DE102006026173A1 - Non-invasive diagnosis of diabetes, early stage diabetes or diabetic risk, comprises determining analytes from amino acids, glycation product and/or ketone bodies in the test skin and comparing this value with the analyte of healthy skin - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur nichtinvasiven Diagnose von Diabetes, eines Frühstadiums von Diabetes oder eines Diabetesrisikos.The The invention relates to a method for the noninvasive diagnosis of Diabetes, an early stage diabetes or diabetes risk.
Diabetes mellitus ist der Sammelbegriff für unterschiedliche Störungen des Stoffwechsels, die zu einem Anstieg des Blutzuckers führen. Ursache ist entweder eine gestörte Insulinausschüttung der Bauchspeicheldrüse oder eine gestörte Insulinwirkung oder auch beides. Man geht davon aus, dass derzeit etwa 100 Millionen Menschen weltweit an einem Diabetes m. leiden. Im Jahre 2010 sollen es schätzungsweise 230 Millionen Menschen sein. Diabetes mellitus verursacht in Deutschland jährlich 30000 Schlaganfälle, 3000 Erblindungen, 35000 Herzinfarkte, 8000 Fälle von Dialysenotwendigkeit infolge terminaler Niereninsuffizienz. 70% aller Fuß- und Beinamputationen sind diabetesbedingt. Viele der Komplikationen wären vermeidbar.diabetes Mellitus is the collective term for different disorders the metabolism, which lead to an increase in blood sugar. reason is either a disturbed one insulin secretion the pancreas or a disturbed one Insulin action or both. It is believed that currently about 100 million people worldwide have diabetes m. Suffer. In 2010, it is estimated 230 million people. Diabetes mellitus causes in Germany yearly 30,000 strokes, 3,000 blindnesses, 35,000 heart attacks, 8,000 cases of dialysis need as a result of terminal kidney failure. 70% of all foot and leg amputations are diabetes-related. Many of the complications could be avoided.
Typ 1 Diabetes ist die häufigste Form des im Jugendlichen Alter auftretenden Diabetes m. sie entsteht durch einen Autoimmunprozess und wird begünstigt durch Infekte T-Lymphozyten bilden bei dieser Form Antikörper gegen die Zellen in der Bauchspeicheldrüse, die Insulin herstellen, und zerstören diese.Type 1 Diabetes is the most common Form of adolescent diabetes m. it arises through an autoimmune process and is favored by infections of T lymphocytes form antibodies in this form against the cells in the pancreas that make insulin, and destroy these.
Diabetesassoziierte Antikörper finden sich bei ca. 90-95% bei Manifestation (GAD, ICA, IA-2, IAA). Diese Form des Diabetes beginnt meist akut, häufig mit Polyurie (vermehrtes Wasserlassen auch nachts), Polydipsie (viel Durst), Gewichtsverlust, Müdigkeit bei den meist normalgewichtigen Kindern und Jugendlichen, er kann bis zum 40. Lebensjahr auftreten. Eine Vorbeugung ist bisher nicht möglich, auch eine frühzeitige Entdeckung kann die Entwicklung des Diabetes nicht verhindern. Die familiäre Häufung ist gering, Erblichkeit spielt aber eine Rolle, die Konkordanz bei eineiigen Zwillingen ist 30 bis 50%. Fettsucht ist nicht verantwortlich für das Auftreten des Diabetes Typ 1, allerdings tritt er bei Übergewichtigen etwas früher auf. Der Diabetes kann nicht ausheilen, Betroffene sind lebenslang auf Insulin angewiesen, sonst sterben sie.diabetes Associated antibody can be found in about 90-95% on manifestation (GAD, ICA, IA-2, IAA). This form Diabetes usually begins acutely, often with polyuria (increased Urination even at night), polydipsia (much thirst), weight loss, fatigue in the most normal-weight children and adolescents, he can occur until the age of 40 A prevention is not yet possible, also an early one Discovery can not prevent the development of diabetes. The family accumulation is low, heredity but also plays a role, the concordance identical twins is 30 to 50%. Obesity is not responsible for the occurrence of type 1 diabetes, however, it occurs slightly earlier in the overweight. The diabetes can not heal, sufferers are lifelong Insulin dependent, otherwise they die.
