There is growing evidence that patients with type 2 diabetes mellitus have increased cancer risk. We examined the association between diabetes, cancer, and cancer-related mortality and hypothesized that insulin sensitizers lower cancer-related mortality. Participants in the Diabetes Cardiovascular Risk and Evaluation: Targets and Essential Data for Commitment of Treatment study, a nationwide cross-sectional and prospective epidemiological study, were recruited from German primary care practices. In the cross-sectional study, subjects with type 2 diabetes mellitus had a higher prevalence of malignancies (66/1308, 5.1%) compared to nondiabetic subjects (185/6211, 3.0%) (odds ratio, 1.64; 95% confidence interval, 1.12-2.41) before and after adjustment for age, sex, hemoglobin A1c, smoking status, and body mass index. Patients on metformin had a lower prevalence of malignancies, comparable with that among nondiabetic patients, whereas those on any other oral combination treatment had a 2-fold higher risk for malignancies even after adjusting for possible confounders; inclusion of metformin in these regimens decreased the prevalence of malignancies. In the prospective analyses, diabetic patients in general and diabetic patients treated with insulin (either as monotherapy or in combination with other treatments) had a 2- and 4-fold, respectively, higher mortality rate than nondiabetic patients, even after adjustment for potential confounders (incidence of cancer deaths in patients with type 2 diabetes mellitus [2.6%] vs the incidence of cancer deaths in patients without type 2 diabetes mellitus [1.2%]). Our results suggest that diabetes and medications for diabetes, with the exception of the insulin sensitizer metformin, increase cancer risk and mortality.

Seit Veröffentlichung der Studien von G. Van den Berghe et al. im Jahre 2001 galt es die strikte Blutzuckereinstellung in normoglykämische Bereiche bei Schwerverletzten anzustreben. Die intensivierte Insulintherapie wurde daraufhin von verschiedensten Fachgesellschaften in Leitlinien und Therapieregimen integriert, so auch auf der neurochirurgischen ITS der Universitätsklinik Leipzig. Kurze Zeit später erschienen große multizentrische Studien, die den Benefit der intensivierten Insulintherapie in Frage stellten und sogar von einer signifikant höheren Letalität bei strikt normoglykäm eingestellten Patienten berichteten. Daher wird in dieser Studie die zwiespältige aktuelle Datenlage zum Anlass genommen, die Beziehungen zwischen Blutzuckereinstellung und ITS-Regime sowie die Auswirkungen hyperglykämischer Stoffwechselsituationen und mögliche Bedeutung des Blutglukosespiegels respektive der intensivierten Insulintherapie speziell für Patienten mit isoliertem mittelschwerem und schwerem Schädel-Hirn-Trauma zu evaluieren. Mit Hilfe der Integration wird erstmalig ein Verfahren zur Blutglukosedarstellung verwendet, dass durch die Flächenberechnung (Area under the Curve (AUC-BG)) ein Abbild von Höhe und Dauer der Hyperglykämie schafft. Es konnte gezeigt werden, dass die Blutzuckereinstellung mit dem klinischen Verlauf, krankheitsspezifischen Therapiekonzepten, Komplikationen und dem Outcome der Patienten korreliert und positiv Einfluss nimmt. Von besonderem Interesse war die Auswirkung auf den Hirndruck und die Notwendigkeit von Dekompressionskraniektomien, als auch auf Infektionsereignisse, die kontrollierte Beatmung, Ernährungsform und das Outcome. Nach Einführung der intensivierten Insulintherapie wurde ein Vergleich mit konventionell therapierten Patienten herbeigeführt. Es wurden vergleichende Analysen zwischen der retrospektiven (n = 65, konventionelle Insulintherapie, Blutzucker < 10,0 mmol/l [< 180 mg/dl]) und prospektiven Gruppe (n = 65, intensivierte Insulintherapie, Blutzucker 4,4 – 6,1 mmol/l [80 – 110 mg/dl]) bezüglich Blutzuckerfläche, Intensivverlauf und Outcome durchgeführt. Nach 1:1-Matching hinsichtlich Alter und Geschlechterzugehörigkeit waren die beiden Therapiegruppen homogen und es zeigten sich keine Unterschiede bezüglich der Aufnahmecharakteristik. Schädelhirntraumatisierte Patienten profitierten von einer intensivierten Insulintherapie im Vergleich zur Kontrollgruppe, auch wenn es nicht gelang, den Blutzuckerspiegel entsprechend der initiierten Therapierichtlinie signifikant hin zur Normoglykämie zu senken. Die positiven Effekte zeigten sich deutlich in Bezug auf die Infektionsrate und Ernährungsform. Die intensivierte Insulintherapie senkte den Hirndruck und die Rate risikobehafteter Dekompressionskraniektomien mit einem deutlicheren Trend zu besseren Outcomemesswerten. Vor allem Patienten mit einem besseren initialem GCS und Nicht-Diabetiker scheinen von einer guten Blutzuckereinstellung zu profitieren. Hypoglykämien (Blutzucker ≤ 3 mmol/l) traten entgegen der Vermutung dabei nicht gehäuft auf und stellten somit kein Gegenargument einer derartigen Therapie dar. Die Senkung des Blutzuckers in einen moderaten, therapeutischen Bereich sollte das Mindestziel in der Gesamttherapie von Patienten mit einem mittelschweren und schweren Schädel-Hirn-Trauma sein, wobei ein Konsens über den optimal therapeutischen Blutzuckerzielbereich bisher noch nicht gefunden wurde und somit weitere Untersuchungen gerechtfertigt sind.

There is growing evidence that patients with type 2 diabetes mellitus have increased cancer risk. We examined the association between diabetes, cancer, and cancer-related mortality and hypothesized that insulin sensitizers lower cancer-related mortality. Participants in the Diabetes Cardiovascular Risk and Evaluation: Targets and Essential Data for Commitment of Treatment study, a nationwide cross-sectional and prospective epidemiological study, were recruited from German primary care practices. In the cross-sectional study, subjects with type 2 diabetes mellitus had a higher prevalence of malignancies (66/1308, 5.1%) compared to nondiabetic subjects (185/6211, 3.0%) (odds ratio, 1.64; 95% confidence interval, 1.12-2.41) before and after adjustment for age, sex, hemoglobin A1c, smoking status, and body mass index. Patients on metformin had a lower prevalence of malignancies, comparable with that among nondiabetic patients, whereas those on any other oral combination treatment had a 2-fold higher risk for malignancies even after adjusting for possible confounders; inclusion of metformin in these regimens decreased the prevalence of malignancies. In the prospective analyses, diabetic patients in general and diabetic patients treated with insulin (either as monotherapy or in combination with other treatments) had a 2- and 4-fold, respectively, higher mortality rate than nondiabetic patients, even after adjustment for potential confounders (incidence of cancer deaths in patients with type 2 diabetes mellitus [2.6%] vs the incidence of cancer deaths in patients without type 2 diabetes mellitus [1.2%]). Our results suggest that diabetes and medications for diabetes, with the exception of the insulin sensitizer metformin, increase cancer risk and mortality.

