Genforschung bei Diabetes

Diabetes und die Gene: 19 neue Mosaiksteinchen

05. Dez 2017

Dresdner Forscherinnen und Forscher haben 19 Gene aufgedeckt, deren Aktivität bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes verändert zu sein scheint. Das zeigen sie in einer aktuellen Arbeit, die im Rahmen des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung entstand und im Fachmagazin ‚Diabetologia‘ publiziert wurde.

© ktsdesign/Fotolia

Die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes ist ein komplexer Prozess. Sowohl Typ-1- als auch Typ-2-Diabetes sind polygenetische Erkrankungen: Das bedeutet, neben Lebensstil- und Umweltfaktoren sind viele verschiedene Gene für die Krankheitsentstehung verantwortlich.

Übergeordnetes Ziel der Genforschung zu Diabetes ist es, die Ursachen und Entstehungsmuster der Erkrankung aufzuklären. Insbesondere suchen die Wissenschaftler nach neuen Genen, um die Erkrankung vollständig zu verstehen und sie beispielsweise als Biomarker für eine individuelle Risikovorhersage beziehungsweise zur Diagnose einzusetzen.

Größte Sammlung von Inselzellen gibt Einblick

Ziel der aktuellen Studie war es, herauszufinden, welche Gene in Inselzellen von Menschen mit Diabetes abnormal aktiv sind, verglichen mit jenen von gesunden Menschen. Denn diese Veränderungen könnten für das Versagen der Insulin produzierenden Zellen bei Diabetes verantwortlich sein. Hierzu konnten die Wissenschaftler auf umfangreiches Probenmaterial zurückgreifen. Sie  zogen Inselzellen von diabetischen und gesunden Patienten heran und verglichen die Ergebnisse zusätzlich mit denen von Patienten, die sich einer Bauchspeicheldrüsenoperation unterziehen mussten. Für die letztgenannten lagen eingehende medizinische Informationen vor und der Diabetes-Status konnte ebenfalls unmittelbar vor der Operation genau beurteilt werden.

Dieser Ansatz ermöglichte es den Wissenschaftlern, die größte Sammlung von Inselzellen aus nicht-diabetischen und diabetischen, aber auch aus prädiabetischen Personen zu erstellen. Letztere befinden sich in einer Vorstufe des Diabetes, bei der erste Veränderungen des Körpers auftreten. Mit Hilfe dieser Proben identifizierten die Forscher 19 Gene, deren Aktivität bei diabetischen und den chirurgischen Patienten verändert war im Vergleich zu stoffwechselgesunden.

Neun dieser 19 Gene waren bisher noch nie in diabetischen Inselzellen als fehlreguliert beschrieben worden. Allerdings konnten die Forscher keinen Beweis dafür finden, dass eines dieser Gene in Inselzellen bei prädiabetischen Probanden fehlreguliert vorlag. Das könnte darauf hindeuten, dass ihre geänderte Aktivität eher eine Konsequenz als die Ursache des Inselzellausfalls im Diabetes ist.

Die Daten liefern neue molekulare Erkenntnisse darüber, was in diabetischen Inselzellen schiefläuft – quasi 19 neue Mosaiksteinchen, die ein besseres Bild der Diabetesentstehung ermöglichen könnten. Denn die Forscher sind zuversichtlich, dass die Studie neue Einblicke liefert, wie eine Nährstoffüberlastung über längere Zeit die Funktion der Inselzellen verschleißt und damit deren Fähigkeit beeinträchtigt, den übermäßigen Bedarf an Insulin zu decken.

 

Quelle:
Solimena, M. et al.: Systems biology of the IMIDIA biobank from organ donors and pancreatectomised patients defines a novel transcriptomic signature of islets from subjects with type 2 diabetes. In: Diabetologia, 2017, DOI: 10.1007/s00125-017-4500-3


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