Typ 2 Diabetes macht 95% aller Diabeteserkrankungen aus, hier besteht kein Insulinmangel, sondern ein vermindertes Ansprechen der Körperzellen auf Insulin. Die Erblichkeit ist deutlich höher als beim Typ 1 Konkordanz für eineiige Zwillinge beim Typ 2 Diabetes 50-90%. Er beginnt meist schleichend im mittleren und höheren Erwachsenenalter, selten aber auch bei Kindern. Betroffene sind meist übergewichtig, die Insulinausschüttung ist dabei subnormal bis hoch, qualitativ aber immer gestört es besteht eine Insulinresistenz. Insulinresistenz meint in der Regel die Resistenz gegen die Wirkung von Insulin auf die Glukoseaufnahme, -verstoffwechselung und -speicherung. Insulinresistenz bei Fettsüchtigen mit Typ 2 Diabetes zeigt sich in einem verminderten Insulin-stimulierten Glukosetransport – stoffwechsel in den Adipozyten und den Skelettmuskeln, sowie einer Verminderten Suppression der Glukoseausschüttung der Leber. Schon sehr früh, Jahre vor ausbruch der Krankheit, akkumulieren sich in den Zellen der Betroffenen größere Lipidmengen, in deren Folge desensibilisieren die Rezeptoren für Insulin. Als "Metabolisch-vaskuläres Syndrom" bezeichnet man das verschlechterte Ansprechen auf das körpereigene Insulin und die laborchemisch nachweisbare vermehrte Insulin-Ausschüttung.Type 2 Diabetes accounts for 95% of all diabetes illnesses that exist here no insulin deficiency, but a reduced response of the body cells on insulin. The heredity is significantly higher than in the type 1 concordance for one Twins in type 2 diabetes 50-90%. It usually begins insidiously in middle and higher adulthood, rarely but also in children. Sufferers are usually overweight, which is insulin secretion At the same time subnormal to high, qualitative but always disturbed an insulin resistance. Insulin resistance usually means resistance against the effect of insulin on glucose uptake, metabolism and storage. Insulin resistance in obese people with type 2 diabetes shows in a reduced insulin-stimulated glucose transport metabolism in adipocytes and skeletal muscles, as well as a diminished Suppression of glucose secretion the liver. Very early, Years before the onset of the disease, accumulate in the cells the person affected larger amounts of lipid, as a result, the insulin receptors desensitize. This is called the "metabolic-vascular syndrome" worsened response to the body's own insulin and the Laboratory demonstrable increased insulin secretion.
Diabetes kommt auch symptomatisch vor, Gründe können dabei eine Pankreatitis, eine zystische Fibrose, eine Hämochromatose, verschiedene Endokrinopathien wie z.B. Cushing-Syndrom, Akromegalie, Phäochromozytom sein. Auch medikamentös-chemisch induzierte Formen sind möglich z.B. Glukokortikoide, Alpha-Interferon, Pentamidin, bei Genetische Ursachen wie genetische Defekte der beta-Zell-Funktion z.B. MODY-Formen, genetische Defekte der Insulinwirkung. Depressive Verstimmungen verschlechtern die Einstellung eines Diabetes und vergrößern das Risiko von Komplikationen. Bereits eine gestörte Glukosetoleranz verursacht bei älteren Menschen durch eine Hippokampusatrophie ein Nachlassen des Gedächtnisses.diabetes is also symptomatic, reasons can while pancreatitis, cystic fibrosis, hemochromatosis, various endocrinopathies such as Cushing's syndrome, acromegaly, pheochromocytoma be. Also medicinal-chemical induced forms are possible e.g. Glucocorticoids, alpha interferon, pentamidine, in Genetic Causes such as genetic defects of the beta cell function e.g. MODY forms genetic defects of insulin action. Depressed moods worsen the attitude of diabetes and increase that Risk of complications. Already causes a disturbed glucose tolerance in older People by a hippocampal atrophy a decrease in memory.
