Diabetisches Fußsyndrom: Epidemiologie und spezielle Pathophysiologie

Der Diabetes mellitus ist eine Stoffwechselstörung, die häufig mit diabetesspezifischen mikro-und makroangiopathischen Folgeerkrankungen einhergeht. Eine wichtige Spätkomplikation dieser Stoffwechselstörung – unabhängig vom Diabetestyp – ist das DFS. Aufgrund der Zunahme des Diabetes und der demografischen Alterung der Gesellschaft nimmt die Prävalenz von komplikationsträchtigen Formen des DFS seit Jahren kontinuierlich zu. Wundheilungsstörungen der unteren Extremität bei Diabetikern stellen eine besondere klinische und gesundheitspolitische Herausforderung dar.

Die jährliche Neuerkrankungsrate diabetischer Fußulzera in Deutschland liegt bei 2 % (Morbach et al. 2020). Pro Jahr entstehen in Deutschland bei etwa 250.000 Diabetikern Fußläsionen. Die Wahrscheinlichkeit, ein diabetisches Fußulkus zu entwickeln, beträgt für die gesamte Lebensdauer eines Menschen mit Diabetes 19–34 % (Morbach et al. 2020). Die Prävalenz des DFS nimmt mit steigendem Lebensalter zu, sie liegt bei den über 50-jährigen Patienten mit Diabetes zwischen 5–10 %.

In einer großen monozentrischen dänischen Untersuchung betrug die jährliche Inzidenz für erstmalig aufgetretene Ulzerationen bei Typ-1-Diabetikern 5,8/1000. Sie fiel von 8,1/1000 im Jahr 2002 auf 2,6/1000 im Jahr 2014. Für Typ-2-Diabetiker (Gesamtinzidenz 11,3/1000) fiel die Inzidenz von 17/1000 in 2002 auf 8,7/1000 im Jahr 2014. Das rückläufige Auftreten erster diabetischer Fußläsionen wurde überwiegend durch eine Abnahme neuropathischer Fußläsionen erreicht (Rasmussen et al. 2017). Daten aus der standardisierten Routineversorgung (2010–2013) aus 355 Allgemeinarztpraxen bei 81.793 Diabetespatienten in den Niederlanden zeigen eine jährliche Inzidenz von 1,08 % (Stoekenbroek et al. 2017). Als Risikofaktoren für eine Fußläsion hatten 10 % aller Patienten Hornhautschwielen oder Druckstellen der Haut, 15 % fehlende Fußpulse und 17 % eine periphere Polyneuropathie.

Dabei ist zu beachten, dass auch eine Amputation im oberen Sprunggelenk (Amputation nach Syme) aufgrund einer Beinverkürzung von 5–7 cm mit einer schweren Beeinträchtigung des Gangbildes und der Beweglichkeit einhergeht.

Das relative Risiko für eine Amputation an der unteren Extremität ist bei Diabetikern immer noch um das 7- bis 8-fache erhöht (Claessen et al. 2018). Zwei Drittel der Amputationen werden bei Männern mit Diabetes durchgeführt, das Alter der betroffenen Männer liegt mit fast 70 Jahren signifikant unter dem Alter der Frauen mit Diabetes zum Zeitpunkt der Amputation (77 Jahre). Eine aktuelle Übersicht zeigt, dass in Deutschland fast 70 % aller Majoramputationen und über 85 % aller Minoramputationen bei Menschen mit Diabetes durchgeführt werden (Kröger et al. 2017). Sie liegt 2014 bei fast 8500. Die Zahl der Minoramputationen bei Diabetikern beträgt 30.400 (Kröger et al. 2017). Dies wird belegt durch eine Analyse von deutschen Krankenkassendaten von über 30 Mio. gesetzlich versicherten Bundesbürgern aus den Jahren 2008 bis 2012. Darin wird zwar eine kontinuierliche Abnahme von Major- und Minoramputationen bei Diabetikern (4- bzw. 5 %ige jährliche Reduktion) beobachtet (Claessen et al. 2018), eine Beinamputation ist bei Diabetikern aber immer noch 3- bis 10-mal häufiger als bei Nichtdiabetikern.

