Artikel zur Langlebigkeit

Forschung zu möglichen neuen Diabetesbehandlungen

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  • Es wurde festgestellt, dass ein Protein namens S100A9 unter bestimmten Bedingungen als Blutzucker- und Lipidregulator fungiert und als potenzielle neue Diabetesbehandlung die Wirkung von Insulin ohne schädliche Nebenwirkungen reproduzieren kann.

  • Insulininjektionen sind bei Typ-1-Diabetes und schwereren Fällen von Typ-2-Diabetes erforderlich.

  • Mäuse mit Insulinmangel, die hohe Dosen von S100A9 erhielten, hatten ein verbessertes Glukosemanagement und eine bessere Kontrolle sowohl von Lipiden als auch von Ketonen.

  • In früheren Studien bestand bei Personen mit erhöhten S100A9-Werten ein Zusammenhang mit einem verringerten Diabetesrisiko.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht

Insulin, ein Hormon, das für die Regulierung des Blutzuckers und der Lipide unerlässlich ist, wird normalerweise von den β-Zellen der Bauchspeicheldrüse produziert. Bei vielen Menschen mit Diabetes sind die Zellen der Bauchspeicheldrüse jedoch nicht (mehr) funktionsfähig, was zu einem chronischen und möglicherweise tödlichen Insulinmangel führt, der nur durch tägliche Insulininjektionen kontrolliert werden kann.

Dieser Ansatz hat jedoch schwerwiegende Nebenwirkungen, darunter ein erhöhtes Risiko einer lebensbedrohlichen Hypoglykämie, und stellt das Stoffwechselgleichgewicht nicht wieder her. Um die Therapie zu verbessern, haben Forscher der Universität Genf (UNIGE), Schweiz, ein Protein namens S100A9 identifiziert, das unter bestimmten Bedingungen als Blutzucker- und Lipidregulator zu wirken scheint und gleichzeitig die schädlichsten Nebenwirkungen von Insulin vermeidet.

Diese Entdeckung, die in Nature Communications nachzulesen ist, ebnet den Weg für eine bessere Behandlung von Diabetes und könnte die Lebensqualität von zig Millionen Menschen, die unter Insulinmangel leiden, erheblich verbessern.

Heutzutage sind Insulinspritzen für Patienten mit Typ-1-Diabetes oder einer schweren Form von Typ-2-Diabetes überlebenswichtig. Allerdings ist diese Behandlung nicht ohne Risiko: Eine Überdosierung kann eine Hypoglykämie auslösen, also einen Abfall des Blutzuckerspiegels, der zum Koma oder sogar zum Tod führen kann. Bei einer Unterdosierung kann es jedoch zu einer ebenso gefährlichen Hyperglykämie kommen.

Darüber hinaus ist Insulin an der Kontrolle von Ketonen beteiligt, Elementen, die entstehen, wenn die Leber mangels ausreichender Glukosereserven Lipide abbaut, die in zu großen Mengen toxisch werden. Darüber hinaus führen langfristige Insulinbehandlungen zu einem Überschuss an Fett und Cholesterin im Blut und erhöhen somit das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Bereits 2010 hob das Team von Roberto Coppari, Professor am Diabeteszentrum der medizinischen Fakultät der UNIGE, die gluko- und lipidregulierenden Eigenschaften von Leptin hervor, einem Hormon, das an der Kontrolle des Hungers beteiligt ist. „Allerdings hat sich die pharmakologische Anwendung von Leptin beim Menschen aufgrund der Entwicklung einer Leptinresistenz als schwierig erwiesen“, sagt Roberto Coppari. „Um dieses Problem zu lösen, haben wir unseren Fokus auf die durch Leptin ausgelösten Stoffwechselmechanismen verlagert und nicht auf das Hormon selbst.“

Die Wissenschaftler beobachteten Veränderungen im Blut von Mäusen mit Insulinmangel, denen sie Leptin verabreichten, und stellten fest, dass das S100A9-Protein reichlich vorhanden war. „Dieses Protein hat einen schlechten Ruf, weil es bei der Bindung an sein Schwesterprotein S100A8 einen Komplex namens Calprotectin bildet, der die Symptome vieler entzündlicher oder Autoimmunerkrankungen verursacht“, sagt Giorgio Ramadori, Forscher am Diabeteszentrum der UNIGE-Fakultät of Medicine und Erstautor dieser Arbeit. „Durch die Überexpression von S100A9 können wir jedoch paradoxerweise seine schädliche Kombination mit S100A8 reduzieren und so den Calprotectinspiegel senken.“

Anschließend verabreichten die Forscher ihren an Insulinmangel leidenden diabetischen Mäusen hohe Dosen S100A9 und stellten ein verbessertes Glukosemanagement und eine bessere Kontrolle von Ketonen und Lipiden fest, zwei Stoffwechselstörungen, die bei Menschen mit Insulinmangel häufig auftreten.

Um besser zu verstehen, wie sich dieser Mechanismus auf den Menschen auswirkt, führt das Team von Professor Coppari derzeit in Zusammenarbeit mit den Genfer Universitätskliniken eine klinische Beobachtungsstudie an Patienten mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes durch, die sehr hohe Glukose- und Ketonwerte aufweisen. Sie wollen die Zusammenhänge zwischen dem S100A9-Spiegel im Blut und der Schwere der Symptome ermitteln.

„Bei Menschen haben frühere Studien bereits darauf hingewiesen, dass erhöhte S100A9-Spiegel mit einem geringeren Diabetesrisiko korrelieren. Daher untermauern diese Ergebnisse die klinische Relevanz unserer Daten weiter. Daher arbeiten wir derzeit daran, zu klinischen Phase-I-Studien am Menschen überzugehen, um sie direkt zu testen.“ die Sicherheit und Wirksamkeit von S100A9 bei Insulinmangel“, sagt Roberto Coppari.

Anschließend machte das Team eine zweite Entdeckung: Das S100A9-Protein scheint nur in Gegenwart von TLR4 zu funktionieren, einem Rezeptor, der sich auf der Membran bestimmter Zellen befindet, darunter Adipozyten oder Zellen des Immunsystems. „Warum? Im Moment bleibt es rätselhaft“, sagt Roberto Coppari.

Die Forscher arbeiten derzeit an einer Behandlung, die niedrige Insulindosen und S100A9 kombiniert, um Glukose und Ketone besser zu kontrollieren und die Nebenwirkungen von hochdosiertem Insulin zu begrenzen. „Wir wollen auch die genaue Rolle von TLR4 entschlüsseln, um eine Therapiestrategie anzubieten, die das empfindliche Gleichgewicht zwischen optimaler Blutzucker-, Keton- und Lipidkontrolle erreicht.“

Es steht viel auf dem Spiel: Dutzende Millionen Menschen nehmen ihr Leben lang täglich Insulin, eine Behandlung, die sowohl für Patienten als auch für das Pflegepersonal oft schwer zu vereinbaren ist. Die von Roberto Coppari und seinem Team vorgeschlagene neue Therapiestrategie könnte ihre Lebensqualität erheblich verbessern.

Die Studie wurde veröffentlicht in Naturkommunikation im Jahr 2019.



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