Es besteht ein Bedarf an einem Verfahren zur Diabeteserkennung und insbesondere zur Diabetesfrüherkennung, dass eine verlässliche Handhabung zur Verfügung stellt, ohne dass die Probanden unangenehme Prozeduren wie Nüchternblutabnahmen erleiden müssen.It There is a need for a method for detecting diabetes and in particular for early detection of diabetes, that a reliable one Handling available without the subjects unpleasant procedures such as fasting blood have to suffer.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine Aussage darüber gestattet, ob ein Proband und/oder Patient eine Diabeteserkrankung aufweist.The The object of the present invention was a process to disposal to make that a statement about it allows whether a subject and / or patient has diabetes having.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur nichtinvasiven Diagnose von Diabetes, eines Frühstadiums oder eines Diabetesrisikos, wobei man den Gehalt wenigstens eines Analyten ausgewählt aus der Gruppe umfassend Aminosäuren, Glykierungsprodukte und/oder Verbindungen des Stoffwechsels unfassend Ketonkörper in biologischem Gewebe, insbesondere der Haut, bestimmt und mit dem Durchschnittswert gesunden biologischen Gewebes, insbesondere der Haut, vergleicht wobei eine signifikante Abweichung eine Diabetes, ein Frühstadium oder ein Diabetesrisiko anzeigt.This object is achieved by a method for the noninvasive diagnosis of diabetes, an early stage or a diabetes risk, wherein the content of at least one analyte selected from the group comprising amino acids, glycation products and / or compounds of the metabolism comprising ketone bodies in biological tissue, in particular the skin, determined and compared with the average value of healthy biological tissue, especially the skin, where a significant deviation is a Di abetes, indicates an early stage or a diabetes risk.
Es wurde überraschend gefunden, dass das erfindungsgemäße Verfahren ein schnelles und nichtinvasives Verfahren zur Bestimmung eines Diabetes gestattet, und somit insbesondere für ein Screening breiter Bevölkerungskreise geeignet ist.It was surprising found that the inventive method a fast and non-invasive method for determining a Diabetes allows, and thus in particular for a screening of broad sections of the population suitable is.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ergibt sich hierbei dadurch, dass das Verfahren im Gegensatz zu den üblichen Blutglucosemessungen zu einem frei bestimmbaren Zeitpunkt, insbesondere unabhängig von der Nüchternheit bzw. dem Zeitpunkt nach Aufnahme einer Mahlzeit durch den Probanden, eine Bestimmung gestattet.One particular advantage of the method results from the fact that the method in contrast to the usual blood glucose measurements at a freely determinable time, in particular independently of the sobriety or the time after the meal was taken by the subject, a provision permitted.
Es ist bevorzugt, dass man als biologisches Gewebe Zellen der Hornschicht der Haut, Stratum corneum, verwendet. Das biologische Gewebe, insbesondere Hautzellen, kann vor der Durchführung des Verfahrens isoliert werden. Diese obere Schicht der Epidermis ist leicht zugänglich und ohne Schmerz für den Probanden erhältlich. Dies ist von besonderem Vorteil, da somit eine schnelle und für den Probanden mit keiner oder nur geringer Unannehmlichkeit verbundene Probenentnahme ermöglicht wird. Zellen der Hornschicht sind beispielsweise durch einen sogenannten Klebstoffabriss oder Abfeilen von Hautzellen leicht erhältlich.It it is preferred that as a biological tissue cells of the horny layer the skin, stratum corneum, used. The biological tissue, in particular Skin cells can, before performing of the process. This upper layer of the epidermis is easily accessible and without pain for available to the subjects. This is of particular advantage, since thus a fast and for the subjects Sampling associated with no or little inconvenience allows becomes. Cells of the horny layer are, for example, by a so-called Removal of adhesive or filing of skin cells readily available.
Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Analyt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Aminosäuren, Glykierungsprodukte und/oder Verbindungen des Stoffwechsels umfassend Ketonkörper bestimmt. Vorzugsweise wird wenigstens eine oder mehrere Aminosäure(n) ausgewählt aus der Gruppe umfassend Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Leucin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und/oder Valin bestimmt. Besonders bevorzugt wird die Aminosäure Alanin bestimmt.According to the invention at least an analyte selected from the group comprising amino acids, glycation products and / or metabolic compounds comprising ketone bodies. Preferably, at least one or more amino acid (s) is selected from the group comprising alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, Glutamine, glutamic acid, Glycine, histidine, leucine, isoleucine, lysine, methionine, phenylalanine, Proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and / or valine. The amino acid alanine is particularly preferably determined.
Es wurde überraschend gefunden, dass insbesondere ein erhöhter Gehalt der Aminosäure Alanin in Proben des Stratum corneum diabetischer Haut deutlich gegenüber dem Alaningehalt in Proben nicht diabetischer Haut erhöht war und eine Aussage über das Vorliegen eines Diabetes gestatten kann.It was surprising found that, in particular, an increased content of the amino acid alanine in samples of the stratum corneum diabetic skin significantly compared to the alanine content in samples non-diabetic skin was elevated and a statement about the Presence of diabetes.
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass man den Gehalt eines oder mehrerer Glykierungsprodukte ausgewählt aus der Gruppe umfassend Hydroimidazolone, vorzugsweise Carboxymethyllysine oder Carboxyethyllysine wie Nε-Carboxymethyllysin (CML) oder Nε-Carboxyethyllysin (CEL), Pyrraline, Pentosidine, Argpyrimidine, Vesperlysin, Fructoselysine, und/oder Tetrahydropyrimidine bestimmt.In further embodiments of the process according to the invention, it is possible to provide the content of one or more glycation products selected from the group comprising hydroimidazolones, preferably carboxymethyllysines or carboxyethyl lysines such as N ε- carboxymethyl-lysine (CML) or N ε- carboxyethyl-lysine (CEL), pyrrolidines, pentosidines, Argpyrimidines, vesperlysin, fructoselysine, and / or tetrahydropyrimidines determined.
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass man den Gehalt eines oder mehrerer Verbindungen des Stoffwechsels ausgewählt aus der Gruppe umfassend Sorbitol, Glucosamin-6-phosphate, Buttersäure, Pyruvat und/oder Laktat, insbesondere Ketonkörper wie Buttersäure, bestimmt. Besonders bevorzugt bestimmt man den Gehalt von Buttersäure.In further embodiments the method according to the invention can be provided that the content of one or more compounds the metabolism selected from the group comprising sorbitol, glucosamine-6-phosphate, butyric acid, pyruvate and / or lactate, in particular ketone bodies such as butyric acid. The content of butyric acid is particularly preferably determined.
Es wurde überraschend gefunden, dass insbesondere ein erhöhter Gehalt an Buttersäure in Proben des Stratum corneum diabetischer Haut deutlich gegenüber dem Buttersäuregehalt in Proben nicht diabetischer Haut erhöht war und eine Aussage über das Vorliegen eines Diabetes gestatten kann.It was surprising found that in particular an increased content of butyric acid in samples of Stratum corneum diabetic skin significantly against the butyric acid content in samples non-diabetic skin was elevated and a statement about the Presence of diabetes.
Es kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, den Gehalt mehrerer Analyten, beispielsweise den Gehalt mehrerer Aminosäuren, Glykierungsprodukte und/oder Ketonkörper zu bestimmen. Es kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls vorgesehen sein, den Gehalt wenigstens einer Aminosäure und/oder wenigstens eines Ketonkörpers zu bestimmen. Vorzugsweise wird der Gehalt von Alanin und/oder Buttersäure in biologischem Gewebe, insbesondere in Zellen der Hornschicht der Haut bestimmt.It can in the context of the method according to the invention be provided, the content of several analytes, such as the Content of several amino acids, To determine glycation products and / or ketone bodies. It can in the context of the method according to the invention also be provided, the content of at least one amino acid and / or at least one ketone body to determine. Preferably, the content of alanine and / or butyric acid in biological Tissues, especially in cells of the horny layer of the skin determined.
