoseresorption – eingesetzt werden kann (Nelson, R.W. et. al., 1999). Abdruck mit freundlicher Genehmigung der Zeitschrift „Der Hund“, Ausgabe 12/2000; Dank auch dem Autor dieses Artikels ( Fettsucht und Diabetes - keine Lappalien ): Herrn Prof. Dr. Dr. Dr. h. c. Erich Kolb vom Veterinär-Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Leipzig, der unverzüglich seine Einwilligung für die Veröffentlichung seines Artikels erteilte. Dank auch der Redaktion „Der Hund“ für den Einsatz und der Mithilfe für das Einholen der Lizenz, sowie für die Genehmigung einer Veröffentlichung in das von mir erstellte Clubheft"DER IRISH SETTER"  für den Irish-Setter-Club. Dt. e. V. R i t a M ü l l e r