Gestationdiabetes (GDM) ist eine der häufigsten Schwangerschaftserkrankungen mit einer Inzidenz von 3-10% je nach untersuchter Population. GDM ist definiert als eine erstmals in der Schwangerschaft diagnostizierte Glukosetoleranzstörung. Die kindlichen Komplikationen resultieren aus der maternalen Hyperglykämie , die zu erhöhten fetalen Blutglukosespiegeln und reaktivem fetalen Hyperinsulinismus führt. Der fetale Hyperinsulinsmus gilt als Ursache für die typische Diabetes assoziierte fetale und neonatale Morbidität, wie Makrosomie, verzögerte Lungenreife, Totgeburten, neonataler Hypoglykämie und nicht zu vergessen, einem lebenslang erhöhten Risiko für Diabetes. Die Behandlung des GDM konzentriert sich auf eine strenge Stoffwechselkontrolle zur Vermeidung von maternaler Hyperglykämie. Dies erfordert Diät und intensive Blutzuckerselbstkontrolle bei allen und zusätzliche Insulintherapie bei 30% der Schwangeren. Trotz dieser Intervention ist die Rate an neonatalen Komplikationen weiterhin erhöht. Das primäre Ziel der in der vorgelegten Habilitationsschrift zusammengefassten Studien war, zu bestimmen, in welchem Ausmaß die maternalen Glukosewerte in Schwangerschaften , die nach dem Standardmanagement behandelt wurden, prädiktiv sind für kindliche Morbidität sowohl in der frühen als auch im späteren Verlauf der Schwangerschaft. In einem zweiten Schritt wollten wir untersuchten, ob die Einbeziehung des fetalen Wachstums das Outcome verbessert und als Mittel zu antenatalen Risikoabschätzung hilfreich ist. Wir fanden eine ausgezeichnete Korrelation zwischen dem Grad der maternalen Hyperglykämie und der Morbidität in der Frühschwangerschaft. Die Höhe der Nüchternglukosewerte zum Zeitpunkt der Diagnose war der stärkste Prädiktor für kongenitale Fehlbildungen in einer großen Kohorte von 3700 Frauen. Dahingegen waren weder die diagnostischen Kriterien für GDM noch die Werte der mütterlichen Blutzuckertagesprofile prädiktiv für Morbidität in späteren Verlauf der Schwangerschaft. Entgegen der Übereinkunft, dass die Diagnose GDM mindestens zwei pathologische Werte in einem oralen Glukosetoleranztest erfordert, fanden wir bereits bei einem pathologischen Wert eine erhöhte Rate an fetalem Hyperinsulinismus, Makrosomie und neonataler Hyperglykämie. Im Gegensatz dazu war das Vorliegen einer maternalen Adipositas eng mit der Entstehung einer fetalen Makrosomie assoziiert. Wir wählten den fetalen Abdominalumfang (AU) als Mass für Makrosomie, da sich dieser als hervorragender Prädiktor für die Entstehung einer Diabetes assoziierten Maskrosomie erwiess. Zudem sahen wir eine gute Korrelation der fetalen Insulinspiegel, indirekt bestimmt über das Insulin im Fruchtwasser , und dem fetalen AU. Nach unseren Daten, schließt ein AU < 75. Perzentile das Vorliegen eines gravierenden Hyperinsulinismus aus. Basierend auf dieser Erkenntnis führten wir drei Interventionsstudien durch, bei denen die Indikation für Insulintherapie bei Schwangeren mit GDM primär nach dem fetalen AU gestellt wurde. Wir konnten zeigen, dass dieser Therapieansatz, der Insulintherapie auf Frauen mit Risiko für neonatale Morbidität , definiert als AU > 75. Perzentile , konzentriert, in einer niedrigeren Makrosomie- und Sektiorate resultiert, wenn bei Schwangerschaften mit AU > 75. Perzentile trotz maternaler Normoglykämie Insulin gegeben wird. Anderseits konnte 40% der Frauen mit Hyperglykämie eine Insulintherapie erspart werden ohne Verschlechterung des Outcomes , da der Fet während der gesamten Schwangerschaft ein normales Wachstum zeigte. Im Gegenteil, bei diesen Frauen war die Rate an Wachstumsretardierung deutlich geringer als in der Standardgruppe, in der hyperglykämische Frauen mit Insulin behandelten wurden trotz normalem oder bereits grenzwertigem fetalen Wachstum. Zusammenfassend lässt sich feststellen , das bei Schwangerschaften mit GDM die maternalen Blutzuckerwerte ein guter Prädiktor sind für Morbidität in der Frühschwangerschaft , jedoch nur begrenzt hilfreich sind, einen fetalen Hyperinsulinismus und seine Folgen hervorzusagen. Die Einbeziehung der fetalen Makrosomie als klinisches Zeichen eines möglichen Hyperinsulinismus, ermöglicht, die intensive