Vorteilhafterweise kann die Bestimmung von Alanin und/oder Buttersäure eine zuverlässige Aussage ermöglichen, ob ein untersuchter Proband Diabetes hat.advantageously, can the determination of alanine and / or butyric acid provide a reliable statement whether an examined subject has diabetes.
Vorzugsweise bestimmt man den Gehalt wenigstens eines zu untersuchenden Analyten mittels Verfahren ausgewählt aus der Gruppe umfassend spektroskopische Verfahren, beispielsweise mittels massenspektrometrischer Verfahren und/oder IR-Spektometrie. Bevorzugt sind hierbei Spektren im mittleren IR-Bereich (MIR).Preferably determine the content of at least one analyte to be examined selected by method from the group comprising spectroscopic methods, for example by mass spectrometric method and / or IR spectrometry. Preference is given to spectra in the middle IR range (MIR).
In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen des Verfahrens bestimmt man den Gehalt wenigstens eines Analyten mittels eines Farbtests. Vorzugsweise kann ein solcher Farbtest direkt auf der Haut des Probanden durchgeführt werden. Beispielsweise mittels Ninhydrin werden alle freien Aminosäuren bis auf Prolin angefärbt. Durch dieses Verfahren werden die freien Aminosäuren des Hautschweißes und des nativen enzymatischen Abbaus im Stratum corneum disjunktion erfasst. Durch die verstärkte Glykierung der Hautproteine durch Diabetes ist die Säuren- und Proteasenlöslichkeit der Keratinozyten vermindert. Durch Zusatz oder vorheriger Einwirkung von Proteasen kann die Ninhydrinfarbreaktion bei Nicht-Diabetiker gegenüber der Reaktion bei Diabetikern gesteigert werden.In further advantageous embodiments of the method, the content is determined at least ei Analyte by means of a color test. Preferably, such a color test can be performed directly on the skin of the subject. For example, by means of ninhydrin all free amino acids are stained to proline. By this method, the free amino acids of the skin sweat and the native enzymatic degradation are detected in the stratum corneum disjunction. Increased glycation of the skin proteins by diabetes reduces the acid and protease solubility of the keratinocytes. By adding or previously affecting proteases, the ninhydrin color reaction in non-diabetics can be increased over the reaction in diabetics.
Beispielsweise lässt sich die Alaninkonzentration durch ein Enzym, das spezifisch Alanin unter Anlagerung oder Abspaltung von chemischen Gruppen verändert z.B. durch Alanin-Aminotransferase (Glutamat-Pyruvat-Transferase) bestimmen. Die Bildung von Oxalacetat ist hierbei die messbare Reaktion, die Aufschluss über die entsprechenden Alaninkonzentration bei gegebenen Enzym-Aktivitäten gibt. Diese kann durch eine Indikatorreaktion verfolgt werden. Oxalacetat wird durch das Enzym Malat-Dehydrogenase unter Verbrauch von NADH zu Malat hydriert. Das Gleichgewicht der Reaktion liegt auf Seiten des Malats. Die NADH-Abnahme ist die bevorzugte Messgröße. Die Menge des NADH-Verbrauchs ist gleich der Oxalacetatbildung, wenn das Indikatorenzym Alanin -Aminotransferase und Malat-Dehydrogenase sowie NADH im Überschuss vorliegen.For example let yourself the alanine concentration by an enzyme that specifically alanine under Addition or cleavage of chemical groups changes e.g. by alanine aminotransferase (Glutamate pyruvate transferase). The formation of oxaloacetate Here is the measurable reaction, the information about the corresponding alanine concentration for given enzyme activities. This can be followed by an indicator reaction. oxaloacetate is caused by the enzyme malate dehydrogenase with consumption of NADH hydrogenated to malate. The balance of the reaction lies on sides of the Malat. The NADH decrease is the preferred measure. The Amount of NADH consumption is equal to oxaloacetate formation when the indicator enzyme alanine aminotransferase and malate dehydrogenase as well NADH in surplus available.
