Summary
Because of the known changes of fat metabolites and elevated serum insulin levels in obesity, only investigations of normal-weight prediabetics can result in findings that are characteristic for genetically determined prediabetes. Serum insulin-like activity (ILA) and immunoreactive serum insulin (IRI) during oral GTT, free fatty acids (FFA) during i.v. GTT, and in some of the subjects cholesterol, triglycerides and esterified fatty acids were examined in 66 persons where both parents were diabetics and compared with a normal control group. — Subjects with pathological oral and/or i.v. GTT and those more than 10% overweight were excluded and evaluated separately. — A significant elevation of fasting ILA-levels was observed only in the overweight group, but not in normal-weight prediabetics; fasting IRI-levels were rather low in all groups. In normal-weight prediabetics the rise in IRI and ILA during oral GTT was less than that in normal subjects and was delayed, a diminished insulin-reserve was found with both methods, and the decrease in FFA levels during i.v. GTT was significantly smaller. No other disturbance of fat metabolism was observed. — The following conclusions were reached: — 1. Elevated fasting ILA levels are not the rule in normal-weight prediabetics and must be attributed to concomitant overweight or obesity. They cannot be considered characteristic of genetically determined prediabetes. — 2. Since IRI is also not increased, there is no reason to assume insulinantagonistic mechanisms in the prediabetic state. — 3. The delayed and diminished rise of insulin after glucose which we found in good accordance with both methods for insulin-determination, as well as the diminished insulin-reserve and the delayed decrease of FFA after glucose, suggests an early and primary impairment of insulin secretion. — 4. Since investigations in nondiabetic and monozygotic twins of diabetics have confirmed the results described above, the possibility of detecting the prediabetic state in individual cases is conceivable.
Résumé
Les altérations du métabolisme lipidique et les taux élevés d'insuline chez les obèses étant bien connus, il convient de n'étudier les caractéristiques du prédiabète par transmission génétique que chez les prédiabétiques de poids normal. Chez 66 sujets avec deux parents diabétiques, nous avons étudié l'activité insulinosemblable (ILA) et l'insuline immunoréactive (IRI) sérique après surcharge glucidique par voie orale (o. GTT), les acides gras libres (FFA) après surcharge glucidique par voie intraveineuse (i.v. GTT) et dans quelques cas, le cholestérol, les triglycérides et les acides gras estérifiés (EFA) sériques. Ces mesures ont été comparées à celles obtenues chez un groupe normal de contrôle. Les personnes avec un o.GTT et/ou un i.v. GTT pathologiques et celles avec un poids dépassant la norme de plus de 10% ont été évaluées séparément. — Alors que les prédiabétiques obèses présentaient une élévation des taux de l'ILA à jeun, ce n'était pas le cas pour les prédiabétiques de poids normal. Les taux de l'IRI à jeun étaient plutôt bas dans les deux groupes. Pour les prédiabétiques de poids normal l'élévation de l'IRI et de l'ILA pendant l'o.GTT était moindre et retardée, indiquant une réserve insulinique dimimiée, et la dépression des FFA pendant l'i.v. GTT était moins accusée. Nous n'avons pas constaté d'autre déviation du métabolisme lipidique. — Nous sommes arrivés aux conclusions suivantes: — 1. Des taux élevés d'ILA ne sont pas fréquents chez les prédiabétiques de poids normal. Les taux élevés sont en général à attribuer à une obésité concomitante. Ils ne sont pas caractéristiques du prédiabète par transmission génétique. — 2. Les taux d'IRI n'étant pas élevés, il n'y a pas de raison d'admettre la présence d'un antagoniste à l'insuline pendant la phase prédiabétique. — 3. L'élévation moindre et retardée de l'insuline après glucose que nous avons notée en bonne concordance avec les deux méthodes de mesure d'insuline, aussi bien que la réserve insulinique diminuée et la dépression retardée des FFA après glucose suggèrent une perturbation précoce et primaire de la sécrétion insulinique. — 4. Les études de jumeaux monozygotes non-diabétiques de diabétiques ayant confirmé les résultats décrits ci-dessus, la possibilité de dépister la phase prédiabétique semble désormais donnée.
