Grundlagenforschung

Diabetes-Entstehung auf zellulärer Ebene

02. Jan 2018

Warum entwickeln manche Menschen Typ-2-Diabetes und andere nicht? Über persönliche Risikofaktoren wird viel geschrieben. Die Vorgänge, die bei der Krankheitsentstehung in den einzelnen Körperzellen ablaufen, sind jedoch immer noch weitgehend unbekannt. Eine irische Forschergruppe hat neue Erkenntnisse über molekulare Vorgänge bei der Diabetes-Entstehung gewonnen und diese im Nature-Journal ‚Scientific Reports‘ veröffentlicht.

Diabetesentstehung auf zellulärer Ebene © FikMik - Fotolia.com

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Aminosäuren sind die Bausteine der Körperzellen. Aus ihnen werden grundlegende Körperstrukturen aufgebaut sowie lebensnotwendige Enzyme, die Werkzeuge zur Steuerung funktioneller Abläufe auf zellulärer Ebene.

Eine bestimmte Gruppe von Aminosäuren, die entsprechend ihrer Struktur verzweigt-kettige Aminosäuren (engl. Branched-chain amino acids, BCAA) genannt werden, zählen zu den essentiellen Aminosäuren. Dies bedeutet, dass menschliche und tierische Zellen diese Aminosäuren nicht selbst herstellen können, sondern darauf angewiesen sind, sie mit der Nahrung zuzuführen. Die Verteilung der wertvollen essentiellen Aminosäuren auf die verschiedenen Gewebetypen wird vom Körper streng kontrolliert.

Es ist bereits bekannt, dass im Vergleich zu normalgewichtigen und stoffwechselgesunden Individuen bei Übergewicht und bei Typ-2-Diabetes erhöhte Konzentrationen dieser speziellen Aminosäuren, genannt BCAA,  im Blutplasma vorliegen. BCAA kann also als Marker verwendet werden, um die Entwicklung von Typ-2-Diabetes vorherzusagen. Erhöhte BCAA-Spiegel werden auch mit Insulinresistenz in Verbindung gebracht; die Zusammenhänge im Einzelnen sind jedoch noch ungeklärt.

Diabetes: Verminderte Genaktivität hemmt Weiterverarbeitung bestimmter Aminosäuren 

Ein Wissenschaftlerteam hat nun im Tiermodell festgestellt, dass bei Typ-2-Diabetes die Aktivität der Gene herabgesetzt ist, die die verzweigt-kettigen Aminosäuren weiterverarbeiten. Stoffwechselvorgänge, bei welchen diese eine Rolle spielen, können somit nur vermindert ablaufen.  

Eine eingeschränkte Fähigkeit der Körperzellen, BCAA zu verstoffwechseln, scheint bei der Entwicklung von Typ-2-Diabetes eine Rolle zu spielen, so die Autoren.  Die Arbeiten der irischen Forschergruppe liefern neue Erkenntnisse über die Krankheitsentstehung von Typ-2-Diabetes. Beobachtungen auf zellulärer Ebene helfen auf lange Sicht, die Vorgänge zu verstehen, die sich auch im klinischen Erscheinungsbild bei Menschen mit Diabetes vom Typ-2 zeigen.

Quelle:

Hernández-Alvarez, M.I., et al.: Early-onset and classical forms of type 2 diabetes show impaired expression of genes involved in muscle branched-chain amino acids metabolism. In: Scientific Reports, 2017, 7, Article number: 13850 , doi:10.1038/s41598-017-14120-6

AlphaGalileo: New findings show what develops in body cells during type2 diabetes onset. Pressemitteilung der Universität Dublin vom 12.12.2017 (letzter Abruf: 22.12.2017)


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