Dies kann einen besonderen Vorteil zur Verfügung stellen, da ein solches Verfahren relativ schnell und ohne aufwendige Analysemethoden durchführbar ist und sich somit insbesondere für ein Screening breiter Bevölkerungsgruppen eignet.This can provide a special advantage as such Method is relatively quickly and without expensive analysis methods feasible and thus especially for a screening of broad populations suitable.
Eine weitere geeignete Ausführungsformen des Verfahrens ist die Bestimmung von Glykierungsprodukten, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vesperlysin, Fructoselysine, Pentosidine und/oder Carboxymethyllysine, mittels UV-Strahlung. Die am Tesafilm nach einem Klebestreifenabriß haftenden Korneozyten enthalten bei Diabetes Glykierungsprodukte (AGE) die mittels UV Licht zur Fluoreszenz angeregt werden können. Fluoreszierende AGE's sind z.B. Vesperlysin, Fructoselysine, Pentosidine oder Carboxymethyl-lysine. Die zur Fluoreszenz in Korrelation zu bringende Korneozytenmenge kann durch eine Farbreaktion bestimmt werden.A other suitable embodiments of the method is the determination of glycation products, preferably selected from the group comprising vesperlysin, fructoselysine, pentosidine and / or Carboxymethyl lysines, by means of UV radiation. The at the Tesafilm after sticking to a tape tear Corneocytes contain glycation products (AGE) in diabetes can be excited by UV light to fluorescence. fluorescent AGEs are e.g. Vesperlysin, fructoselysine, pentosidine or carboxymethyl-lysines. The amount of corneocytes to be correlated to fluorescence can be determined by a color reaction.
Weiterhin kann bevorzugt sein, die Relativveränderung des Gehaltes des oder der Analyten einer Probe eines Probanden durch Abgleich mit einer Probe eines gesunden Probanden oder einer standardisierten Referenzprobe abzugleichen. Insbesondere kann eine Änderung des Gehalts wenigstens eines Analyten ausgewählt aus der Gruppe umfassend Aminosäuren, Glykierungsprodukte und/oder Verbindungen des Stoffwechsels umfassend Ketonkörper eines Probanden gegenüber dem Gehalt des Analyten eines gesunden Probanden durch Ermittlung eines Differenzgehaltes bestimmt werden. Für Spektroskopische Anlaysen, in welcher die ermittelte Absorption und oder Fluoreszens korreliert mit dem Gehalt des Analyten, kann ein Differenzspektrum stellvertretend für den Differenzgehalt genutzt werden.Farther may be preferred, the relative change in the content of or the analyte of a sample of a subject by comparison with a Sample of a healthy subject or a standardized reference sample match. In particular, a change in the content can at least an analyte selected from the group comprising amino acids, Comprising glycation products and / or metabolic compounds ketone bodies of a subject opposite the content of the analyte of a healthy subject by determination of a difference content. For spectroscopic anlays, in which the determined absorption and / or fluorescence correlates With the content of the analyte, a difference spectrum can be representative for the Difference content can be used.
Der Vorteil eines solchen Verfahrens liegt insbesondere darin, dass auf die Ermittlung absoluter Gehalte verzichtet werden kann und eine relative Veränderung, beispielsweise Erhöhung eines Analyten gegenüber einem Referenzwert feststellbar ist.Of the The advantage of such a method is, in particular, that can be dispensed with the determination of absolute contents and a relative change, for example, increase of an analyte a reference value can be determined.
Das Verfahren zur nichtinvasiven Diagnose von Diabetes, eines Frühstadiums oder eines Diabetesrisikos ist insbesondere auch als Schnellnachweis für Diabetes geeignet. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen, mit dieser Verfahrensweise Ergebnisse zu erzielen, die von der Genauigkeit her mit üblichen Blutuntersuchungen vergleichbar sind, somit also zuverlässige Ergebnisse erreichbar sind.The Method for the non-invasive diagnosis of diabetes, an early stage or a diabetes risk is especially as a quick reference for diabetes suitable. In particular, the method according to the invention can enable Use this procedure to get results that are accurate here with usual Blood tests are comparable, thus reliable results are reachable.
