Lauftext

Artikel des Monats Dezember 2011

Wie hängen Überernährung und Entstehung des Diabetes mellitus Typ II zusammen?

(“Pathway to diabetes through attenuation of pancreatic beta cell glycosylation and glucose transport”)

Hintergrund:
Diabetes mellitus Typ II ist eine Volkskrankheit, insbesondere in den Industrienationen, und eng verknüpft mit falscher Ernährung und Übergewicht. Hinzu kommt eine genetische Disposition. Pathogenetische spielen beim Diabetes Typ II vor allem zwei Störungen eine wesentliche Rolle: A) gestörte Insulin Sekretion und B) herabgesetzte Insulinwirkung (Insulinresistenz). Die Mehrzahl der Erkrankungen entwickelt sich auf dem Boden eines metabolischen Syndroms. Insbesondere ist die Insulinresistenz ein besonderes Merkmal des Diabetes mellitus Typ II. Obwohl der klinische Zusammenhang zwischen über Ernährung, die dann zu Übergewicht führt und der Entstehung des Diabetes mellitus gut bekannt ist, sind die molekularen Grundlagen die zur Insulinresistenz und der Fehlfunktion der Beta-Zellen im Pankreas führen bislang nicht identifiziert. Diese Beweiskette wurde jetzt von einer Arbeitsgruppe vom Zentrum für Nanomedizin der Universität von Kalifornien in Santa Barbara geschlossen.

Forschungsergebnisse:
in aufwändigen Untersuchungen an isolierten menschlichen und tierischen Betazellen des Pankreas konnte die Arbeitsgruppe zeigen, dass eine erhöhte Konzentration von freien Fettsäuren eine Verminderung zweier Transkriptionsfaktoren, FOXA2 und HNF1A, zur Folge hat. Hieraus resultiert, dass eine geringere Menge des Enzyms GnT-4a-Glykosyltransferase in der Betazelle bereitgestellt wird. Das Enzym hat die Aufgabe, Eiweißkörper mithilfe von Zuckermolekülen so zu verändern, dass sie einen bestimmten Standort innerhalb der Zelle behaupten und deren Funktion aufrechterhalten. Mit der Aktivität dieser spezifisches Enzyms ist daher das Schicksal eines Transporteiweißes eng verknüpft, dass die Glukose aus dem Blut in die Betazellen geschleust. Auf diese Weise registriert die gesunde Betazelle, wie viel Zucker im Blut vorhanden ist. Schließlich entwickelt sich eine Fettleber und einer Insulinresistenz, so dass Muskeln nicht mehr genügend Glukose aufnehmen. Diese verhängnisvolle Kaskade ließ sich nicht nur an einzelnen Zell-Linien nachweisen, sondern auch im Tiermodell einen transgenen veränderten Mäusen. Entscheidend war hierbei, die Funktion des Enzyms GnT-4a-Glykosyltransferase aufrechtzuerhalten.

Bewertung:
die Arbeitsgruppe konnte elegant nachweisen, dass ein hoher Fettgehalt der Nahrung die Betazellen des Pankreas an einer sensiblen Stelle trifft. Die Betazellen verlieren die Fähigkeit, den Blutzuckerspiegel zu messen und mittels einer entsprechenden Abgabe von Insulin (Insulinresistenz) in Schach zu halten. Wenn es gelingt, die Funktionsfähigkeit der Betazellen des Pankreas über dieses Schlüsselenzym (GnT-4a-Glykosyltransferase) aufrechtzuerhalten, könnte die Entstehung des Diabetes mellitus verhindert werden. Möglicherweise gibt das Perspektiven für die therapeutische Anwendung. Bis es so weit ist, bleibt nach wie vor nur der (billigere) Weg über gesunde Ernährung und Gewichtsreduktion, um die Entstehung des Diabetes mellitus Typ II als Folge eines metabolischen Syndroms zu verhindern.

Anmelden