Zusammenfassung
Wegen der bekannten Veränderungen der Metabolite des Fettstoffwechsels und der erhöhten Seruminsulinwerte bei Adipositas können nur Untersuchungen normgewichtiger Prädiabetiker charakteristische Befunde für den genetisch determinierten Prädiabetes erbringen. Bei 66 Nachkommen zweier manifest diabetischer Elternteile wurden die insulinähnliche Aktivität im Serum (ILA) und das immunologisch erfaßbare Seruminsulin (IRI) im oralen GTT, die freien Fettsäuren (FFS) im i.v. GTT und bei einem Teil Cholesterin, Triglycéride und Esterfettsäuren untersucht und mit einem Normalkollektiv verglichen. — Probanden mit pathologischen oralen und/oder i.v. GTT und mehr als 10% Übergewichtige wurden ausgesondert und getrennt bewertet. — Signifikant erhöhte ILA-Nüehternwerte ließen sich nur bei der Gruppe der übergewichtigen, nicht der normgewichtigen Prädiabetiker nachweisen, die Nüchternwerte des IRI lagen in allen Gruppen eher niedrig. Bei normgewichtigen Prädiabetikern war der Anstieg von IRI und ILA im or. GTT geringer und verzögert, die Insulinreserve bei beiden Meßmethoden signifikant vermindert, der Abfall der FFS im i. v. GTT signifikant geringer. Darüberhinaus bestanden keine nachweisbaren Fettstoffwechselstörungen; — Folgende Schlußfolgerungen wurden gezogen: — 1. Erhöhte ILA-Nüchternwerte sind bei normgewichtigen Prädiabetikern nicht die Regel und sind auf eine gleichzeitig bestehende Übergewiehtigkeit bzw. Fettsucht zurückzuführen. Sie können nicht als charakteristisch für den genetisch determinierten Prädiabetes angesehen werden. — 2. Da auch das IRI nicht erhöht ist, besteht keine Veranlassung, insulinantagonistische Mechanismen im Stadium des Prädiabetes anzunehmen. — 3. Der mit beiden Insulinbestimmungsmethoden übereinstimmend gefundene verzögerte und verringerte Anstieg des Insulins nach Glucosegabe, die verringerte Insulinreserve und der verzögerte Abfall der FFS nach Glucosegabe lassen vielmehr eine frühe und primäre Störung der Insulinsekretion vermuten. — 4. Da die Untersuchungen an nichtdiabetischen monozygoten Zwillingen diabetischer Partner die geschilderten Ergebnisse bestätigen, erscheint die biochemische Erfaßbarkeit der prädiabetischen Phase auch im Einzelfall denkbar.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
Literatur
Bagdade, J.D., E.L. Bierman, andD. Porte: The significance of basal insulin levels in the evaluation of the insulin response to glucose in diabetic and non-diabetic subjects. J. clin. Invest.46, 1549–1557 (1967).
Bottermann, P., K. Schwarz u.K. Kopetz: Über das Verhalten der insulinähnlichen Aktivität im Serum bei der Fettsucht. Dtsch. med. Wschr.90, 917–921 (1965).
Camerini-Dávalos, R.A.: Biochemical and histological aspects of prediabetes. In:Leibel, B.S., andG.A. Wrenshall Eds: On the nature and treatment of diabetes, pp. 657–668. Amsterdam: Excerpta med. 1965.
Cerasi, E., andR. Luft: Insulin response to glucose infusion in diabetic and non-diabetic monozygotic twin pairs. Genetic control of insulin response? Acta endocr. (Kbh.)55, 330–345 (1967).
— —: “What is inherited — what is added”; Hypothesis for the pathogenesis of diabetes mellitus. Diabetes16, 615–627 (1967).
Colwell, J.A., andA. Lein: Diminished insulin response to hyperglycemia in prediabetes and diabetes. Diabetes16, 560–565 (1967).