Intervention durch Insulintherapie auf Schwangere zu konzentrieren mit erhöhten Risiko für neonatale Morbidität. / Gestational diabetes (GDM) is one of the most frequent disorders in pregnancy. The incidence ranges between 3-10% dependent on the background diabetes risk of the investigated population. GDM is defined as any glucose intolerance diagnosed first in pregnancy. The implications for the offspring result from the maternal hyperglycemia which leads to increased fetal blood glucose concentration and reactive fetal hyperinsulinism. Fetal hyperinsulinism is the cause for the diabetes associated fetal and neonatal morbidity, like macrosomia, delayed maturity of lungs and liver, stillbirth , neonatal hypoglycemia and an increased risk for diabetes in later life. Treatment of GDM focuses on tight glucose control to avoid maternal hyperglycemia. This requires diet and intensive self glucose monitoring for all women and additionally insulin therapy in 30% of the patients. Despite good glucose control the rate of neonatal morbidity is still elevated compared to pregnancies without glucose intolerance. The primary goal of the presented work was to determine to what extend maternal glycemia in GDM pregnancies treated according to the standard management predicts morbidity as well in early as well as in late pregnancy. In a second step, we investigated whether inclusion of fetal growth pattern improves the neonatal outcome and provides an additional tool for antenatal risk assessment. We found an excellent correlation between the level of maternal hyperglycemia and morbidity in early pregnancies. The fasting glucose at diagnosis of GDM was the strongest predictor for congenital anomalies in a large cohort of 3700 women with GDM. In later pregnancy, we were faced with a different situation. The data of our studies indicated that neither the current diagnostic criteria nor the maternal glucose values during therapy reliably predict neonatal morbidity. The diagnosis of GDM requires two elevated values in an oral glucose tolerance test but we found elevated amniotic fluid insulin, neonatal macrosomia and hypoglycemia even in women with only one elevated value. The values of the daily glucose profiles had not been predictive for the development of fetal macrosomia defined as an abdominal circumference (AC) > 90the percentile. In contrast, maternal obesity was tightly related to excessive fetal growth. We choose the fetal AC to diagnose intrauterine macrosomia since the fetal AC revealed to be an excellent predictor for neonatal macrosomia. Additionally, the fetal AC showed a good correlation to the fetal insulin levels determined by measurements of amniotic fluid insulin. A fetal AC > 75th percentile reliable excluded severe hyperinsulinism in our population. Based on this knowledge we performed three intervention studies where the decision for insulin therapy in women with GDM was predominately based on the fetal AC measurement. We could show that insulin therapy concentrated on pregnancies at risk for morbidity, defined as AC > 75th percentile, is a safe approach which results in a lower rate of neonatal macrosomia when insulin is given in pregnancies with AC > 75th percentile despite of normal maternal glucose level. On the other side, insulin could be avoided in 40% of the women with hypergylcemia since the fetal AC stayed < 75th percentile. In these women, the outcome even could be improved since insulin therapy in pregnancies with normal growth resulted in a high rate of growth retardation in the study group treated according the standard management. In summary, in pregnancies with GDM maternal blood glucose predicts morbidity in early pregnancy but it is of limited value to predict fetal hyperinsulinsm and it’s sequelae. The inclusion of fetal growth pattern in the considerations of therapy offers the opportunity to concentrate intensive intervention on pregnancies at high risk for morbidity.

