Der Verlauf von Surrogat-Markern der Leberverfettung unter Metformin-Therapie in PCOS-Patientinnen

Ferin, Annika

Changes in Surrogate Markers of Hepatic Steatosis During Metformin Therapy in Women with PCOS

by Annika Ferin née Riemann

Doctoral thesis

Date of Examination:2026-01-13

Date of issue:2025-12-10

Advisor:Prof. Dr. Heide Siggelkow

Referee:Prof. Dr. Heide Siggelkow

Referee:PD Dr. Gerd-Johannes Bauerschmitz

Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11695

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Abstract

English

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is a common condition among women of reproductive age. In addition to its core manifestations—hirsutism, fertility problems, and obesity—it is frequently associated with a range of comorbidities. Many affected patients present with one or more components of the metabolic syndrome, such as diabetes mellitus, insulin resistance, or dyslipidemia. Cardiovascular risk is likewise increased in women with PCOS. In recent years, an association between PCOS and non-alcoholic fatty liver disease has also been observed. Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD), like PCOS, is closely linked to the metabolic syndrome, with insulin resistance—commonly present in PCOS—playing a central role in its pathogenesis. MASLD is itself a highly prevalent disease and, similar to PCOS, is associated with an elevated risk of metabolic and cardiovascular complications. Several diagnostic approaches are available, with abdominal ultrasonography being the most widely used. Surrogate markers such as the Hepatic Steatosis Index (HSI) are also suitable for MASLD screening. Currently, no guideline-recommended pharmacological therapy for MASLD exists. However, metformin—used as an insulin sensitizer in PCOS therapy—appears to have a potentially beneficial effect on hepatic steatosis. Based on these observations, the question arises whether metformin can influence hepatic steatosis in women with PCOS. To address this, the HSI was retrospectively evaluated in 82 PCOS patients at two time points: once before treatment and once after five to twelve months of metformin therapy, or after the same interval in patients who did not receive metformin. To determine whether specific subgroups might benefit more or less from metformin with respect to MASLD, patients receiving metformin were further stratified according to baseline metabolic parameters. More specifically, they were categorized by HSI (“MASLD likely” vs. “MASLD unlikely”), BMI (“normal weight,” “overweight,” “obese”), and HOMA-IR (“insulin resistance present” vs. “insulin resistance absent”). Statistical analysis showed a (highly) significant reduction in HSI among normal-weight patients (BMI <30 kg/m²) receiving metformin. Given the small sample sizes and the retrospective study design, these findings cannot be generalized without caution. Nonetheless, the results suggest that the effect of metformin on MASLD—particularly in PCOS patients—warrants further investigation.

Keywords: PCOS; MASLD; Metformin; Insulin resistance

German

PCOS ist eine häufige Erkrankung unter Frauen im reproduktiven Alter, die neben der Hauptsymptomatik Hirsutismus, Problematik der Fruchtbarkeit und Adipositas mit einer Reihe Begleiterkrankungen einhergehen kann. Besonders oft werden bei betroffenen Patientinnen ein oder mehrere Komponenten des metabolischen Syndroms beobachtet, so zum Beispiel Diabetes mellitus, Insulinresistenz oder Dyslipidämie. Auch das kardiovaskuläre Risiko ist bei PCOS-Patientinnen erhöht. In den letzten Jahren konnte auch eine Assoziation von PCOS mit der nichtalkoholischen Fettleber beobachtet werden. Auch die MASLD wird mit dem metabolischen Syndrom assoziiert. Die Insulinresistenz, die bei PCOS-Patientinnen oftmals vorliegt, scheint in der Pathogenese der MASLD eine zentrale Rolle zu spielen. Auch MASLD ist eine häufige Erkrankung, die ähnlich dem PCOS mit einem erhöhten Risiko auf metabolische und kardiovaskuläre Erkrankungen einhergeht. Für die Diagnostik einer MASLD stehen mehrere Optionen zur Verfügung, am häufigsten verwendet wird die Abdomensonographie. Doch auch Surrogat-Marker wie der HSI eignen sich zum Screening auf MASLD. Eine leitliniengerechte medikamentöse Therapie der MASLD steht aktuell nicht zur Verfügung. Metformin, welches als Insulin-Sensitizer auch in der PCOS-Therapie angewandt wird, scheint jedoch einen potenziell günstigen Einfluss auf die Leberverfettung zu haben. In Zusammenschau dieser Tatsachen stellt sich nun die Frage, ob Metformin bei PCOS-Patientinnen einen Einfluss auf die Leberverfettung haben kann. Um diese Fragestellung zu beantworten, wurde bei 82 PCOS-Patientinnen retrospektiv der HSI zu zwei Zeitpunkten bestimmt: Einmal vor und einmal im Verlauf von fünf bis zwölf Monaten einer Metformin-Therapie bzw. nach dem gleichen zeitlichen Intervall bei Patientinnen ohne Metformin-Therapie. Um zu differenzieren, ob bestimmte Patientinnen mehr oder weniger von einer Metformin-Therapie bzgl. einer MASLD profitieren, wurden die Patientinnen mit Metformin-Therapie weiter unterteilt nach eingangs bestimmten metabolischen Parametern. Genauer wurden die Patientinnen anhand ihres HSI in „MASLD wahrscheinlich“ und „MASLD unwahrscheinlich“, anhand ihres BMI in „schlank“, „übergewichtig“ und „stark übergewichtig“ und anhand ihres HOMA in „Insulinresistenz vorhanden“ bzw. „Insulinresistenz nicht vorhanden“ unterteilt. In der statistischen Auswertung oben genannter Daten ergab sich eine (hoch-)signifikante Reduktion des HSI unter Metformin-Therapie bei schlanken Patientinnen mit einem BMI von <30 kg/m². Aufgrund der kleinen Gruppengrößen sowie des retrospektiven Studiendesigns lassen sich diese Ergebnisse nicht ohne Vorbehalt auf die Gesamtpopulation übertragen. Dennoch lässt sich zusammenfassend festhalten, dass der Einfluss von Metformin auf die MASLD insbesondere bei PCOS-Patientinnen weiter untersucht werden sollte.

Schlagwörter: PCOS; Insulinresistenz; MASLD; Metformin