Weitere Umweltfaktoren und das Risiko für Typ-1-Diabetes

Ja. Nationale Register in Europa, Nordamerika und Asien zeigen durchgehend mehr neu diagnostizierte Fälle im Herbst und Winter als in den Sommermonaten. Das Muster ist bei Kindern im Schulalter und bei Jugendlichen ausgeprägter; bei jungen Erwachsenen bleibt es zwar sichtbar, ist aber deutlich abgeschwächt. Viren, die in die Betazellen der Bauchspeicheldrüse eindringen können — etwa Enteroviren, vor allem Coxsackie B, Grippeviren und das Respiratorische Synzytial-Virus —, zirkulieren im Winter stärker. Sie könnten den Autoimmunprozess bei genetisch veranlagten Menschen auslösen oder beschleunigen [1].

Zugleich sinkt die Belastung mit ultravioletter Strahlung im Winter drastisch, vor allem nördlich des 37. Breitengrades, also in weiten Teilen Europas. Dadurch nimmt die Bildung von Vitamin D in der Haut deutlich ab — eines Nährstoffs und Hormons mit immunregulierender Rolle. Kälte erhöht den Energiebedarf, den Insulinbedarf und damit die Beanspruchung bereits geschädigter Betazellen, was das Auftreten der Beschwerden beschleunigen kann. Die jahreszeitliche Schwankung hängt auch mit der geografischen Breite zusammen: In nördlichen Breiten ist sie stärker ausgeprägt, in Äquatornähe schwächt sie sich ab. Die Saisonalität legt nahe, dass eine Mischung aus Faktoren — Infektionen, Sonnenlicht, Stoffwechselbelastung — als Auslöser wirkt; keine Jahreszeit kann die Erkrankung jedoch allein hervorrufen [2].

Die wichtigsten untersuchten Schadstoffe sind:

• Feinstaub (PM2,5);
• gröbere Partikel (PM10);
• Stickstoffdioxid (NO₂);
• Ozon (O₃);
• Schwefeldioxid;
• Schwermetalle aus dem Straßenverkehr und aus industriellen Tätigkeiten.

Die biologischen Wege, über die diese Schadstoffe das Autoimmunrisiko beeinflussen können, sind plausibel und im Experiment belegt. Eingeatmete Partikel aktivieren Immunzellen in der Lunge und lösen über die Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine — chemischer Signale, die eine Entzündung unterhalten — eine Entzündung im ganzen Körper aus. Zudem können Schadstoffe das Gleichgewicht der T-Lymphozyten-Untergruppen stören, also jener weißen Blutkörperchen, die die Immunabwehr koordinieren, und die Funktion der regulatorischen T-Zellen schwächen, die überschießende Immunreaktionen bremsen — die Immuntoleranz nimmt ab [3].

Die Belastung vor der Geburt ist besonders bedeutsam, denn die Entwicklung der fetalen Bauchspeicheldrüse und die Prägung des Immunsystems finden im Mutterleib statt. Die frühe Kindheit ist ein weiteres empfindliches Zeitfenster. Es ist sinnvoll, die Luftverschmutzung als möglichen Mitverursacher zu sehen, nicht als direkte Ursache. Sie können den Luftqualitätsindex in Ihrer Stadt verfolgen. Schränken Sie Aktivitäten im Freien ein, wenn die Werte für PM2,5 oder Ozon hoch sind. Meiden Sie aktives und passives Rauchen, besonders in der Schwangerschaft und in der Nähe von Kindern [4].

Pestizide und andere langlebige Chemikalien werden als mögliche Einflussgrößen auf das Risiko für einen Typ-1-Diabetes untersucht, vor allem über ihre Wirkung auf die Betazellen der Bauchspeicheldrüse und auf das Immunsystem. Zu den bedeutsamen Gruppen gehören:

• Organophosphat-Pestizide und Carbamate — heute in der Landwirtschaft im Einsatz;
• Organochlor-Pestizide wie DDT und seine Abbauprodukte, Hexachlorbenzol oder bestimmte PCB (polychlorierte Biphenyle) — in vielen Ländern verboten, aber im Boden, in der Nahrungskette und im menschlichen Fettgewebe langlebig;
• Pyrethroide.