Seit Veröffentlichung der Studien von G. Van den Berghe et al. im Jahre 2001 galt es die strikte Blutzuckereinstellung in normoglykämische Bereiche bei Schwerverletzten anzustreben. Die intensivierte Insulintherapie wurde daraufhin von verschiedensten Fachgesellschaften in Leitlinien und Therapieregimen integriert, so auch auf der neurochirurgischen ITS der Universitätsklinik Leipzig. Kurze Zeit später erschienen große multizentrische Studien, die den Benefit der intensivierten Insulintherapie in Frage stellten und sogar von einer signifikant höheren Letalität bei strikt normoglykäm eingestellten Patienten berichteten. Daher wird in dieser Studie die zwiespältige aktuelle Datenlage zum Anlass genommen, die Beziehungen zwischen Blutzuckereinstellung und ITS-Regime sowie die Auswirkungen hyperglykämischer Stoffwechselsituationen und mögliche Bedeutung des Blutglukosespiegels respektive der intensivierten Insulintherapie speziell für Patienten mit isoliertem mittelschwerem und schwerem Schädel-Hirn-Trauma zu evaluieren. Mit Hilfe der Integration wird erstmalig ein Verfahren zur Blutglukosedarstellung verwendet, dass durch die Flächenberechnung (Area under the Curve (AUC-BG)) ein Abbild von Höhe und Dauer der Hyperglykämie schafft. Es konnte gezeigt werden, dass die Blutzuckereinstellung mit dem klinischen Verlauf, krankheitsspezifischen Therapiekonzepten, Komplikationen und dem Outcome der Patienten korreliert und positiv Einfluss nimmt. Von besonderem Interesse war die Auswirkung auf den Hirndruck und die Notwendigkeit von Dekompressionskraniektomien, als auch auf Infektionsereignisse, die kontrollierte Beatmung, Ernährungsform und das Outcome. Nach Einführung der intensivierten Insulintherapie wurde ein Vergleich mit konventionell therapierten Patienten herbeigeführt. Es wurden vergleichende Analysen zwischen der retrospektiven (n = 65, konventionelle Insulintherapie, Blutzucker < 10,0 mmol/l [< 180 mg/dl]) und prospektiven Gruppe (n = 65, intensivierte Insulintherapie, Blutzucker 4,4 – 6,1 mmol/l [80 – 110 mg/dl]) bezüglich Blutzuckerfläche, Intensivverlauf und Outcome durchgeführt. Nach 1:1-Matching hinsichtlich Alter und Geschlechterzugehörigkeit waren die beiden Therapiegruppen homogen und es zeigten sich keine Unterschiede bezüglich der Aufnahmecharakteristik. Schädelhirntraumatisierte Patienten profitierten von einer intensivierten Insulintherapie im Vergleich zur Kontrollgruppe, auch wenn es nicht gelang, den Blutzuckerspiegel entsprechend der initiierten Therapierichtlinie signifikant hin zur Normoglykämie zu senken. Die positiven Effekte zeigten sich deutlich in Bezug auf die Infektionsrate und Ernährungsform. Die intensivierte Insulintherapie senkte den Hirndruck und die Rate risikobehafteter Dekompressionskraniektomien mit einem deutlicheren Trend zu besseren Outcomemesswerten. Vor allem Patienten mit einem besseren initialem GCS und Nicht-Diabetiker scheinen von einer guten Blutzuckereinstellung zu profitieren. Hypoglykämien (Blutzucker ≤ 3 mmol/l) traten entgegen der Vermutung dabei nicht gehäuft auf und stellten somit kein Gegenargument einer derartigen Therapie dar. Die Senkung des Blutzuckers in einen moderaten, therapeutischen Bereich sollte das Mindestziel in der Gesamttherapie von Patienten mit einem mittelschweren und schweren Schädel-Hirn-Trauma sein, wobei ein Konsens über den optimal therapeutischen Blutzuckerzielbereich bisher noch nicht gefunden wurde und somit weitere Untersuchungen gerechtfertigt sind.:BIBLIOGRAPHISCHE BESCHREIBUNG ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 1 EINFÜHRUNG 1.1 SCHÄDEL-HIRN-TRAUMA – DEFINITION UND EINTEILUNG 1.2 SCHÄDEL-HIRN-TRAUMA – EPIDEMIOLOGIE 1.3 PATHOPHYSIOLOGISCHER HINTERGRUND DES SCHÄDEL-HIRN-TRAUMAS 1.4 KLINIK, MONITORING UND THERAPIE – EIN ÜBERBLICK 1.5 FRAGESTELLUNG UND ZIEL DER ARBEIT 2 MATERIALIEN UND METHODIK 2.1 STUDIENDESIGN 2.1.1 Ein- und Ausschlusskriterien 2.1.2 Studienende 2.1.3 Erfasste Parameter 2.2 PATIENTENMANAGEMENT 2.3 BLUTZUCKERMANAGEMENT 2.3.1 Insulinschema bei konventioneller Insulintherapie 2.3.2 Insulinschema bei intensivierter Insulintherapie 2.4 DATENERFASSUNG 2.5 METHODENBESCHREIBUNG – AREA UNDER THE CURVE 2.6 STATISTISCHE ANALYSE 3 ERGEBNISSE 3.1 PATIENTENCHARAKTERISTIK/DEMOGRAPHIE 3.1.1 Vor Matching 3.1.2 Nach Matching 3.2 INTENSIVVERLAUF UND OUTCOME 3.2.1 Verlaufsparameter 3.2.2 Outcome-Messwerte 3.3 AUSWIRKUNGEN DER EINGANGSVARIABLEN AUF INTENSIVVERLAUF UND OUTCOME 3.4 EINFLUSS VON HÖHE UND DAUER DER HYPERGLYKÄMIE AUF INTENSIVVERLAUF UND OUTCOME 3.4.1 Einfluss auf die Beatmungsdauer 3.4.2 Einfluss auf den Gesamt-SAPS II 3.4.3 Einfluss auf die Dauer bis zur Oralisierung 3.4.4 Einfluss auf das Auftreten von Infektionen 3.4.5 Einfluss auf den intrakraniellen Druck 3.4.5.1 ICP-Sondenliegedauer in Abhängigkeit von der Blutzuckerfläche 3.4.5.2 Zusammenhang zwischen Hirndruckfläche und Blutzuckerfläche 3.4.5.3 Diabetiker versus Nicht-Diabetiker 3.4.6 Einfluss auf die Notwendigkeit einer Dekompressionskraniektomie 3.4.7 Einfluss auf die Dauer der Intensivbehandlung 3.4.8 Einfluss auf das Outcome 3.4.8.1 Glasgow Outcome Score 3.4.8.2 Modified Rankin Scale 3.5 METHODENVERGLEICH 3.5.1 Güte der Therapie 3.5.2 Kontrollierte Beatmung 3.5.3 Gesamt-SAPS II 3.5.4 Dauer bis zur Oralisierung 3.5.5 Auftreten von Infektionen 3.5.6 Hirndruckmanagement 3.5.6.1 Demographie 3.5.6.2 Vergleich des intrakraniellen Druckes 3.5.7 Notwendigkeit einer Dekompressionskraniektomie 3.5.8 Intensivbetreuung und Krankenhausliegedauer 3.5.9 Outcome 3.5.9.1 Glasgow Outcome Score 3.5.9.2 Modified Rankin Scale 3.6 HYPOGLYKÄMIE 3.7 SCHWERE HYPERGLYKÄMIE 3.8 ABHÄNGIGKEIT DES OUTCOMES 3.8.1 Initial- und Verlaufsparameter 3.8.2 Multiple lineare Regressionsanalyse 3.8.2.1 Einfluss der Initialparameter 3.8.2.2 Interaktion von Glasgow Coma Score und Blutzuckerfläche 3.8.2.3 Einfluss der Verlaufsparameter 3.8.2.4 Zusammenfassung der relevanten Initial- und Verlaufsparameter 3.9 ABHÄNGIGKEIT DES HIRNDRUCKES 3.9.1 Multiple lineare Regressionsanalyse 3.9.1.1 Einfluss der Initialparameter 3.9.1.2 Einfluss der Verlaufsparameter 3.10 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 3.10.1 Patientencharakteristik/Demographie 3.10.2 Intensivverlauf und Outcome 3.10.3 Auswirkungen der Eingangsvariablen auf Intensivverlauf und Outcome 3.10.4 Einfluss von Höhe und Dauer der Hyperglykämie auf Intensivverlauf und Outcome 3.10.5 Methodenvergleich 3.10.6 Abhängigkeit des Outcomes 3.10.7 Abhängigkeit des intrakraniellen Druckes 4 DISKUSSION 4.1 PATIENTENCHARAKTERISTIK/DEMOGRAPHIE 4.2 MATERIAL UND METHODIK 4.3 AUSWIRKUNGEN VON HÖHE UND DAUER DER HYPERGLYKÄMIE AUF INTENSIVVERLAUF UND OUTCOME 4.3.1 Einfluss auf allgemeine intensivmedizinische Parameter 4.3.2 Einfluss auf den intrakraniellen Druck und das Outcome 4.4 VERGLEICH BEIDER THERAPIEGRUPPEN 4.4.1 Methodische Aspekte 4.4.2 Klinische Aspekte 4.5 HYPOGLYKÄMIE 4.6 ABHÄNGIGKEIT DES OUTCOMES 4.7 ABHÄNGIGKEIT DES HIRNDRUCKES 4.8 ZUSAMMENFASSUNG 5 ZUSAMMENFASSUNG LITERATURVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS TABELLENVERZEICHNIS ANLAGEN PATIENTENDATENBLATT TABELLEN SAPS II – SCORE VOTUM DER ETHIKKOMMISSION ERKLÄRUNG ÜBER DIE EIGENSTÄNDIGE ABFASSUNG DER ARBEIT LEBENSLAUF DANKSAGUNG

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