Warum scheiden manche Diabetesmittel Zucker über den Urin aus?

Die Nieren filtern rund um die Uhr Blut. Glukose ist ein kleines Molekül und tritt dabei ungehindert in den Primärharn über, an einem Tag rund 180 Gramm. Verloren geht davon im Normalfall nichts. Im ersten Abschnitt des Nierenkanälchens, dem sogenannten proximalen Tubulus, sitzen Transporteiweiße in der Zellwand, die den Zucker zusammen mit Natrium wieder aufnehmen und ins Blut zurückgeben. Zucker ist Energie, und der Körper gibt Energie ungern her.

Die Nierenschwelle

Diese Rückholarbeit hat eine Kapazitätsgrenze. Sie liegt bei einem Blutzucker von etwa 180 mg/dl und trägt den Namen Nierenschwelle. Solange der Wert darunter bleibt, ist der Urin praktisch zuckerfrei. Steigt er darüber, schaffen die Transporter die anflutende Menge nicht mehr, und Glukose erscheint im Urin. Genau darauf geht der alte Name der Erkrankung zurück: „Diabetes mellitus“ heißt übersetzt honigsüßer Durchfluss. Über Jahrhunderte erkannten Ärzte die Zuckerkrankheit am süßen Geschmack des Urins, lange bevor man Blutzucker messen konnte.

Zucker im Urin galt deshalb immer als Zeichen dafür, dass die Werte entgleist sind. Genau dieses Zeichen machen die Gliflozine zum Therapieprinzip. Sie senken die Nierenschwelle künstlich ab, sodass der Körper Glukose auch dann ausscheidet, wenn der Blutzucker gar nicht so hoch ist. Was die Erkrankung ausmacht und wie sie im Alltag behandelt wird, steht auf unserer Seite zu Diabetes Typ 2.

Zwei Transporter teilen sich die Arbeit. Der Natrium-Glukose-Cotransporter 2, kurz SGLT2, sitzt im vorderen Teil des proximalen Tubulus und holt etwa 90 Prozent der gefilterten Glukose zurück. Sein Kollege SGLT1 weiter hinten übernimmt den kleinen Rest. Gliflozine hemmen gezielt SGLT2. Der Zucker, der dort nicht mehr aufgenommen wird, wandert weiter durch das Kanälchen und landet in der Blase.

Wie viel Zucker den Körper verlässt

Unter einer üblichen Dosis werden täglich etwa 60 bis 80 Gramm Glukose mit dem Urin ausgeschieden. Glukose liefert rund vier Kilokalorien je Gramm, rechnerisch verlässt also Energie in der Größenordnung von etwa 240 bis 320 Kilokalorien am Tag den Körper. Das erklärt, warum unter dieser Therapie häufig einige Kilogramm Gewicht abgehen, meist im niedrigen einstelligen Bereich und nicht unbegrenzt weiter.

Warum der Weg ohne Insulin auskommt

Alle anderen Wege der Blutzuckersenkung setzen irgendwo am Insulin an. Sie steigern seine Ausschüttung, verbessern seine Wirkung an den Zellen oder ersetzen es. Die Niere braucht dafür kein Insulin. Der Transporter arbeitet unabhängig davon, und ein Hemmstoff wirkt deshalb auch dann noch, wenn die eigene Insulinproduktion nach vielen Jahren nachgelassen hat. Aus dem Mechanismus selbst entsteht auch kein Unterzuckerungsrisiko, denn ausgeschieden wird nur, was oberhalb der abgesenkten Schwelle anfällt. Wer zusätzlich Insulin oder einen Sulfonylharnstoff nimmt, kann dagegen sehr wohl unterzuckern und braucht unter Umständen eine Anpassung dieser Dosis.

In Deutschland gebräuchlich sind vor allem Empagliflozin und Dapagliflozin, letzteres auch als feste Kombination mit Metformin in einer Tablette. Wie der ältere Partner Metformin den Blutzucker auf ganz anderem Weg senkt, haben wir im Beitrag über die Biguanide beschrieben.

Ein Punkt wird oft übersehen: Die blutzuckersenkende Wirkung hängt daran, wie viel die Niere überhaupt filtert. Bei eingeschränkter Nierenfunktion fällt weniger Zucker im Primärharn an, also kann auch weniger ausgeschieden werden. Der Effekt auf den Langzeitwert nimmt dann ab. Der Schutz für Herz und Nieren bleibt nach den Studien bestehen, weshalb diese Wirkstoffe auch bei eingeschränkter Nierenfunktion weiter verordnet werden.

