HOMA-IR: Wie man ihn berechnet und das Ergebnis richtig deutet

Der häufigste Fehler bei der manuellen Berechnung von HOMA-IR ist die Verwechslung der Einheiten. Labore geben Glukose in mg/dl oder mmol/l an (1 mmol/l entspricht etwa 18 mg/dl) und Insulin in µIU/ml (oder mIU/l — derselbe Zahlenwert) oder in pmol/l. Die Formel mit 405 verlangt Glukose in mg/dl, die Formel mit 22,5 mmol/l, und bei beiden muss das Insulin in µIU/ml vorliegen. Gibt das Labor Insulin in pmol/l an, muss es zuerst in µIU/ml umgerechnet werden, indem man durch etwa 6,945 teilt (1 µIU/ml entspricht etwa 6,9 pmol/l; in der Literatur findet sich auch die Näherung 6,0, prüfen Sie bei pmol/l also immer, welchen Faktor Ihr Rechner verwendet).

Das HOMA-Modell wurde 1985 von Matthews et al. beschrieben. Es beruht auf einer einfachen Idee: Im Nüchternzustand ergeben sich die Konzentrationen von Glukose und Insulin im Blut aus einer Rückkopplungsschleife zwischen der Leber, die Glukose produziert, und der Bauchspeicheldrüse, die Insulin ausschüttet. Vergleicht man gemessene Werte mit den Vorhersagen eines Computermodells, lässt sich abschätzen, welcher Teil der Abweichung auf die Resistenz der Gewebe gegenüber Insulin und welcher auf eine unzureichende Beta-Zell-Funktion zurückgeht. Die vereinfachten Formeln (405 und 22,5) sind eine Näherung dieses Modells, die sich leicht mit dem Taschenrechner ausrechnen lässt.

Der Übersichtsartikel von Wallace, Levy und Matthews aus dem Jahr 2004, verfasst von den Entwicklern der Methode, ordnet ihre Anwendungen. Er hebt hervor, dass HOMA ein weit verbreitetes klinisches und epidemiologisches Instrument ist, gegen verschiedene physiologische Methoden validiert, und dass es den Vorteil hat, nur eine einzige Plasmaprobe zu benötigen. Die Autoren betonen jedoch, dass das Ergebnis nur dann verlässlich ist, wenn die Eingangsdaten solide sind, und dass der Index am besten in Kohorten- und epidemiologischen Studien funktioniert und nicht als alleiniges Maß der Beta-Zell-Funktion. Für die Patientin oder den Patienten heißt das: HOMA-IR ist ein gutes Screening- und Vergleichsinstrument, aber keine präzise Messung.

Man sollte auch bedenken, was HOMA-IR misst und was nicht. Er beruht auf dem Nüchternzustand und spiegelt daher vor allem die Insulinresistenz der Leber wider, also wie leicht Insulin die nächtliche Glukoseproduktion hemmt, und nicht, wie wirksam die Muskulatur nach einer Mahlzeit Glukose aufnimmt. Eine Person mit normalem HOMA-IR kann also eine Glukoseintoleranz nach Belastung haben, und umgekehrt. Deshalb greifen Ärztinnen und Ärzte in unklaren Situationen auch zu einem Glukosetoleranztest.

Patientinnen und Patienten suchen oft eine Antwort auf die Frage 'ab welchem Wert habe ich eine Insulinresistenz'. Die ehrliche Antwort lautet: Es gibt keine einzige, für alle gültige Grenze. In polnischen Laboren und Beschreibungen im Internet begegnen am häufigsten Schwellen um 2,0–2,5 (manchmal niedriger, z. B. 1,9, oder höher, z. B. 2,9), doch sie stammen aus verschiedenen Populationen und Methoden, und Studien zeigen, wie stark das Ergebnis davon abhängt, wie der Grenzwert bestimmt wird.

Dasselbe Fazit ergibt sich aus dem Übersichtsartikel von Tahapary et al. (2022): Es besteht eine hohe Variabilität der zur Definition der Insulinresistenz verwendeten HOMA-IR-Schwellen, und die Verteilung des Index hängt von demografischen Merkmalen der Untersuchten wie Alter, Geschlecht und Ethnie ab, was die Bestimmung des optimalen Grenzwerts erschwert. Die Autoren fügen hinzu, dass eine einfachere Alternative, die keine Insulinmessung erfordert, der TyG-Index (aus Triglyzeriden und Glukose) ist, doch auch dafür sind die Schwellen uneinheitlich. Die Übertragung einer Grenze von einer Bevölkerung (z. B. spanisch, asiatisch, amerikanisch) auf eine andere ohne Validierung ist daher riskant.

Während Glukose mit gut standardisierten Methoden gemessen wird, ist die Insulinmessung zwischen den Laboren deutlich weniger konsistent. Der Bericht einer Arbeitsgruppe der American Diabetes Association (Marcovina et al., 2007), die 12 kommerzielle Methoden von 9 Herstellern bewertete, ergab Variationskoeffizienten innerhalb eines Assays von 3,7 % bis 39,0 % und zwischen verschiedenen Methoden von 12 % bis 66 % (Median 24 %). Die Verwendung einer gemeinsamen Insulin-Referenzpräparation verbesserte die Übereinstimmung zwischen den Methoden nicht. Da Insulin eine der beiden Variablen der HOMA-IR-Formel ist, überträgt sich seine Unsicherheit direkt auf das Ergebnis des Index.