Rückläufige Majoramputationszahlen spiegeln die verbesserte Versorgungsstruktur durch interdisziplinäre Behandlungsempfehlungen und Fußzentren wider. International und national konnte belegt werden, dass durch interdisziplinäre Zusammenarbeit im ambulanten und stationären Bereich die Zahl hoher Amputationen bei Diabetikern reduziert werden kann.

Im Vergleich zu Nichtdiabetikern kommt es zu einer signifikanten, im Mittel um 5 Tage verlängerten stationären Behandlung und zu deutlich höheren stationären und poststationären Behandlungskosten (Malone et al. 2014). Das DFS ist somit einer der wichtigsten Kostentreiber in der Behandlung von Menschen mit Diabetes (Hoffmann et al. 2013).

Die Amputationszahlen sind ein wichtiger Indikator für die Versorgungsqualität beim diabetischen Fußsyndrom. Die Ergebnisse bisher publizierter internationaler epidemiologischer Studien zur Zahl und Amputationsinzidenz sind sehr heterogen und aufgrund methodischer Unterschiede nur bedingt vergleichbar. Sie reicht bei Diabetespatienten von 78 bis hin zu 708 Fällen/100.000 Personenjahre (Narres et al. 2019). Nach aktuellen Daten des Diabetes Surveillance des Robert Koch-Instituts zeigt sich in der Bundesrepublik zwischen 2015 und 2020 eine kontinuierliche Abnahme der Majoramputationsraten bei Diabetes von 11,3 auf 10,6 pro 100.000 Einwohner. Frauen zeigen im betrachteten Zeitraum stärker sinkende Raten. Diese liegen bei Männern dreimal höher. Für beide Geschlechter sind deutliche regionale Unterschiede festzustellen. In den neuen Bundesländern finden sich deutlich höhere Amputationsraten pro 100.000 Einwohner im Vergleich zu Ländern wie Baden-Württemberg oder Hessen. Im Stadtstaat Hamburg sind die Amputationszahlen bundesweit am niedrigsten. Geschlechterunabhängig zeigen sich die höchsten Raten der diabetesbedingten Amputationen in Regionen mit der höchsten sozioökonomischen Deprivation (diabsurv.rki.de). Diese Beobachtung steht in Einklang mit internationalen Erhebungen (Hurst et al. 2020).

Ein Ziel für die Zukunft muss sein, insbesondere die Zahl der Minoramputationen zu verringern. Mittlerweile gilt es als gesichert, dass je nach Lokalisation der Minoramputation die Gehfähigkeit und damit die Lebensqualität des betroffenen Patienten erheblich eingeschränkt wird (Boutoille et al. 2008). Zudem erleiden bis zu 20 % der betroffenen Diabetiker eine Nachamputation (Minor- und Majoramputation) innerhalb der nächsten 5 Jahre nach Erstmanifestation eines DFS (Armstrong et al. 2017). Die Rezidivrate nach Abheilung des Fußulkus beträgt innerhalb eines Jahres 40 %, sie liegt nach 30 Jahren bei fast 60 % und nach 5 Jahren bei 65 % (Armstrong et al. 2017). Trigger sind die periphere Polyneuropathie und periphere Durchblutungsstörungen der Beine. Letztere sind bei Menschen mit Diabetes zunehmend, und besonders ältere Typ-2-Diabetiker weisen häufig eine PAVK auf, welche die Entstehung eines neuroischämischen diabetischen Fußsyndroms begünstigt (Lawall 2017).

Eine prospektive deutsche Langzeitbeobachtung über 10 Jahre fand bei Menschen mit DFS ein kumulatives Majoramputationsrisiko von 22 % (Morbach et al. 2012). Über die Hälfte der Patienten wiesen zu Beginn eine PAVK auf oder entwickelten im Verlauf des Beobachtungszeitraumes von 10 Jahren periphere Durchblutungsstörungen, und fast alle Patienten mit Majoramputation (96 %) hatten eine PAVK. Die Prädiktoren für Majoramputation waren: Alter, terminale Niereninsuffizienz und PAVK (Hazard Ratio [HR] 35 [4,8–260]). Bei 85 % aller Amputationen bei Diabetikern geht dem Eingriff ein Fußulkus voraus, das im weiteren Verlauf eine schwere Infektion oder Gangrän ausbildet (Morbach et al. 2013).

