mikro-RNA blockiert Insulin bei Übergewicht

29. März 2011
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Das Körpergewicht beeinflusst die Diabetes-Gefahr: 80 bis 90 Prozent der Patienten mit Typ-2-Diabetes sind übergewichtig. Forschern zufolge spielen kurze Ribonukleinsäure-Moleküle, so genannte Mikro-RNAs, dabei offenbar eine wichtige Rolle.

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung in Köln und des Exzellenzclusters CECAD („Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases“) der Universität zu Köln fanden heraus, dass übergewichtige Mäuse in ihrer Leber vermehrt das regulatorische RNA-Molekül miRNA-143 bilden. miRNA-143 bewirkt, dass Insulin das Enzym AKT nicht mehr aktivieren kann. Ohne aktives AKT kann Insulin seine blutzuckersenkende Wirkung nicht entfalten – der Blutzuckerspiegel gerät aus dem Lot. Der neu entdeckte Mechanismus könnte ein neuer Ansatzpunkt sein, um Medikamente gegen Diabetes zu entwickeln.

mikro-RNA auch bei Typ-2-Diabetes von Bedeutung

Das Hormon Insulin spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels. Ist viel Traubenzucker (Glukose) im Blut vorhanden, öffnet Insulin die Zucker-Transportkanäle in der Zellmembran von Muskel- und Fettzellen. Glukose gelangt in die Körperzellen, sodass der Zuckergehalt im Blut sinkt. Darüber hinaus hemmt Insulin die Zuckerneubildung in der Leber. Die. Typ-2-Diabetiker können Insulin zwar in ausreichender Menge bilden, die Zellen sind dafür jedoch unempfindlich – das Hormon kann seine Aufgabe nicht erfüllen. Unbehandelt schädigt die Krankheit durch erhöhte Blutzuckerwerte die Gefäße, was zu Herzinfarkt und Schlaganfall führen kann.

Die molekularen Vorgänge in den Körperzellen, die für den Zusammenhang zwischen Körpergewicht und Diabetes verantwortlich sind, sind weitgehend unbekannt. In allen Geweben, die auf Insulin ansprechen, kommen jedoch mikro-RNAs vor. Die Kölner Wissenschaftler um Jens Brüning, Direktor am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung und Leiter des Exzellenzclusters CECAD vermuteten deshalb, dass mikro-RNAs auch bei Typ-2-Diabetes eine Rolle spielen könnten. Diese kurzen Ribonukleinsäure-Moleküle können die Aktivität von Genen regulieren und so die Produktion von Proteinen kontrollieren.

Dicke und dünne Mäuse im Vergleich

Die Kölner Forschergruppe hat nun einen neuen Mechanismus entdeckt, der zur Insulin-Unempfindlichkeit der Zellen führt. Demnach bilden übergewichtige Mäuse in der Leber einen Überschuss an miRNA-143. Dieses RNA-Molekül legt Gene still, die für die Aktivierung des Enzyms AKT verantwortlich sind und verhindert so, dass Insulin AKT aktivieren kann. „AKT ist wichtig für den Glukosetransport in der Zelle und für die Hemmung der Zuckersynthese in der Leber. Wird das Enzym gehemmt, läuft Insulin ins Leere. Der Blutzuckerspiegel bleibt erhöht“, erklärt Jens Brüning den Mechanismus.

Für ihre Studie hatten die Forscher normalgewichtige mit übergewichtigen Mäusen mit Typ-2-Diabetes verglichen. Dabei zeigte sich, dass die kranken Tiere in der Leber mehr als doppelt so viel miRNA-143 bilden. Bei den übergewichtigen Mäusen, die miRNA-143 in großer Menge bildeten, fanden die Forscher nur eine geringe Konzentration des Proteins ORP8. ORP8 bewirkt, dass Insulin AKT aktivieren und den Zuckergehalt im Blut senken kann. Fehlt ORP8, kann Insulin seine Wirkung nicht entfalten und AKT bleibt inaktiv.

Warum übergewichtige Mäuse mehr miRNA-143 bilden als Nager mit normalem Gewicht, wissen die Forscher noch nicht. „Wenn wir die Signalwege in der Zelle aufklären, die zur Bildung von miRNA-143 führen, könnten wir hier ansetzen, um neue Medikamente gegen Typ-2-Diabetes zu entwickeln“, fasst Jens Brüning die Pläne zusammen.

Originalpublikation:
Obesity-induced overexpression of miRNA-143 inhibits insulin-stimulated AKT activation and impairs glucose metabolism
Sabine D. Jordan et al.; Nature Cell Biology, DOI: 10.1038/ncb2211; 2011

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5 Kommentare:

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Sehr gute Idee, Frau Dr. Gutberlet – bloß wie? Versuchen Sie mal, mit z.T. hochdosierten Cortison, Rollstuhlpflichtigkeit und Insulin abzunehmen und verraten Sie mir dann bitte das Geheimnis, ich schaffe es trotz aller Anstrengungen nicht.

#5 |
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Axel Weindorf
Axel Weindorf

Danke für den guten Kommentar Fr. Dr. Judith Gutberlet.
Gewichtsreduktion wäre die gesündeste und natürlichste weise.
Doch leider läst sich damit nicht soviel Geld verdienen.

#4 |
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Was ist Ursache und was ist Wirkung? Ist die überschießende miRNA-143-Bildung Folge des Übergewichtes, das ganze womöglich ein epigenetischer Schaltmechanismus? Dann ließe sich ja mit Gewichtsreduktion, wie Frau Dr. Gutberlet zu bedenken gibt, viel erreichen. Oder aber resultiert das Übergewicht aus der aus den Fugen geratenen miRNA-Produktion? In jedem Fall ein interessanter Forschungsansatz, den es zu vertiefen gilt. Wenngleich ich mit Frau Gutberlet bezüglich der notwendigen Eigeninitiative der Patienten übereinstimme, habe ich keinesfalls den Eindruck, dass hier “an der Praxis vorbei” geforscht wird.

#3 |
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Hildegard Bohnenkamp
Hildegard Bohnenkamp

Ganz meine Meinung.

#2 |
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Wie wär´s mit Gewichtsreduktion?
Ich finde es auch sehr spannend, die Abläufe im Körper aufzuklären und zu verstehen, aber man sollte manchmal nicht am Praktischen vorbei forschen. Wenn Übergewicht diese Prozesse triggert, dann sollte die Gewichtsreduktion doch die Prozesse auch Rückgängig machen.
Dafür muss halt der Patient selbst ein bisschen was leisten! und nicht zur für Pillen bezahlen oder die Gesellschaft bezahlen lassen.

#1 |
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