Beispiele und Figuren, die der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen, sind nachstehend angegeben.Examples and Figures illustrating the present invention serve are given below.
In den Figuren zeigt:In the figures shows:
Beispiel 1example 1
Ermittlung eines Differenzspektrums des Stratum corneum diabetischer und gesunder Probanden.detection a difference spectrum of the stratum corneum diabetic and healthy Volunteers.
Es wurden 109 Hautspektren von Diabetikern und Nichtdiabetikern gewonnen, wobei Spektren von Probanden, die eine Hautcreme benutzt hatten, vor der Auswertung entfernt wurden.It 109 skin spectra were obtained from diabetics and non-diabetics, spectra of subjects who had used a skin cream were removed before the evaluation.
Die
folgende Tabelle 1 enthält
eine Aufstellung der Probanden. Tabelle
1: 
- * Diabetiker mit intensivierter Insulintherapie
- Angaben wurden berechnet als Mittelwert ± Standardabweichung (Stdabw)
- * Diabetics with intensified insulin therapy
- Data were calculated as mean ± standard deviation (Stdabw)
Hierzu wurden die Hautstellen der Handwurzel mit Alkohol gereinigt um Hautfett und lose Hautpartikel zu entfernen und anschließend wurden zwei Tesafilmabrisse mittels TESA-Filmstreifen (Tesa Nr. 4204, Beiersdorf AG, Hamburg, Deutschland) durchgeführt.For this The skin areas of the carpal root were cleaned with alcohol to remove skin fat and removing loose skin particles, followed by two tesafilm tears using TESA filmstrip (Tesa No. 4204, Beiersdorf AG, Hamburg, Germany).
Die Analyse wurde unter Verwendung einer flexiblen faser-optischen Sonde (Institut für Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie, Universität Dortmund), die auf die Haut gedrückt wurde, durchgeführt.The Analysis was done using a flexible fiber-optic probe (Institute for Spectrochemistry and Applied Spectroscopy, University of Dortmund), which pressed on the skin was performed.
Spektren der Proben wurden im mittleren IR-Bereich (Vector 22 MIR-Spektrometer der Firma Bruker Optik GmbH, wobei als Detektor ein mit Flüssigstickstoff gekühltes MCT-Element diente) im Bereich von 670 cm–1 bis 2900 cm–1 aufgenommen. Differenzspektren wurden durch Subtraktion der Referenzspektren von 25 Nicht-Diabetiker und 44 schlecht eingestellten Diabetiker nach Wasser- und Vektornormierung im Bereich zwischen 800 cm–1 und 1800 cm–1 gebildet. Bei der Auswertung des Unterschieds im Hautspektrum wurden die Absorptionsbanden von altersbedingten, Wasser- oder pH-Wert-verursachten Veränderungen befreit, indem die Banden des Differenzspektrums zwischen Diabetikern und Nichtdiabetikern mit den auftretenden Bandenverschiebungen durch den Einfluss von pH-Wert und Wasser verglichen wurden.Spectra of the samples were recorded in the middle IR range (Vector 22 MIR spectrometer from Bruker Optik GmbH, using a MCT element cooled with liquid nitrogen as detector) in the range from 670 cm -1 to 2900 cm -1 . Difference spectra were obtained by subtracting the reference spectra of 25 non-diabetics and 44 poorly adjusted diabetics after water and vector normalization in the range between 800 cm -1 and 1800 cm -1 . In evaluating the difference in the skin spectrum, the absorption bands were freed from age-related, water- or pH-induced changes by comparing the bands of the difference spectrum between diabetics and nondiabetics with the occurring band shifts by the influence of pH and water.
Die folgende Tabelle 2 zeigt die Unterschiede im MIR-Spektrum zwischen Diabetikern und gesunden Probanden. The Table 2 below shows the differences in the MIR spectrum between Diabetics and healthy volunteers.