Da das DFS heute als eine chronische, lebenslang fortbestehende Erkrankung verstanden wird (Armstrong et al. 2017) und gekennzeichnet ist durch aktive Ulzera und Stadien der Remission (abgeheilte Ulzera) bei fortbestehender Polyneuropathie und Fußdeformität mit Druckbelastung, ist eine regelmäßige medizinische Fußpflege von herausragender Bedeutung.

Das DFS umfasst alle krankhaften Veränderungen am Fuß als Folge der diabetischen Polyneuropathie und der mikro- und makroangiopathischen Veränderungen der Gefäße. Vielfach finden sich in diesem Zusammenhang bei den betroffenen Patienten Fußödeme, septische Thrombosen bei lokalen Infektionen und eine eingeschränkte Immunreaktion.

Diabetische Fußulzera werden nach der führenden Grunderkrankung eingeteilt in:

Als Sonderformen werden die diabetische neuropathische Osteoarthropathie (DNOAP, „Charcot-Fuß“) (Abb. 4) und septische Fußläsionen (Abb. 5) unterschieden.

Fußläsionen bei Diabetikern sind in der Regel das Ergebnis eines multifaktoriellen Geschehens (Morbach et al. 2020). Tab. 1 listet die bekannten Risikofaktoren für die Entstehung diabetischer Fußläsionen auf.

Die diabetische Stoffwechselstörung führt nach mehr oder weniger langer Dauer der Erkrankung zu diabetesassoziierten Komplikationen, die die eigentliche Grundlage der Fußläsion bilden. Die diabetische Polyneuropathie als spezifische stoffwechselabhängige Folgekomplikation des Diabetes mellitus ist eine Grundvoraussetzung für die Manifestation eines diabetischen Fußsyndroms.

Trophische Störungen der Haut und des Unterhautgewebes wie Erosionen, Ulzera und Nekrosen bilden sich oft als Folge von hoher Druckbelastung und hohen Scherkräften bei eingeschränktem Schmerzempfinden als charakteristische Folge der sensiblen sensorischen Polyneuropathie (Hochlehnert et al. 2014). Die gestörte Schmerzwahrnehmung (fehlende Nozizeption) ist eine Hauptgefahr für das Auftreten von diabetischen Fußulzera. Fast alle Patienten mit diabetischen Fußulzera haben eine verminderte oder fehlende Schmerzempfindung (Chantelau 2015). Das Empfinden für Schmerz, Druck, Berührung, Lage, Temperatur und Vibration ist gemindert.

Die autonome Neuropathie führt einerseits zur Hyposekretion der Schweißdrüsen der Haut mit trockener und rissiger Fußhaut und andererseits zur Öffnung von arteriovenösen Shunts der Hautgefäße mit kapillärer Minderperfusion der Haut. Die autonome Neuropathie und Fehlbelastungen bedingen Hyperkeratosen, Druckschwielen und Erosionen der Haut.

Die motorische Neuropathie hat eine Atrophie der kleinen Fußmuskeln zur Folge, die zu einer Fehlstellung des Fußes (u. a. Vorfuß und Mittelfuß) und der Zehen mit Krallenzehenbildung beiträgt. Durch Überwiegen der Wadenmuskulatur und Verkürzung entstehen Ballen- und Spitzfußfehlstellung. Zehen- und Fußdeformitäten begünstigen die Entwicklung von Druckulzera. Bei Atrophie der plantaren Unterhautfettpolster wird die Druckbelastung der Mittelfußköpfchen verstärkt. Die gestörte Biomechanik resultiert in einem pathologischen Gangbild mit plantaren Druckspitzen. Übergewicht und die Fehlstellung großer Gelenke wie Hüft- und Kniegelenk aggravieren diese Fehlbelastung.