Conard, V., I.R.M. Franckson, P.A. Bastente, J. Kestens, andL. Kovacs: Etude critique du triangle d'hyperglycémie intraveineux chex l'homme normal et détermination d'un «coefficient d'assimilation glucidique». Arch. int. Pharmacodyn.13, 277–292 (1953).
Daweke, H.: Bestimmung der insulinähnlichen Aktivität im Blut des Menschen unter normalen und pathologischen Bedingungen, p. 65–68. Habilitationsschrift, Universität Düsseldorf 1964.
—H. van Landeghem, I. Bach, H. Zimmermann u.A. Breitbach: Bestimmung der insulinähnlichen Aktivität und der physiologischen Insulinreserve bei schwerer Adipositas. Klin. Wschr.43, 185–190 (1965).
Dole, V.P.: A relation between non-esterified fatty acids in plasma and the metabolism of glucose. J. clin. Invest.35, 150–154 (1956).
Grady, H.J., andM.A. Lamar: Glucose determination by automatic chemical analysis. Olin. Chem.5, 542–550 (1959).
Grodsky, G.M., J.H. Karam, F.CH. Pavlatos, andP.H. Forsham: Serum-insulin response to glucose in prediabetic subjects. Lancet1965 I, 290–291.
Hales, C.N., andP.J. Rändle: Immunoassay of insulin with insulin-antibody precipitate. Biochem. J.88, 137–146 (1963).
Hoffmann, W.S.: A rapid photoelectric method for the determination of glucose in blood and urine. J. biol. Chem.120, 51–55 (1937).
Jahnke, K., H.Daweke, W.Schilling, R.RüenaUver u. K.Oberdisse: Der potentielle Diabetes (sog. Praediabetes), Verh. dtsch. Ges. inn. Med. 72. Kongr. 1966, p. 851–868.
Karam, J.H., G.M. Grodsky, andP.H. Forsham: Excessive insulin response to glucose in obese subjects as measured by immunochemical assay. Diabetes12, 197–204 (1963).
Kreisberg, R.A., B.R. Boshell, J. Diplacido, andR.F. Roddam: Insulin secretion in obesity. New Engl. J. Med.276, 314–319 (1967).
Kreutz, F.H.: Enzymatic determination of glycerol in the measurement of triglycerides. Int. Congr. for Clin. Chem., Detroit 1963, (personal communication.)
Lochner, W., u.M. Nasseri: Weitere Untersuchungen über den Eigenstoffwechsel der Lunge, insbesondere die Freisetzung nichtveresterter Fettsäuren. Pflügers Arch. ges. Physiol.272, 180 (1960).
Martin, D.B., A.E. Renold, andY.M. Dagenais: An assay for insulin like activity using rat adipose tissue. Lancet1958 II, 76–77.
Melani, F., J. Lawecki, K.M. Bartelt u.E.F. Pfeiffer: Immunologisch meßbares Insulin (IMI) bei Stoffwechselgesunden, Fettsüchtigen und adipösen Diabetikern nach intravenöser Gabe von Glucose, Tolbutamid und Glukagon. Diabetologia3, 422–426 (1967).
Oberdisse, K., K. Jahnke u.H. Daweke: InsulinAntagonisten, Insulin-Antikörper, Insulin-Resistenz, Beziehungen zwischen Fett-und Kohlenhydratstoffwechsel. Die Erfassung praediabetischer Zustände. Gastroenterologia, Suppl. ad Vol. 104, 18–45, 1965.
Perley, M., andD.M. Kipnis: Plasma insulin responses to glucose and tolbutamide of normal weight and obese diabetic and nondiabetic subjects. Diabetes15, 867–874 (1966).
Pyke, D.A., andK.W. Taylor: Glucose tolerance and serum insulin in unaffected identical twins of diabetics. Brit. med. J,1967 4, 21–22.
Rabinowitz, D., andK.L. Zierler: Forearm metabolism in obesity and its response to intraarterial insulin. Characterization of insulin resistance and evidence for adaptive hyperinsulinism. J. clin. Invest.41, 2173–2181 (1962).
