Insulin: Stressbedingtes Gen hinter Diabetes identifiziert

Forscher der Osaka Metropolitan University, Japan, haben ein Gen identifiziert, das bei Aktivierung durch metabolischen Stress die β-Zellen der Bauchspeicheldrüse schädigt und so zu Funktionsstörungen führt.

„Typ-2-Diabetes entsteht, wenn die pankreatischen β-Zellen, die Insulin zur Regulierung des Blutzuckerspiegels ausschütten, durch anhaltenden Stress aufgrund schlechter Ernährungsgewohnheiten, einem sogenannten oxidativen Stress, beeinträchtigt werden“, erklärt Prof. Naoki Harada, Hauptautor der neuen Studie. Doch was genau verschleißt diese lebenswichtigen Zellen?

Auf der Suche nach einer Antwort untersuchte das Team das stressreaktive Gen REDD2. Diese Art von Genen wird aktiviert, wenn Zellen unter Druck stehen, und soll die Zellen bei ihren Stressbewältigungsstrategien unterstützen, so die Autoren. Dies könne jedoch manchmal fehlschlagen. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Journal of Biological Chemistry“ veröffentlicht.

Gen REDD2 im Fokus

„Wir beobachteten, dass eine erhöhte Expression dieses Gens die β-Zellen schädigt, was wiederum zu einer verminderten Insulinsekretion und dem Ausbruch von Diabetes führt“, berichtet Harada. Das Team stellte fest, dass die REDD2-Aktivität anstieg, wenn β-Zellen hohen Konzentrationen von Glukose, Fettsäuren und STZ ausgesetzt waren – einer Chemikalie, die häufig zur Modellierung von Diabetes im Labor verwendet wird. Bei unterdrückten REDD2-Spiegeln überlebten die β-Zellen besser und behielten ihre Funktion. Umgekehrt führte überaktives REDD2 zu vermehrtem Zelltod und zur Störung des wichtigen zellulären Wachstumspfades mTORC1.

Weitere Experimente an Kulturzellen und Modellmäusen zeigten zudem, dass REDD2-defiziente Mäuse ihren Blutzuckerspiegel besser regulieren konnten, wenn sie mit einer fettreichen Ernährung gefüttert oder diabetesauslösenden Chemikalien ausgesetzt wurden. Diese Mäuse wiesen zudem eine höhere Anzahl gesunder β-Zellen auf und produzierten mehr Insulin. Datenanalysen menschlicher Inselzellen untermauern die negativen Auswirkungen von REDD2 auf die β-Zellmasse und die Insulinsekretionskapazität. „Wir haben festgestellt, dass die Unterdrückung der REDD2-Expression β-Zellen vor Schäden schützt, selbst unter Stress durch übermäßiges Essen, und so dem Ausbruch von Diabetes vorbeugt“, kommentiert Harada.

Möglicher Schlüsselfaktor bei β-Zellschäden

Die Entdeckung der Rolle von REDD2 als Schlüsselfaktor bei β-Zellschäden eröffnet neue Möglichkeiten für die Frühdiagnose und Behandlung von Typ-2-Diabetes. „Wir hoffen, dass REDD2 als diagnostischer Marker für Typ-2-Diabetes dienen und den Weg für neue Medikamente oder funktionelle Lebensmittel ebnen kann, die darauf abzielen“, so Harada abschließend.