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Diabetes mellitus ist durch ein komplexes Zusammenspiel genetischer, epigenetischer und umweltbedingter Faktoren gekennzeichnet. Es handelt sich um eine der am schnellsten wachsenden Krankheiten weltweit. Bis zum Jahr 2045 werden voraussichtlich 783 Millionen Erwachsene betroffen sein. Die Erkrankung führt zu gefährlichen makrovaskulären Folgen wie zerebrovaskulären Erkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, peripheren Gefäßerkrankungen sowie mikrovaskulären Komplikationen wie Retinopathie oder Neuropathie, die zu einem Anstieg des Mortalitätsrisikos führen bei Menschen mit Diabetes, die zu Blindheit und Nierenproblemen führen und ihre Lebensqualität beeinträchtigen. Das glykämische Management und die klinischen Risiken allein können das Auftreten von Gefäßproblemen nicht vorhersagen. Stattdessen haben mehrere genetische Studien gezeigt, dass sowohl Diabetes selbst als auch die damit verbundenen Folgen auf erbliche Komponenten bei den Betroffenen zurückzuführen sind.
T1DM, auch IDDM oder juveniler Diabetes genannt, entsteht durch die Zerstörung von Betazellen der Bauchspeicheldrüse durch eine durch T-Zellen vermittelte Autoimmunreaktion. Dies verringert die Insulinproduktion und macht 5–10 % der diagnostizierten Fälle bei Erwachsenen aus, macht jedoch etwa 80–90 % bei Kindern und Jugendlichen aus. Der Angriff auf Betazellen wird hauptsächlich durch die Interaktion mit Autoantigenen vorangetrieben, die letztendlich je nach Alter unterschiedlich schnell zu deren Tod führt. Ein schneller Verlust tritt häufig in der Kindheit auf, während LADA bei Erwachsenen nach und nach zu einer geringen oder gar keiner Sekretion führt, was dazu führt, dass man nur zum Überleben auf externe Quellen wie die Nahrungsergänzung mit synthetischem Insulin angewiesen ist.
T2DM ist die häufigste Form von Diabetes und betrifft etwa 90 % aller Fälle weltweit. Es wird durch eine durch Insulinresistenz verursachte Unempfindlichkeit gegenüber Insulin in Verbindung mit einer unzureichenden Produktion von Betazellen der Bauchspeicheldrüse und deren schließlicher Zerstörung identifiziert. Bei Insulinresistenz besteht ein erhöhter Bedarf an diesem Hormon im Zielgewebe, der aufgrund von Anomalien in den Betazellen nicht gedeckt werden kann, was letztendlich zu einer Hyperglykämie führt. Verschiedene Faktoren wie genetische Veranlagung und Umweltauslöser wie Stress oder Lethargie tragen zur Komplexität und Manifestation von T2DM bei und betreffen gleichzeitig mehrere Fronten. Diese Methode beinhaltet die Auswahl von Kandidatengenen auf der Grundlage von Vorkenntnissen über ihre biologische Funktion, Position oder potenzielle Relevanz für einen bestimmten Phänotyp und basiert auf Hypothesen. Dies ist besonders nützlich in Studien, in denen Personen nicht miteinander verwandt sind. Kandidatengenstudien haben mehrere mit T2DM assoziierte Gene identifiziert, darunter IRS1, PPARG, IRS2, WFS1, KCNJ11, HNF1A und HNF1B. In ähnlicher Weise haben Assoziationsstudien für T1DM vier Nicht-HLA-Gene mit etablierten Risikoloci identifiziert: INS, CTLA4, PTPN22 und HLA. Die häufigsten Kandidatengene für Schwangerschafts-DM sind TCF7L2, MTNR1B, CDKAL1, IRS1 und KCNQ1, während andere Gene spezifisch für bestimmte ethnische Gruppen sind. Im Gegensatz dazu wird MODY autosomal-dominant vererbt und durch Mutationen in Transkriptionsfaktor-Genen wie HNF4, HNF1, IPF1 und Neuro-D1 verursacht.