Die höchsten Mengen sammeln sich bei beruflicher Belastung an; für die meisten Menschen erfolgt die Aufnahme jedoch vor allem über die Ernährung — Rückstände auf Obst, Gemüse, Fisch, Milch und Fleisch — und im Haushalt [5].

Als Wirkwege werden eine direkte Giftwirkung auf die Betazellen mit Auslösung der Apoptose (des programmierten Zelltods), eine Veränderung der Darmflora und die Aktivierung von Rezeptoren diskutiert, die oxidativen Stress verstärken. Waschen Sie Obst und Gemüse gründlich unter fließendem Wasser und entfernen Sie die äußeren Blätter von Blattgemüse. Wechseln Sie Ihre Bezugsquellen ab und ziehen Sie Bio-Ware bei den Lebensmittelgruppen in Betracht, die zu höheren Rückständen neigen — etwa Erdbeeren, Spinat oder Weintrauben. Schwangere und Familien in der Landwirtschaft sollten Schutzausrüstung verwenden. Ein Typ-1-Diabetes entsteht nicht wegen einer einzelnen Chemikalie, sondern vor dem Hintergrund einer genetischen Anfälligkeit, auf die mehrere Umwelteinflüsse treffen [6].

Ja, auf Bevölkerungsebene. Weltweit ist die Häufigkeit des Typ-1-Diabetes in stark verstädterten und industrialisierten Ländern in der Regel höher und in Regionen mit geringem Entwicklungsstand niedriger. Ziehen Kinder aus Regionen mit niedriger Häufigkeit in solche mit hoher Häufigkeit, nähert sich ihr Risiko laut Studien an das des neuen Umfelds an. Das spricht für eine deutlich wichtigere Rolle der Umweltfaktoren, die zur genetischen Anfälligkeit hinzukommt. Die Verstädterung bringt ein ganzes Bündel schädlicher Einflüsse mit sich, die auf das Immunsystem treffen:

• Luftverschmutzung;
• eine Ernährung mit vielen hochverarbeiteten und wenig ballaststoffreichen Lebensmitteln;
• eine bewegungsarme Lebensweise;
• dauerhafter psychosozialer Stress;
• kleinere Familien;
• häufigere Geburten per Kaiserschnitt;
• ein breiterer Einsatz von Antibiotika in den ersten Lebensjahren;
• weniger Kontakt mit der mikrobiellen Vielfalt aus Boden, Pflanzen und Tieren [2].

Nicht das Landleben an sich schützt, sondern bestimmte Einflüsse wie der Kontakt mit Tieren, die Artenvielfalt oder eine wenig verarbeitete Ernährung. Wenn Sie in einer Stadt leben, verbringen Sie wöchentlich möglichst viel Zeit in den Grünflächen in Ihrer Nähe. Geben Sie Kindern die Möglichkeit, Kontakt zur Natur zu haben und, wenn möglich, zu Haustieren. Bewegen Sie sich im Freien und setzen Sie Antibiotika nur ein, wenn sie wirklich nötig sind. Eine Ernährung mit viel Gemüse, Vollkorn, Fisch und fermentierten Lebensmitteln unterstützt ein vielfältiges Darmmikrobiom. Diese Entscheidungen verhindern keinen Typ-1-Diabetes, gleichen aber einen Teil des entzündungsfördernden Drucks des Stadtlebens aus, der in Verbindung mit der genetischen Veranlagung das Auftreten der Erkrankung begünstigen könnte [7].

Der Typ-1-Diabetes zeigt eines der auffälligsten geografischen Gefälle aller chronischen Erkrankungen. Die Häufigkeit steigt tendenziell mit zunehmender Entfernung vom Äquator. Länder wie Finnland, Schweden, Norwegen, Dänemark, das Vereinigte Königreich und Kanada haben hohe Raten, während äquatornahe Regionen in Afrika südlich der Sahara, in Südasien und in Lateinamerika niedrigere Werte melden — die allerdings mit der Verstädterung stetig steigen. Sardinien ist eine Ausnahme: Obwohl es näher am Äquator liegt, im Mittelmeerraum, ist die Häufigkeit dort mit der der nordischen Länder vergleichbar [8].

