Entwicklung von Adipositas zu Typ-2-Diabetes untersucht

In einer kürzlich im Fachjournal „Genes & Diseases“ veröffentlichten Studie untersuchten Forscher der Medizinischen Universität Chongqing, China, die potenziellen Mechanismen, die den Betazellrückgang während des Fortschreitens von Adipositas zu T2DM regulieren.

Dazu untersuchten die Wissenschaftler i) das Profil zirkulierender exosomaler miRNA bei nicht-diabetischen, adipösen und neu aufgetretenen Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM)-Patienten und ii) die Funktionen von miR-146b bei Adipositas und T2DM.

Die aus Plasma-Exosomen gewonnene miRNA-Expression der Studienkohorte ergab eine differenzielle Expression von 83 miRNAs, von denen 38 hoch- und 45 herunterreguliert waren. Weitere Analysen ergaben, dass zwei miRNAs, miR-146b und miR-134, bei Adipositas hochreguliert und bei neu auftretendem Typ-2-Diabetes weiter hochreguliert waren. Die Expression dieser miRNAs korrelierte positiv mit dem Nüchternblutzucker und den HbA1C-Werten. In-vivo-Studien mit dem db/db-Mausmodell bestätigten zudem, dass miR-146b in den Inselzellen und anderen insulinreaktiven Geweben (einschließlich epididymalem Fettgewebe, Skelettmuskulatur und Leber) exprimiert wurde.

Überexpression von miR-146b

Die Autoren zeigten, dass die Expression von miR-146b bei Supplementierung mit hohen freien Fettsäuren (FFA) oder inflammatorischen Zytokinen unverändert blieb; bei Exposition gegenüber beiden Faktoren war hingegen eine deutliche Hochregulation zu beobachten. Die Überexpression von miR-146b war mit erhöhter Apoptose, verminderter Proliferation sowie reduzierter Insulinsynthese und -sekretion durch die Insel-β-Zellen verbunden.

Anschließende bioinformatische Analysen ergaben, dass miR-146b die Expression dreier Gene (Btg2, Med1 und Taf9b), die an der negativen Regulation des apoptotischen Prozesses beteiligt sind, sowie eines Gens (Syt1), das mit der Zelldifferenzierung assoziiert ist, unterdrückte. Luciferase-Reporter-Assays zeigten, dass nur Btg2 in Gegenwart eines miR-146b-Mimetikums eine verringerte Aktivität aufwies, was in vivo bestätigt wurde. Die Überexpression von Btg2 verhinderte die durch miR-146b-Mimetika induzierte Apoptose und stellte die Proliferation der Insel-β-Zellen wieder her.

Potenzial als diagnostischer Marker

Zusammenfassend heben die Ergebnisse dieser Studie i) das Potenzial von miR146b als diagnostischer Marker für das Typ-2-Diabetes-Risiko bei Erwachsenen mit Adipositas hervor, ii) zeigen, wie miR146b den Betazellrückgang durch Regulierung der Expression von Btg2 beeinflusst, und iii) legen nahe, dass die gezielte Ausrichtung auf die miR-146b/Btg2-Achse die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Prävention und Behandlung von Typ-2-Diabetes erleichtern könnte.