Vitamin-B1-Mangel, Diabetes und Neuropathien

Patienten mit Diabetes haben ein erhöhtes Risiko, einen Vitamin-B1-Mangel zu entwickeln. Zu den typischen Folgen eines Vitamin-B1-Mangels zählen Neuropathien. Welcher Zusammenhang besteht und welche therapeutischen Konsequenzen leiten sich daraus ab?

In verschiedenen Studien wurden bei Diabetes-Patienten deutlich erniedrigte Vitamin-B1-Spiegel nachgewiesen.^1,2 Britische Wissenschaftler von der Universität Warwick beobachteten bei Personen mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes gegenüber Stoffwechselgesunden um durchschnittlich 75 % verminderte Vitamin-B1-Plasmaspiegel¹. Als eine Ursache dafür identifizierten sie eine auf das 3- bis 4-Fache erhöhte renale Vitamin-B1-Ausscheidung.²Eine 2023 publizierte Metaanalyse bestätigte, dass Diabetes-Patienten niedrigere Vitamin-B1-Konzentrationen im Blut aufweisen als Personen ohne Diabetes.³

Vitamin-B1-Mangel „geht auf die Nerven“

Ein Mangel an Vitamin B1 (Thiamin) kann v ielfältige Folgen haben. Aufgrund der zentralen Rolle von Vitamin B1 im Kohlenhydratstoffwechsel kann ein Defizit massive metabolische Störungen nach sich ziehen.

Das Nervensystem leidet darunter in besonderem Maße, da die Nervenzellen auf die Energiegewinnung aus Kohlenhydraten angewiesen sind und zudem einen hohen Energieverbrauch haben. Daher macht sich ein Thiamin-Mangel frühzeitig an diesen Geweben bemerkbar. Zu den typischen Folgen eines Vitamin-B1-Mangels im peripheren Nervensystem zählen daher Neuropathien, aber auch im zentralen Nervensystem können Schäden auftreten.

Wie entstehen Neuropathien bei Diabetes?

Patienten mit Diabetes haben aufgrund ihrer Stoffwechselstörung ohnehin ein deutlich erhöhtes Risiko für Neuropathien. Etwa jeder dritte Diabetes-Patient entwickelt eine Neuropathie.⁴ Die Pathogenese ist komplex.

Wie neuere Forschungsergebnisse bestätigen, führt die Hyperglykämie auf zellulärer Ebene zu einer Überlastung des Glukose-Abbaus und einem Rückstau von Glukose-Metaboliten, die in der Folge vermehrt auf schädlichen Pfaden abgebaut werden. Auf diesen pathogenen Wegen kommt es u.a. zur vermehrten Bildung aggressiver Advanced-Gycation-Endproducts (AGEs). Diese Mechanismen werden wesentlich für die Entwicklung von Nerven- und Gefäßschäden bei Diabetes verantwortlich gemacht.⁵

Die Weichen im Glukose-Stoffwechsel stellen

Ein Mangel an Vitamin B1 kann auch diese Prozesse forcieren. Denn eine Schlüsselrolle in diesem kritischen Bereich des Glukose-Abbaus hat u.a. das Enzym Transketolase, welches für seine Funktion Thiamin als Cofaktor benötigt. Die Transketolase schleust Glukose-Metabolite in den Pentosephosphatzyklus und entzieht sie dadurch den pathogenen Stoffwechselwegen. Bei einem Thiamin-Mangel ist die Aktivität der Transketolase reduziert, so dass Metabolite vermehrt in schädliche Stoffwechselwege einfließen, die Nerven- und Gefäßschäden forcieren (Abb.1).⁵ Für Patienten mit Diabetes kann ein Mangel an Vitamin B1 daher ein leicht vermeidbarer Risikofaktor und Treiber von Neuropathien sein.

Vitamin-B1-Mangel ausgleichen - Neuropathien bessern

Diese Zusammenhänge zeigen auch die therapeutischen Chancen auf: Denn der Ausgleich des Mangels ist einfach, gut verträglich und zugleich unverzichtbar, um dadurch verursachte Neuropathien ursächlich behandeln zu können.

Da herkömmliches, wasserlösliches Vitamin B1 eine begrenzte Bioverfügbarkeit aufweist, wird zur Therapie eines Mangels und dadurch bedingter Neuropathien die fettlösliche Vitamin-B1-Vorstufe Benfotiamin (z.B. milgamma® protekt) angewendet. Diese weist eine 5-fach bessere Bioverfügbarkeit auf.⁶ Nach oraler Gabe können daher mit Benfotiamin therapeutische Wirkspiegel und signifikant höhere Konzentrationen im Nervengewebe erzielt werden. In experimentellen Studien zeigte sich zudem, dass Benfotiamin die Transketolase aktivieren kann.⁷

Abb.1: Bei Thiamin-Mangel ist die Aktivität der Transketolase reduziert. Benfotiamin kann die Transketolase aktivieren. Dadurch werden angestauten Glukose-Metabolite dem entlastenden Pentose-Phosphat-Weg zugeführt (links) und dadurch pathogenen Prozessen (rechts) entzogen.4,6

Bestätigung durch Studien und internationalen Experten-Konsens

Dass Diabetes-Patienten mit Neuropathien davon profitieren können, zeigen randomisierte placebokontrollierte Studien, in denen durch eine längerfristige Behandlung mit Benfotiamin neuropathische Symptome wie Kribbeln, Brennen und Taubheit in den Füßen gelindert wurden.^8,9

