Biochemie und Pathobiochemie: Neonataler Diabetes mellitus durch Glucokinase-Defizienz

Der permanente neonatale Diabetes mellitus (PNDM) beruht auf einer homozygoten Mutation im Glucokinase-Gen.

Die Glucokinase-Defizienz ist eine sehr seltene Ursache eines PNDM.

Ursächlich ist eine homozygote autosomal-rezessiv erbliche inaktivierende Mutationen im Gen GCK (7p15-p13), das für die Glucokinase (Hexokinase IV) kodiert. Eine heterozygote Mutation führt hingegen zum MODY2.

Aktivierende Mutationen im gleichen Gen führen zur familiären hyperinsulinämischen Hypoglykämie 3 (HHF3).

Die Glucokinase ist eine von mehreren Hexokinasen, die den ersten Schritt der Glycolyse katalysieren, nämlich die Phosphorylierung von Glucose zu Glucose-6-phosphat. Das Isoenzym wird von Leber- und Pankreas-B-Zellen exprimiert und spielt eine wichtige Rolle in der Regulation des Glucosehaushalts.

Aufgrund der homozygoten Mutation kann das Enzym seine Funktion als Glucosesensor nicht erfüllen. Folge ist eine fehlende Insulinsekretion mit Hyperglykämie schon bei der Geburt.

Ein (P)NDM kann auch durch Mutationen in folgenden Genen hervorgerufen werden:

• KCNJ11 (OMIM)
• INS (OMIM)
• ABCC8 (OMIM)

• Njølstad PR, Søvik O, Cuesta-Muñoz A, et al.. “Neonatal diabetes mellitus due to complete glucokinase deficiency”. N. Engl. J. Med., 344:1588–92, May 2001. DOI:10.1056/NEJM200105243442104. PMID 11372010.
• Gloyn AL, Ellard S, Shield JP, et al.. “Complete glucokinase deficiency is not a common cause of permanent neonatal diabetes”. Diabetologia, 45:290, February 2002. PMID 11942315.

• OMIM - PNDM