In der Praxis bedeutet das, dass dieselbe Blutprobe, mit zwei verschiedenen Methoden gemessen, Insulinwerte liefern kann, die um mehrere Zehnerprozent differieren, und damit auch HOMA-IR um einen ähnlichen Betrag. Zudem wird Insulin pulsatil ausgeschüttet, sodass selbst unter gleichen Bedingungen eine einzelne Abnahme schwanken kann. Aus diesen Gründen ist der Vergleich von HOMA-IR-Ergebnissen verschiedener Labore unsicher, und Veränderungen unterhalb einiger Zehnerprozent lassen sich ohne Wiederholung kaum als real werten. Bei grenzwertigen Ergebnissen ist es am vernünftigsten, sich auf zwei oder mehr Messungen im selben Labor zu stützen.

Der Goldstandard zur Messung der Insulinempfindlichkeit ist der hyperinsulinämisch-euglykämische Clamp, ein Forschungsverfahren, bei dem Insulin und Glukose intravenös gegeben werden und gemessen wird, wie viel Glukose der Körper verwerten kann. Er ist zeitaufwendig und nicht routinemäßig verfügbar, deshalb sucht man nach Ersatzindizes. Die Metaanalyse von Otten et al. (2014) trug die Korrelationen solcher Indizes mit dem Clamp zusammen. Unter den auf einer Nüchternprobe beruhenden Indizes hatten das revidierte QUICKI (r=0,68), QUICKI (r=0,61), log HOMA-IR (r=−0,60) und HOMA-%S (r=0,57) die stärksten Korrelationen, unter den OGTT-basierten Stumvoll MCR und OGIS (r=0,70), Matsuda (r=0,67), Stumvoll ISI (r=0,67) und Gutt (r=0,65).

Aus dieser Arbeit ergeben sich zwei Schlüsse. Erstens korreliert HOMA-IR (besonders nach logarithmischer Transformation) mit dem Clamp mäßig gut, bei etwa 0,6, und weicht nicht wesentlich von anderen einfachen Indizes aus einer Nüchternprobe ab. Zweitens sind OGTT-basierte Indizes nicht eindeutig besser als der beste Nüchternprobenindex. Die Autoren hielten das revidierte QUICKI für ebenso gut wie die besten OGTT-Maße und empfehlen es für große klinische Studien. Eine Korrelation von etwa 0,6 bedeutet, dass HOMA-IR ungefähr ein Drittel der im Clamp gemessenen Variabilität der Insulinempfindlichkeit erklärt, was zeigt, dass der Index eine Näherung und keine präzise Messung ist.

Für die Praxis folgt daraus Mehreres. HOMA-IR hat einen realen prognostischen Wert, denn Personen mit höheren Werten erkranken häufiger an Diabetes und Bluthochdruck und erleiden häufiger nicht tödliche kardiovaskuläre Ereignisse. Zugleich handelt es sich um Beobachtungsstudien, sie beweisen also nicht, dass der Index selbst eine Ursache ist, und die Stärke des Zusammenhangs (HR 1,3–1,9) ist mäßig. Das Fehlen eines Zusammenhangs mit tödlichen kardiovaskulären Ereignissen und der Krebssterblichkeit in dieser Metaanalyse warnt davor, einem hohen HOMA-IR den Charakter eines 'Urteils' zuzuschreiben. Er ist ein Risikoindikator, der vor allem im Zusammenspiel mit anderen Faktoren Sinn ergibt.

Ein hohes HOMA-IR-Ergebnis ist keine Diagnose, sondern ein Signal für eine umfassendere Beurteilung. Der erste Schritt ist die Bestätigung: Wiederholung der Untersuchung unter gleichen Bedingungen und im selben Labor. Der zweite ist die Zusammenschau mit anderen Daten: Taillenumfang, Körpergewicht, Blutdruck, Blutfette (Triglyzeride, HDL), Nüchternglukose, HbA1c, Leberenzyme (eine Fettleber geht häufig mit Insulinresistenz einher), bei Frauen Symptome eines polyzystischen Ovarsyndroms. Ist das Ergebnis grenzwertig oder passt es nicht zum klinischen Bild, kann die Ärztin oder der Arzt einen Glukosetoleranztest veranlassen, in ausgewählten Fällen mit Insulinbestimmung.

Die Belege für den Nutzen von Lebensstiländerungen stammen hauptsächlich aus Studien zum Prädiabetes: Der Übersichtsartikel im Lancet (Tabák et al., 2012) weist darauf hin, dass Lebensstilinterventionen bei Menschen mit Prädiabetes mit einer relativen Verringerung des Diabetesrisikos um 40–70 % einhergehen. Zu betonen ist jedoch, dass sich diese Daten auf das Diabetesrisiko beziehen und nicht auf den HOMA-IR-Index selbst, der nur ein indirektes Maß ist. Es gibt keine guten Belege dafür, dass die Senkung des HOMA-IR an sich, unabhängig von der Verringerung des viszeralen Fetts und der Verbesserung der Fitness, gesundheitlichen Nutzen bringt.

HOMA-IR ist ein Werkzeug, das man leicht überschätzt und leicht abtut. Überschätzt wird er, wenn ein Ergebnis von 2,6 als Diagnose und 2,4 als Gesundheit gilt und die Unsicherheit der Insulinmessungen sowie das Fehlen universeller Schwellen vergessen werden. Abgetan wird er, wenn ein hoher Wert nur deshalb verworfen wird, weil die Glukose normal ist, obwohl der Index gerade dann den größten Sinn hat: als frühes Signal, dass der Körper mehr Insulin braucht, als er sollte. Vernünftig ist es, ihn als ein Element einer umfassenderen Beurteilung zu nutzen, unter gleichen Bedingungen zu wiederholen und Entscheidungen auf den klinischen Zusammenhang zu stützen.