Tabelle
2: Diabetische Unterschiede im MIR 
Es konnte festgestellt werden, dass der größte Unterschied der Diabetiker zu den Nichtdiabetikern eine Zunahme der CH2-NH2-Schwingungen bei 1622 cm–1 war. Dies geht einher mit einer Erhöhung der Aminosäure Alanin in diabetischen Proben, wie durch einen Vergleich mit den Spektren der Komponenten festgestellt werden konnte.It could be stated that the biggest difference between diabetics and nondiabetics was an increase in the CH 2 -NH 2 vibrations at 1622 cm -1 . This is accompanied by an increase in the amino acid alanine in diabetic samples, as determined by comparison with the spectra of the components.
Die
in
Beispiel 2Example 2
Massenspektrometrische AnlayseMass spectrometric analysis
Von der Leistenhaut eines Nichtdiabetikers und eines Diabetikers wurden jeweils mit einer Saphirfeile die oberste Korneozytenschicht soweit entfernt, dass keine Leiste mehr sichtbar war. Mit einer unbenutzten Feilenfläche wurde anschließend jeweils eine Probe des Stratum corneum abgefeilt, die zwischen den Saphirkristallen haften blieb. 10 mg Protease Typ XIV (Artikel Nr. P5147, Sigma-Aldrich, Taufkirchen) wurden in 1 ml 50 Millimolar Ammoniumbicarbonatpuffer, pH 8, gelöst und mit 25 μl dieser Lösung wurde die Probe auf der Feilenfläche benetzt. Nach 2 Stunden bei 25°C wurden 10 μl der Lösung aufgenommen und in 100 μl 50% Methanollösung verdünnt.From the canine skin of a nondiabetic and a diabetic, the top corneocyte layer was removed with a sapphire file so far that no groin was visible. With an unused file surface, a sample of the stratum corneum was subsequently filed, which remained stuck between the sapphire crystals. 10 mg of protease type XIV (article no. P5147, Sigma-Aldrich, Taufkirchen) were dissolved in 1 ml of 50 mM ammonium bicarbonate buffer, pH 8, and the sample was incubated with 25 .mu.l of this solution on the Wet the file surface. After 2 hours at 25 ° C., 10 μl of the solution were taken up and diluted in 100 μl of 50% methanol solution.
Diese Probenlösung wurde massenspektrometrisch analysiert, indem die Probe mittels Ionenspray protoniert, in einer Quadrupolionenfalle vorselektiert und anschließend in LTO Orbitrab Massenspektrometer (LTO Orbitrab, Thermoelektron, USA) analysiert wurde.These sample solution was analyzed by mass spectrometry using the sample Ion spray protonated, pre-selected in a quadrupole ion trap and subsequently in LTO Orbitrab Mass Spectrometer (LTO Orbitrab, Thermoelectron, USA).
Nach Ermittlung der Aminosäure- und Buttersäurekonzentrationen der Proben wurde diese relativ zur Argininkonzentration aufgetragen.To Determination of the amino acid and butyric acid concentrations the samples were plotted relative to the arginine concentration.
In
Freie Buttersäure ist von einer Glykierung und durch den enzymatischen Verdau unbeeinflusst. Die Aminosäuren können durch die Glykierung schlechter enzymatisch Verdaut werden. Daher kann nicht mit Hilfe der so ermittelten Alaninmenge auf die spektroskopische erhöhte Alaninkonzentration geschlossen werden.Free butyric is unaffected by glycation and enzymatic digestion. The amino acids can be glycated poorly enzymatically digested. Therefore can not with the help of the thus determined Alaninmenge on the spectroscopic increased Alanine concentration be closed.
Es konnte festgestellt werden, dass der Gehalt an Buttersäure der diabetischen Haut gegenüber dem Gehalt der nichtdiabetischen Haut deutlich erhöht war. So lag der Gehalt an Buttersäure in diabetischer Haut etwa 40% höher als in gesunder Haut, berechnet bezogen auf Arginin.It it was found that the butyric acid content of diabetic skin the level of nondiabetic skin was significantly increased. So was the content of butyric acid in diabetic skin about 40% higher as in healthy skin, calculated on arginine.
Claims (9)
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