Aufgrund dieser Zusammenhänge und Erkenntnisse zum Vitamin-B1-Mangel als mögliche Ursache für Neuropathien wird eine Therapie mit Benfotiamin als pathogenetisch orientierter Ansatz bei Diabetes-Patienten mit Neuropathien von führenden Neuropathie-Experten in internationalen Konsensus-Empfehlungen und einer Publikation der American Diabetes Association empfohlen.^10,11 Auch in den aktuellen Praxisempfehlungen der Deutschen Diabetes Gesellschaft ist Benfotiamin als Therapie-Option bei diabetischer Neuropathie aufgeführt.¹²

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Quellen:
1 Anwar A, Ahmed Azmi M, Siddiqui J, et al. (May 08, 2020) Thiamine Level in Type I and Type II Diabetes mellitus Patients: A Comparative Study Focusing on Hematological and Biochemical Evaluations. Cureus 12(5): e8027. DOI 10.7759/cureus.8027
2 Thornalley PJ et al. High prevalence of low plasma thiamine concentration in diabetes linked to a marker of vascular disease. Diabetologia 2007; 50: 2164-2170
3 Ziegler D, Reiners K, Strom A, Obeid R. Association between diabetes and thiamine status - A systematic review and meta-analysis. Metabolism. 2023 Apr 22:155565. doi: 10.1016/j.metabol.2023.155565. Epub ahead of print. PMID: 37094704.
4 Ziegler D et al. J Current concepts in the management ofdiabetic polyneuropathy. Diabetes Investig 2021; 12: 464–475doi: 10.1111/jdi.13401.
5 Page GLJ et al. Thiamine deficiency in diabetes mellitus and the impact of thiamine replacement on glucosemetabolism and vascular disease. Int J Clin Pract, June 2011,65, 6, 684–690
6 Schreeb K.H. et al. Comparative bioavailability of two vitamin B1 preparations: benfotiamine and thiamine mononitrate. Eur J Clin Pharmacol 1997; 52: 319-320
7 Hammes HP, Du X, Edelstein D, Taguchi T, Matsumura T, Ju Q, Lin J, Bierhaus A, Nawroth P, Hannak D, Neumaier M, Bergfeld R, Giardino I, Brownlee M. Benfotiamine blocks three major pathways of hyperglycemic damage and prevents experimental diabetic retinopathy. Nat Med. 2003;9(3):294-9.
8 Stracke H, Gaus W, Achenbach U, Federlin K, Bretzel RG. Benfotiamine in diabetic polyneuropathy (BENDIP): results of a randomised, double blind, placebo-controlled clinical study. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2008;116(10):600-5.
9 Haupt E, Ledermann H, Köpcke Wl. Bemfotiamine in the treatment of diabetic polyneuropathy – a tree-week randomized controlled pilot study (BEDIP-Study). Int J Clin Pharmacol Ther 2005; 43: 71-77
10 Ziegler D, Tesfaye S, Spallone V, Gurieva I, Al Kaabi J, Mankovsky B, Martinka E, Radulian G, Thy Nguyen K, Stirban AO, Tankova T, Varkonyi T, Freeman R, Kempler P, Boulton AJM. Screening, diagnosis and management of diabetic sensorimotor polyneuropathy in clinical practice: International expert consensus recommendations. Diabetes Res Clin Pract Diabetes Res Clin Pract 2022; 186: 109063. Online-Link.
11 Pop-Busui et al. 2022 American Diabetes Association; Diagnosis and Treatment of Painful Diabetic Peripheral Neuropathy; ADA Clinical Compendia Series 2022; available online at professional.diabetes.org/monographs#PDN
12 Ziegler D et al. DDG Praxisempfehlungen. Diabetische Neuropathie. Diabetologie 2021; 16 (Suppl 2): S336–S350. DOI:10.1055/a-1515-9168

^{milgamma® protekt. Wirkstoff:}^{Benfotiamin 300 mg.}^{Zusammensetzung:}^{1 Filmtabl. enth.: Arzneil. wirks. Bestandt.: 300 mg Benfotiamin (lipidlösliches Vitamin-B1-Derivat). Sonst. Bestandt.: mikrokristalline Cellulose, Talkum, Povidon K 30, hochdisperses Silicumdioxid, Croscarmellose-Natrium, langkettige Partialglyceride, Hypromellose, Titandioxid, Macrogol 3350 Saccharin-Natrium (Ph.Eur.); enth. weniger als 1 mmol (23 mg) Natrium pro Tabl.}^{Anwendungsgebiete}^{: Therapie od. Prophylaxe von klinischen Vitamin-B1-Mangelzuständen, sofern diese nicht ernährungsmäßig behoben werden können; Behandlung von Neuropathien u. kardiovaskul. Stör., d. durch Vitamin-B1-Mangel hervorgerufen werden.}^{Gegenanzeigen:}^{Überempfindlk. gg. d. Wirkstoff od. einen d. sonst. Bestandt.}^{Nebenwirkungen:}^{Häufigkeit nicht bekannt:vÜberempfindlichkeitsreakt. (Urtikaria, Exanthem), gastrointest. Stör. Nähere Informationen siehe Fachinformation! Apothekenpflichtig. Wörwag Pharma GmbH & Co. KG, 71034 Böblingen. Stand: 04/2024}