C-Peptid

Das C-Peptid ist ein Spaltprodukt, welches bei der Aktivierung von Insulin aus Proinsulin entsteht. Es hat selbst keinen Einfluss auf die Blutzuckerkontrolle wie Insulin. Offenbar jedoch übt es einen schützenden Effekt auf den Körper aus. Ein Mangel an C-Peptid wird für einige Komplikationen des Diabetes mellitus verantwortlich gemacht [1].

Bildung


In den ß-Zellen der Bauchspeicheldrüse wird abhängig vom Blutzuckerspiegel Präproinsulin gebildet, welches zunächst durch Abspaltung eines kleinen Oligopeptidstrangs auf das Proinsulin verkürzt wird. Aus diesem wird durch einen weiteren enzymatischen Schritt das C-Peptid („connecting peptide“), ein Oligopeptid von 31 Aminosäuren Länge, abgespalten. Das übrig bleibende Insulin wird zusammen mit dem C-Peptid (in gleicher molarer Menge) in die Blutbahn abgegeben.

C-Peptid im Blut


Insulin und C-Peptid gelangen nach ihrer Sekretion über das Pfortaderblut zunächst in die Leber, wo Insulin zu etwa 50% abgebaut wird; das C-Peptid jedoch passiert die Leber und wird erst in den Nieren metabolisiert. Insulin hat eine Halbwertszeit im peripheren Blut von etwa 4 Minuten, das C-Peptid dagegen von etwa 30 Minuten [2]. Der Blutspiegel von C-Peptid repräsentiert daher die Insulinproduktion in den Inselzellen der Bauchspeicheldrüse sehr viel besser als der von Insulin.

Bedeutung

Diagnostische Bedeutung

Da das C-Peptid im Blut in gleicher molarer Menge wie Insulin erscheint, kann es als Marker der Insulin-Sekretion verwendet werden (s.o.). Beim Typ-1-Diabetes, beim LADA-Typ-Diabetes (siehe hier) und im Spätstadium des Typ-2-Diabetes ist die C-Peptid-Konzentration im Blut erniedrigt. Beim frühen (noch nicht „ausgebrannten“) Typ-2-Diabetes ist sie erhöht, beim Insulinom sogar erheblich.

Funktionen im Körper

Stoffwechseleffekte:

Lange Zeit wurde angenommen, dass das C-Peptid lediglich ein Abfallprodukt der Insulinsynthese sei [3][4]. Inzwischen weiß man, dass es den Stoffwechsel verschiedener Zelltypen im Körper über seine Bindung an Oberflächenrezeptoren (G-Protein gekoppelt) den Ca2+-abhängigen intrazellulären Signalweg aktiviert. Der intrazelluläre Anstieg von Kalzium (Ca2+) führt zu einer erhöhten Aktivität der Ca-abhängigen Proteinphosphatase IIB und darüber zu einer Aktivierung der Na+,K+-ATPase (durch ihre Dephosphorylierung), wie beispielsweise in Nierentubuluszellen und in Inselzellen des Pankreas nachgewiesen wurde [5][6].

Auch stimuliert das C-Peptid die Gentranskription der Stickstoffmonoxid-Synthase (nitric oxide synthase, eNOS), was schließlich zu einer vermehrten Stickstoffmonoxid (NO)-Freisetzung in den Gefäßendothelien führt. NO bewirkt eine Relaxation der glatten Muskulatur der Gefäßwände und damit einen erhöhten Blutfluss [7]. Dies ist auch in der Niere nachweisbar [8] und trägt zur Nephroprotektion des C-Peptids bei.

Klinische Effekte:
Das C-Peptid verhindert sowohl im Tierversuch als auch beim Menschen diabetische Schäden und Komplikationen, die klinisch bedeutsam sind [9].