Ricketts, H.T., R.A. Cherry, andL. Kirsteins: Biochemical studies of “prediabetes”. Diabetes15, 880–888 (1966).
Rosenthal, H.L., M.M. Pfluke, andJ. Callerami: The colorimetric estimation of serum fatty esters. Clin. chim. Acta4, 329 (1959).
Rüenauver, R., J. Herrmann u.H. Daweke: Der unspezifische Einfluß eines Serumfaktors auf die radioimmunologische Insulinbestimmungsmethode nach Hales und Rändle. Klin. Wschr.44, 471–473 (1966).
Samaan, N., J. Brown, R. Fraser, andI. Trayner: Effect of obesity and of starvation on insulin activity. Brit. med. J.1965 I, 1153–1156.
Schilling, W.H., K. Oberdisse, K.A. Hüter u.H. Blank: Vergleichende Untersuchungen mit der oralen und intravenösen Glucosebelastung zur Erfassung einer verminderten Kohlenhydrattoleranz. Diabetologia1, 187–194 (1965).
Seltzer, H.S., andW.L. Smith: Plasma insulin activity after glucose. An index of insulinogenic reserve in normal and diabetic men. Diabetes8, 417–424 (1959).
Shima, K., andP.P. Foa: Serum immunoreactive insulin (IRI) and free fatty acids (FFA) responses to glucose and tolbutamide in diabetic, potentially diabetic and normal subjects. Excerpta med., Int. Congr. Series No. 140, 1967, p. 61–62.
Soeldner, J.S., R.F. Williams, M.J. Garcia, R.E. Gleason, andA. Marble: Evidence for a normal response of serum immunoreactive insulin (IRI) to an. intravenous glucose tolerance test (IVGTT) in prediabetic males. Diabetes15, 518 (1966).
Steinke, J., R. Camerini, A. Marble, andA.E. Renold: Elevated levels of serum insulin-like activity (ILA) as measured with adipose tissue in early untreated diabetes and prediabetes. Metabolism10, 707–711 (1961).
—,J.S. Soeldner, R.A. Camerini-Dávalos, andA.E. Renold: Studies on serum insulin-like activity (ILA) in prediabetes and early overt diabetes. Diabetes12, 502–507 (1963).
Trout, D.L., E.H. Estes, jr., andS.J. Friedberg: Titration of free fatty acids of plasma: a study of current method and a new modification. J. Lipid Res.1, 199 (1959/1960).
Unger, R.H.: Diskussionsbemerkung zu dem Vortrag: E.F.Pfeiffer: Recognized diabetogenic hormones and diabetes in men. In:Leibel, B.S., G.A. Wrenshall, Eds: On the nature and treatment of diabetes, p. 390. Amsterdam: Excerpta med. 1965.
Wilkerson, H.L.: The effect of prior carbohydrate intake on the oral glucose tolerance test. Diabetes9, 386–391 (1960).
Yalow, R.S., S.M. Gliok, J. Roth, andS.A. Berson: Plasma insulin and growth hormone levels in obesity and diabetes. Ann. N. Y. Acad. Sci.131, 357–373 (1965).
Zlatkis, A., B. Zak, andA.J. Boyle: A new method for the direct determination of serum cholesterol. J. Lab. clin. Med.41, 486–492 (1953).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Teilweise vorgetragen auf dem Second Annual Meeting European Association for the Study of Diabetes, 6.-8. 7. 1966 in Aarhus, Dänemark, dem 72. Kongreß der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin in Wiesbaden, April 1966 und dem 6. Kongreß der Internationalen Diabetes Federation, 30. 7. – 4. 8. 1967 in Stockholm, Schweden. — Die Untersuchungen wurden mit dankenswerter Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Landesamtes für Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen durchgeführt.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Daweke, H., Rüenauver, R., Schilling, W. et al. Untersuchungen des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels bei Prädiabetes. Diabetologia 4, 349–357 (1968). https://doi.org/10.1007/BF01211771
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01211771