Glukose zieht Wasser nach sich. Mit dem Zucker verlassen deshalb auch Natrium und Flüssigkeit den Körper. Aus diesem osmotischen Nebeneffekt erklärt sich ein großer Teil dessen, was diese Wirkstoffgruppe über die Blutzuckersenkung hinaus leistet.

Was die Studien gezeigt haben

Der Nachweis kam 2015 mit der EMPA-REG-OUTCOME-Studie. Untersucht wurden Menschen mit Diabetes Typ 2 und bereits bestehender Herz-Kreislauf-Erkrankung. Der kombinierte Endpunkt aus Herztod, Herzinfarkt und Schlaganfall trat unter Empagliflozin seltener auf, mit einem Hazard Ratio von 0,86. Deutlicher waren die Einzelwerte: Am kardiovaskulären Tod starben 3,7 Prozent der Behandelten gegenüber 5,9 Prozent unter Placebo. Wegen Herzinsuffizienz mussten 2,7 Prozent stationär aufgenommen werden gegenüber 4,1 Prozent. In absoluten Zahlen sind das gut zwei beziehungsweise etwa anderthalb Ereignisse weniger je hundert behandelte Personen über die Studiendauer.

2019 folgte mit DAPA-HF eine Studie, die Dapagliflozin bei Herzinsuffizienz mit verminderter Pumpfunktion prüfte. Aufgenommen wurden Menschen mit und ohne Diabetes, und der Nutzen zeigte sich in beiden Gruppen. Seither sind diese Wirkstoffe nicht mehr nur Diabetesmittel. Sie sind auch bei Herzinsuffizienz und bei chronischer Nierenerkrankung zugelassen, teils ganz ohne Zuckerkrankheit. Wer sein Risiko für Herz und Kreislauf insgesamt einordnen möchte, findet dazu Grundlagen in unserem Beitrag zur Herz-Kreislauf-Vorbeugung.

Wer versteht, was der Wirkstoff tut, kann die typischen Nebenwirkungen vorhersagen. Zuckerhaltiger Urin ist ein Nährboden, und mehr Urin bedeutet mehr Flüssigkeitsverlust.

• Pilzinfektionen im Genitalbereich. Sie gehören zu den häufigen Nebenwirkungen und treffen Frauen öfter als Männer. Zucker im Urin begünstigt das Wachstum von Hefepilzen. Sorgfältige, aber nicht übertriebene Hygiene und ausreichendes Trinken senken das Risiko. Woran sich eine solche Infektion erkennen lässt, beschreibt unser Beitrag zum Scheidenpilz.
• Harnwegsinfekte. Auch sie kommen häufiger vor. Brennen beim Wasserlassen, Druck über dem Schambein oder trüber Urin gehören ärztlich abgeklärt, besonders wenn Fieber oder Flankenschmerz dazukommen.
• Flüssigkeitsmangel und niedriger Blutdruck. Schwindel beim Aufstehen ist das erste Zeichen. Betroffen sind vor allem ältere Menschen und alle, die zusätzlich entwässernde Mittel nehmen. Manchmal muss die Dosis dieser Mittel angepasst werden.
• Ketoazidose bei normalem Blutzucker. Diese Komplikation ist selten, aber ernst. Weil Zucker fehlt, stellt der Stoffwechsel auf Fettverbrennung um und bildet Ketonkörper. Der Blutzucker kann dabei unauffällig bleiben, was die Erkennung erschwert.
• Fournier-Gangrän. Eine sehr seltene, aber lebensbedrohliche Infektion des Dammbereichs. Starke Schmerzen, Rötung und Schwellung am Damm mit Krankheitsgefühl sind ein Notfall.

Regeln für kranke Tage

Bei schwerer Erkrankung, hohem Fieber, anhaltendem Erbrechen, längerem Fasten oder vor einer geplanten Operation wird die Einnahme in der Regel vorübergehend unterbrochen. In genau diesen Situationen steigt das Risiko einer Ketoazidose. Wann pausiert und wann wieder begonnen wird, legt die behandelnde Praxis fest. Setzen Sie das Mittel nicht auf eigene Faust dauerhaft ab, denn der Blutzucker steigt dann innerhalb weniger Tage wieder an.

Warnzeichen, die sofort abgeklärt gehören, sind Übelkeit mit Erbrechen, Bauchschmerzen, auffällig tiefe Atmung, obstartiger Geruch der Atemluft und starke Müdigkeit. Wer solche Beschwerden bemerkt, sollte nicht abwarten, auch wenn das Messgerät normale Werte anzeigt.