Grundlagenforschung

Botenstoff GABA: Möglicher Ansatzpunkt bei Diabetes?

24. Apr 2018

Zwei aktuelle schwedische Studien in ‚EBioMedicine‘ beleuchten den Zusammenhang zwischen Diabetes und dem Molekül GABA. Interessanterweise, so die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, ergibt sich der sowohl für Typ-1- als auch für Typ-2-Diabetes.

© nerthuz/Fotolia

GABA steht für Gamma-Aminobuttersäure, einen wichtigen Botenstoff in unserem Zentralnervensystem. Das Molekül wird durch ein Enzym namens GAD aus der Aminosäure Glutamat hergestellt und zwar in Nervenzellen, aber auch in den Insulin produzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse.

Patienten mit Typ-1-Diabetes weisen oft Antikörper gegen GAD auf. Entsprechend war GABA im Zusammenhang mit der Krankheit schon bekannt. Auch in der Regenerationsforschung werden bereits erste Ansätze mit dem Botenstoff diskutiert. Die Aminosäure sei also wichtig für die Erhaltung und möglicherweise auch für die Herstellung neuer Beta-Zellen, so die Autoren der aktuellen Arbeit in einer Mitteilung. Relativ neu sei hingegen ein Zusammenhang zwischen GABA und Typ-2-Diabetes. Hier knüpfen nun ihre aktuellen Arbeiten an.

Wieviel GABA braucht die Bauchspeicheldrüse?

In der ersten Arbeit versuchten die Autoren herauszufinden, in welchen Konzentrationen der Botenstoff GABA in der Bauchspeicheldrüse überhaupt vorkommt und wie er wirkt. Weil GABA selbst aber schwer zu messen ist, verwendeten die Autoren Oberflächenmoleküle (Rezeptoren), an die GABA bindet als Sensor für dessen Aktivität. Durch ihre Analysen konnten sie die effektiven physiologischen GABA-Konzentrationen in der Bauchspeicheldrüse bestimmen (100-1000 nano Mol). Wird dieser Wert überschritten, so die schwedischen Forscher, geben die Rezeptoren keine Signale mehr weiter.

Anschließend zeigten sie, dass die Rezeptoren aber nicht immer gleich reagieren: Sie lassen sich beispielsweise durch verschiedene Medikamente beeinflussen. Bei Typ-2-Diabetes sind sie zudem empfindlicher für GABA, was in Folge auch die Insulinausschüttung beeinflusst.

GABA und der Teufelskreis bei Typ-1-Diabetes

In der zweiten Arbeit isolierten die Wissenschaftler Immunzellen aus menschlichem Blut und untersuchten die Auswirkungen, die GABA auf diese Zellen hatte. Es zeigte sich, dass der Botenstoff Immunreaktionen unterbinden kann, indem er verhindert, dass Entzündungsmoleküle ausgeschieden werden. Darüber hinaus verhinderte GABA, dass sich die entsprechenden Immunzellen vermehren und sich die Entzündungsreaktion so ausweitet.

Die Ergebnisse deuten also auf einen Teufelskreis hin: Bei Gesunden schützt GABA die Insulin produzierenden Betazellen (von denen es auch produziert wird) vor einer fehlgeleiteten Immunreaktion, in dem es die Immunzellen und deren Entzündungsreaktion zurückhält. Sinkt aber – wie bei Typ-1-Diabetes – die Zahl der Betazellen, verringert sich folglich auch die Menge an produziertem GABA. Dadurch wird das Immunsystem schlechter kontrolliert und die Zerstörung der Bauchspeicheldrüse schreitet stärker voran.  

Künftig möchten die Forscher die GABA-Signalmechanismen in den Immunzellen und in den menschlichen Betazellen weiter aufklären. Zudem interessiert sie, wie aktuelle Medikamente die Wirkung von GABA erhöhen, verringern oder nachahmen können, so die Autoren in einer Mitteilung.

 

Quellen:
Korol, SV. et al.: Functional characterization of native, high-affinity GABAA receptors in human pancreatic beta cells. In: EBioMedicine, 2018, DOI: 10.1016/j.ebiom.2018.03.014

Bhandage, AK. et al.: GABA regulates release of inflammatory cytokines from peripheral blood mononuclear cells and CD4+ T cells and is immunosuppressive in type 1 diabetes. In: EBioMedicine, 2018, DOI: 10.1016/j.ebiom.2018.03.019

Universität Uppsala: The relevance of GABA for diabetes is highlighted in two new studies published in EBioMedicine. Pressemitteilung vom 5. April 2018


zum Seitenanfang
Druckversion