Auslösende Verletzungen (mechanische oder thermische Schädigung) oder repetitive Belastungen während des Gehens führen zu Hautschäden. Die gestörte Barrierefunktion der Haut begünstigt eine bakterielle Besiedlung und nachfolgende Infektion der Weichteile und später auch der Gelenke und Knochen. Die Infektionsabwehr ist bei Diabetes beeinträchtigt, lokale Minderperfusion, direkt toxische Bakterienwirkung und Hyperglykämie führen zur Gewebsnekrose und damit zum diabetischen Fußulkus (DFU). Begünstigende Faktoren für die Entwicklung eines DFS sind zudem Ödemneigung bei Herz- und Niereninsuffizienz sowie venöse Abflussbehinderungen, lymphatische Erkrankungen am Bein und lokale Hauterkrankungen (z. B. Pilzbefall der Fußnägel, Psoriasis).

Die diabetische Makroangiopathie ist ein Indikator für das Risiko hoher Amputationen bei Menschen mit Diabetes (Beckman et al. 2019). Inwieweit die diabetische Mikroangiopathie der Haut- und Unterhautgewebe zur Amputation beiträgt, ist weiterhin unklar und Gegenstand der wissenschaftlichen Forschung. Verdickte kapilläre Basalmembranen reduzieren die lokale Sauerstoffversorgung des Gewebes. Die diabetesspezifische Mikroangiopathie verzögert die Wundheilung und begünstigt lokale Infektionen am Fuß.

Eine Sonderform des neuropathischen Fußsyndroms ist die diabetische Neuroosteoarthropathie (DNOAP). Die vielfach auch als „Charcot-Fuß“ bezeichnete Form des DFS ist Folge einer mechanischen Überlastung bei fehlendem Schmerz. Es kommt zur Demineralisierung des Fußskeletts mit Spontanfrakturen. Pathophysiologisch werden zudem abakterielle Entzündungsprozesse und trophische Störungen der Fußknochen bei mikrovaskulären und nervalen Störungen diskutiert (Rogers et al. 2011). Dabei spielen inflammatorische Prozesse im Knochen eine Schlüsselrolle und gehören zu den frühesten klinischen Befunden (siehe Kap. „Diabetische Neuroosteoarthropathie“).

Kommt es zur bakteriellen Infektion diabetischer Fußläsionen, entstehen infizierte Ulzerationen und bei arterieller Minderversorgung des Gewebes Nekrosen.

Die wichtigste Ursache für die Entstehung von Fußläsionen ist aus den oben angeführten Gründen die Neuropathie, oft in Verbindung mit abnormer Druckbelastung bei zu engen Schuhen, Fehlstellung und/oder Adipositas.

In Deutschland liegt zudem bei mehr als 50 % der Patienten mit DFS eine hämodynamisch signifikante periphere arterielle Verschlusserkrankung (PAVK) der unteren Extremitäten vor (Morbach et al. 2020). Dies trifft insbesondere für stationär behandelte Patienten mit DFS zu.

Abb. 5 zeigt die arterielle Minderperfusion des Vorfußes im Stehen bei einem Diabetiker mit PAVK. Die Abbildung verdeutlicht anschaulich das Risiko für eine Fußläsion bei Fußdeformität, Druckbelastung und hämodynamisch relevanter PAVK.

Die Gefahr einer Wundheilungsstörung und Amputation, insbesondere der Majoramputation, wird durch das Vorhandensein einer relevanten PAVK und einer nicht beherrschbaren Infektion bestimmt. Die kritische Extremitätenischämie (CLI) behindert die Wundheilung und verursacht eine hohe Zahl von Majoramputationen bei Menschen mit DFS.

Zusammenfassend sind Neuropathie, Ischämie und Infektionen die drei wesentlichen pathologischen Faktoren in der Entstehung einer diabetischen Fußläsion. Dabei haben Neuropathie und periphere Durchblutungsstörungen eine unterschiedliche Gewichtung bei den betroffenen Patienten, und die bakterielle Gewebeinfektion ist oft die Folge der initialen Läsion. Abb. 6 veranschaulicht den chronischen Krankheitsverlauf mit den zugrunde liegenden Risikofaktoren, Komplikationen und Behandlungsoptionen (Abb. 7).