Als Erklärungen für das Breitengradgefälle werden angeführt:

• die geringere UV-B-Belastung in nördlichen Breiten, mit weniger Bildung von Vitamin D in der Haut;
• die niedrigere Temperatur, die die Übertragung von Viren verändert;
• die längere Zeit, die man im Winter in geschlossenen Räumen verbringt;
• der durch sehr kurze oder sehr lange Tage gestörte Tag-Nacht-Rhythmus.

Der Breitengrad ist als Näherungsmaß für ein ganzes Bündel von Einflüssen zu verstehen. Die praktische Botschaft lautet, das ganze Jahr über einen ausreichenden Vitamin-D-Spiegel zu halten, besonders im Winter oder wenn Sie in nördlichen Breiten leben. Der Breitengrad beeinflusst das Risiko, doch kein Klima löst die Erkrankung allein aus, und kein Klima schützt Sie vollständig vor einem Typ-1-Diabetes [9].

Die Qualität des Trinkwassers wird seit Jahrzehnten als möglicher Beitrag zum Risiko für einen Typ-1-Diabetes untersucht. Der Grund: Die weltweite Häufigkeit steigt schneller, als sich durch genetische Veränderungen erklären ließe. Nitrat und Nitrit aus landwirtschaftlichen Düngemitteln und aus der Tierhaltung gelangen ins Grundwasser. Ihre Umwandlung im Stoffwechsel zu N-Nitroso-Verbindungen — Stoffen, die im Körper aus Nitrat und Nitrit entstehen und für Betazellen giftig sein können — liefert eine biologisch plausible Hypothese. Die international empfohlenen Grenzwerte liegen bei etwa 50 mg/L Nitrat im Trinkwasser (WHO-Standard). Am empfindlichsten sind Säuglinge und kleine Kinder. Schwermetalle wie Arsen und Blei, die im Grundwasser vorkommen oder aus alten Leitungen freigesetzt werden, können die Insulinsignalwege und das Gleichgewicht des Immunsystems stören [10].

Es gibt auch die umgekehrte Überlegung, die Hygienehypothese. Stark gechlortes Leitungswasser und andere hygienische Schutzmaßnahmen verringern den frühen Kontakt des Kindes mit Mikroorganismen aus der Umwelt. Ohne dieses Training könnte das Immunsystem langsamer heranreifen. Die Toleranzschwelle gegenüber den Antigenen der Betazellen sinkt, und ein späterer Kontakt mit verschiedenen Auslösern kann den Autoimmunprozess leichter in Gang setzen. Wenn Sie eine eigene Quelle nutzen, etwa einen Brunnen, lassen Sie das Wasser regelmäßig auf Nitrat und Schwermetalle prüfen, besonders in der Nähe landwirtschaftlicher oder industrieller Flächen. Umkehrosmose, Ionenaustauscher oder Destillation entfernen Nitrat; Aktivkohlefilter tun das nicht. Sauberes Trinkwasser ist eine grundlegende Frage der öffentlichen Gesundheit. Sein besonderer Beitrag zum Risiko für einen Typ-1-Diabetes bleibt in einem vielschichtigen Bild aus Genetik, Infektionen, Mikrobiom und Ernährung jedoch bescheiden [7].

Endokrine Disruptoren sind natürliche oder synthetische Chemikalien, die Hormone des Körpers nachahmen, blockieren oder stören. Die bekanntesten sind:

• die Bisphenole (BPA, BPS, BPF);
• die Phthalate, verwendet in Weich-PVC, Lebensmittelverpackungen, parfümierter Kosmetik und Spielzeug aus Vinyl;
• langlebige organische Schadstoffe;
• Dioxine;
• bestimmte Pestizide;
• per- und polyfluorierte Verbindungen (PFAS).

