Diabetesforschung Wissenschaftler entdecken "Zuckerschalter"

Mehr als sechs Millionen Deutsche sind an Diabetes mellitus erkrankt - eine echte Volkskrankheit. Behandelt werden kann sie allerdings nur sehr eingeschränkt. Deshalb untersuchen Wissenschaftler, welche Mechanismen im Körper zu Diabetes führen und wo mögliche Stellschrauben sind. Forscher aus Leipzig, München und Heidelberg haben jetzt eine gefunden: Einen zentralen Genschalter in der Leber, der den Zuckerhaushalt und die Insulinwirkung in anderen Organen des Körpers kontrolliert.

Im Grunde bedeutet die Diagnose Diabetes mellitus, abgesehen von Typ-1-Diabetes, in der Regel, dass der Zuckerhaushalt des Patienten aus dem Gleichgewicht geraten und die Reaktion des Körpers auf das Hormon Insulin beeinträchtigt ist. Mediziner schätzen, dass es 2040 weltweit mehr als 640 Millionen Diabetiker geben wird - heute sind es bereits 415 Millionen. Ein eigener Weltdiabetestag, den es seit 1991 gibt, soll helfen, auf das wachsende Problem aufmerksam zu machen. Vor allem eine frühere Erkennung der Krankheit steht dabei im Fokus. Denn Experten schätzten, dass die Krankheit meist bis zu zehn Jahre zu spät erkannt wird.

Wissenschaftler sind parallel dazu auf der Suche nach den genauen Ursachen. Dabei ist ein Team von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums München, des Universitätsklinikums Heidelberg, der Technischen Universität München und der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig auf einen "Zuckerschalter" gestoßen. Die Ergebnisse ihrer Arbeit veröffentlichten sie im Fachblatt "Nature Communications".

Genschalter steuert den Zuckerhaushalt

Das Forscherteam um den Stoffwechselexperten Prof. Dr. Stephan Herzig, den Direktor des Instituts für Diabetes und Krebs am Helmholtz Zentrum München, hat einen neuen Mechanismus entdeckt, der für die Steuerung des Zuckerstoffwechsels verantwortlich ist. Und zwar handelt es sich dabei um einen molekularen Schalter in der Leber - einen "Zuckerschalter" sozusagen. Der wird "Transforming growth factor beta 1-stimulated clone 22 D4" - kurz TSC22D4 - genannt und steuert Gene, die den Stoffwechsel im ganzen Körper beeinflussen können.

Die Forscher konnten in ihrer Studie bei diabetischen Mäusen nachweisen, dass die Insulinwirkung und der Zuckerhaushalt sich verbessern, wenn sie das Gen TSC22D4 ausschalteten. Weitere  Analysen ergaben, dass der Genschalter vor allem die Produktion des Proteins Lipocalin13 bremst, das als Botenstoff aus der Leber ausgeschüttet wird und den Zuckerhaushalt anderer Organe regulieren kann.

Nachdem sie den Mechanismus an Mäusen nachweisen konnten, führten die Wissenschaftler Tests an Lebergewebsproben von 66 Patienten mit und ohne Typ-2-Diabetes durch. Dabei zeigte sich, dass in der Leber der Diabetespatienten das TSC22D4-Gen signifikant öfter abgelesen wurde, als bei Menschen mit normalem Zuckerstoffwechsel. Entsprechend seltener konnten die Wissenschaftler die Produktion von Lipocalin13 feststellen.

Ansatz aus der Krebsforschung

Das Gen TSC22D4 ist bereits seit einigen Jahren bekannt - dass es allerdings als Zuckerregulator im Körper wirkt, ist neu. Die aktuelle Studie ist eine erfolgreiche Fortsetzung der Forschungsaktivitäten mit den Kollegen der Inneren Medizin am Universitätsklinikum Heidelberg, erklärt Studienleiter Herzig. Schon im Jahr 2013 konnten die Forscher zeigen, dass eine erhöhte Produktion von TSC22D4 in der Leber von krebskranken Mäusen zu starkem Gewichtsverlust führt. Deshalb untersuchten Sie die Rolle des Genschalters im Zusammenhang mit Diabetes.

Der starke Einfluss von TSC22D4 auf den Stoffwechsel bei Tumorerkrankungen legte nahe, dass es auch bei metabolischen Erkrankungen eine Rolle spielen könnte.

Dr. Bilgen Ekim Üstünel, Helmholtz Zentrum München

Neue Therapieformen möglich?

Die Wissenschaftler um Studienleiter Herzig wollen nun weiter am Genschalter forschen. "Im nächsten Schritt möchten wir daher prüfen, ob man mit unseren Ergebnissen ein neues therapeutisches Prinzip zur Behandlung von Diabetes und Insulinresistenz erarbeiten kann", sagt der Stoffwechselexperte des Helmholtz Zentrums München.

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