  • Diabetische Gefäßschäden (Vasculopathie): Die Beeinflussung des Endothels des Blutgefäßsystems führt zu einer Verbesserung des mikrovaskulären Blutflusses [10].
  • Erythrozyten: C-Peptid erhöht die Deformierbarkeit der Erythrozyten (über eine Restaurierung der Na+,K+-ATPase) und trägt auf diese Weise zu einer Verbesserung der mikrovaskulären Durchblutung in den Endstromgebieten bei [11].
  • Arteriosklerose:
    • Eine Arbeit zeigt eine positive Assoziation eines erhöhten C-Peptid-Spiegels im Blut mit koronarer Herzkrankheit. Ein erhöhtes C-Peptid zeigt möglicherweise koronare Komplikationen früher an als ein erhöhter Nüchternzucker (impaired fasting glucose) [15].
    • C-Peptid fördert direkt die Arteriosklerose der Herzkranzgefäße, wie bei Patienten mit rheumatoider Arthritis festgestellt wurde [16]. Dies wäre ein gravierender Nachteil gegenüber den ansonsten positiven Aspekten einer C-Peptid-Therapie beim Insulin-abhängigen Diabetes.

Perspektive

C-Peptid ist weit mehr als ein Neben- oder Abfallprodukt der Insulinsynthese. Es greift an verschiedenen Stellen in Stoffwechsel- und Signalprozesse des Körpers ein. Beim Insulin-abhängigen Diabetes schützt es vor Komplikationen, wie Durchblutungsstörungen in kleinsten Blutgefäßen und ihren Folgen, wie der diabetischen Nephropathie, Mikroangiopathie, Retinopathie, Neuropathie und verzögerte Wundheilung.

Das C-Peptid wird daher als eine möglicherweise sinnvolle Ergänzung der Insulin-Therapie beim Insulin-abhängigen Diabetes angesehen [17][18][19][20]. Allerdings muss weiter geklärt werden, inwieweit das C-Peptid mit einem erhöhten Risiko für eine koronare Herzkrankheit assoziiert ist, wie es eine Arbeit nahe legt [21].

Verweise

Literatur

  1. ? World J Diabetes. 2015 Feb 15;6(1):145-50
  2. ? World J Diabetes. 2015 Feb 15;6(1):145-50
  3. ? Am J Physiol Endocrinol Metab. 2000 May;278(5):E759-68
  4. ? Pancreas. 2004 Oct;29(3):231-8
  5. ? Int J Exp Diabetes Res. 2001;2(2):145-51
  6. ? Rev Diabet Stud. 2009 Fall;6(3):138-47
  7. ? Diabetes. 2012 Apr;61(4):761-72
  8. ? Diabetes Metab Res Rev. 2008 May-Jun;24(4):331-8
  9. ? Am J Physiol Endocrinol Metab. 2014 Dec 1;307(11):E955-68. doi: 10.1152/ajpendo.00130.2014
  10. ? Exp Diabesity Res. 2004 Jan-Mar;5(1):51-64
  11. ? Rev Diabet Stud. 2009 Fall;6(3):159-67
  12. ? J Clin Endocrinol Metab. 1993 Oct;77(4):976-81
  13. ? Horm Metab Res. 1998 Jan;30(1):A2-5
  14. ? Rev Diabet Stud. 2009 Fall;6(3):187-202
  15. ? Diab Vasc Dis Res. 2015 Feb 12. pii: 1479164114564900
  16. ? Burgmaier M et al. Rheumatol Int. 2015 Mar 18. [Epub ahead of print]
  17. ? Am J Physiol Endocrinol Metab. 2014 Dec 1;307(11):E955-68. doi: 10.1152/ajpendo.00130.2014
  18. ? Cardiovasc Res. 2014 Nov 1;104(2):234-44
  19. ? World J Diabetes. 2015 Feb 15;6(1):145-50
  20. ? World J Diabetes. 2015 Feb 15;6(1):145-50
  21. ? Burgmaier M et al. Rheumatol Int. 2015 Mar 18. [Epub ahead of print]