Typische Quellen im Alltag sind:

• die Innenbeschichtung von Konservendosen;
• Kunststoffe aus Polycarbonat;
• Thermopapier-Kassenbons;
• flexible Lebensmittelverpackungen;
• Frischhaltefolien;
• Parfums;
• Nagellacke;
• Kosmetika ohne die Kennzeichnung „phthalatfrei“.

Diese Stoffe gehen bei Hitze, Fett und Säure leichter in Lebensmittel und Getränke über. BPA kann die Insulinabgabe verändern und in den Betazellen oxidativen Stress auslösen. Endokrine Disruptoren verschieben das Gleichgewicht der T-Lymphozyten-Untergruppen, stören die Funktion der regulatorischen T-Zellen, verändern das Darmmikrobiom und können einige an der Immuntoleranz beteiligte Gene epigenetisch umprogrammieren — also ihre Aktivität verändern, ohne den genetischen Code zu ändern [11].

Das Zeitfenster um die Geburt ist besonders wichtig. Endokrine Disruptoren gelangen durch die Plazenta, sind in der Muttermilch vorhanden, und die unbeabsichtigt aufgenommenen Mengen pro Kilogramm Körpergewicht sind bei Säuglingen höher als bei Erwachsenen. Bevorzugen Sie frische oder tiefgekühlte Lebensmittel gegenüber Konserven und hochverarbeiteten Produkten. Lagern und erwärmen Sie Speisen in Behältern aus Glas, Keramik oder Edelstahl. Geben Sie niemals Kunststoff in die Mikrowelle. Verzichten Sie auf Thermopapier-Bons, wenn Sie sie nicht brauchen, und waschen Sie sich nach dem Anfassen die Hände. Diese Entscheidungen verringern die allgemeine Belastung mit Chemikalien, sind aber keine gezielte Vorbeugung gegen den Typ-1-Diabetes, der eine Erkrankung mit vielen Ursachen bleibt [6].

Mikroplastik sind Kunststoffteilchen unter 5 mm, Nanoplastik unter 1 Mikrometer. Sie entstehen durch die Zersetzung größerer Kunststoffe und lösen sich direkt aus Verpackungen, Flaschen, Kunstfasern, Reifen und Kosmetika. Alltägliche Quellen sind:

• Wasser in Plastikflaschen, vor allem erwärmt oder mehrfach benutzt;
• Frischhaltefolien;
• Behälter zum Mitnehmen;
• bei hohen Temperaturen sterilisierte Babyflaschen;
• Teebeutel mit Kunststofffasern;
• Schneidebretter aus Kunststoff;
• Hausstaub;
• sogar Leitungswasser.

Das Erwärmen von Speisen in Kunststoffbehältern in der Mikrowelle setzt erhebliche Mengen an Mikro- und Nanoplastik frei [12].

Die vorgeschlagenen Wirkwege für eine mögliche Beteiligung am Typ-1-Diabetes sind bislang theoretisch und stammen aus Tiermodellen. Dazu könnten gehören:

• eine Störung der Darmbarriere („durchlässiger Darm“) und eine Dysbiose, also ein Ungleichgewicht der Darmflora;
• die Aktivierung von Makrophagen mit entzündungsförderndem Profil;
• der Transport und die Freisetzung von Stoffen im Darm, die an der Oberfläche der Kunststoffe haften (BPA, Phthalate, langlebige organische Schadstoffe, Schwermetalle);
• oxidativer Stress im Immunsystem und in den Betazellen.

Für Sie gilt Vorsicht. Erwärmen Sie Speisen nie in Kunststoff, auch nicht in Behältern mit der Aufschrift „mikrowellengeeignet“. Verwenden Sie wiederbefüllbare Flaschen aus Edelstahl oder Glas statt Einwegflaschen aus Kunststoff. Lagern Sie säurehaltige Lebensmittel wie Tomatensoßen oder Zitrusfrüchte nicht in Kunststoffbehältern. Denken Sie daran, dass die Aufschrift „BPA-frei“ keine Sicherheit garantiert, denn Ersatzstoffe wie BPS und BPF haben ähnliche Wirkungen [6].