Neuer Mechanismus könnte die Wirksamkeit von Diabetes-Behandlungen verbessern

Eine von der Universität Barcelona, Spanien, und dem Biomedical Research Networking Center in Diabetes and Associated Metabolic Disorders geleitete Studie zeigt, wie ein neuer Mechanismus die derzeit verfügbaren Diabetes-Behandlungen effizienter machen könnte.

Die in der Fachzeitschrift „Metabolism“ veröffentlichte Studie befasst sich mit dem Protein GDF15, einem Faktor, der bei vielen Krankheiten wie Herzinsuffizienz, Krebs und Fettlebererkrankungen in erhöhter Konzentration vorkommt. Fettleibige Patienten weisen ebenfalls erhöhte Werte dieses Proteins auf, aber seine Funktion ist in diesem Fall verändert, und die Betroffenen können eine Resistenz gegen GDF15 entwickeln. Die Studie wurde an Mäusen und Zellkulturen durchgeführt.

Neue Alternativen zur Verringerung der Glukosesynthese in der Leber

„Unsere Studie zeigt, dass GDF15 die Glukosesynthese in der Leber hemmt. Dieser Stoffwechselweg spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der Hyperglykämie (erhöhter Blutzuckerspiegel) bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2“, sagt Professor Manuel Vázquez-Carrera von der Fakultät für Pharmazie und Lebensmittelwissenschaften der Universität Barcelona, Spanien. „Die Wirkung des Proteins würde auch dazu beitragen, das Auftreten von Leberfibrose zu verringern, ein Zustand, der mit einer erhöhten Sterblichkeitsrate bei Patienten mit einer Fettlebererkrankung einhergeht“, fügt er hinzu.

Die Studie zeigt, dass Mäuse mit einem Mangel an GDF15 eine Glukoseintoleranz und niedrige Werte des AMPK-Proteins in der Leber aufweisen, das ein Sensor für den Energiestoffwechsel in der Zelle gegen Typ-2-Diabetes ist. Außerdem wurde in diesen Studienmodellen eine erhöhte Glukosesynthese in der Leber sowie eine erhöhte Leberfibrose festgestellt.

Alles deutet darauf hin, dass alle beschriebenen Veränderungen durch erhöhte Leberwerte des transformierenden Wachstumsfaktors-beta 1 (TGF-β1) und eines SMAD3-Vermittlerproteins ausgelöst wurden, die die Leberfibrose am stärksten begünstigen. So kann die Behandlung mit rekombinantem CDF15 AMPK aktivieren und die Spiegel von aktivem SMAD3 in der Mausleber und in primären Hepatozyten-Kulturen senken. „Zusammenfassend deuten die Ergebnisse darauf hin, dass GDF15 das AMPK-Protein aktiviert und die hepatische Gluconeogenese und Fibrose durch die Verringerung des TGF-β1/SMAD3-Wegs hemmt“, erklärt Vázquez-Carrera.

„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Modulation der GDF15-Spiegel nützlich sein könnte, um die Wirksamkeit der derzeitigen antidiabetischen Behandlungen zu verbessern, da die hepatische Glukoneogenese eine Schlüsselrolle bei der Hyperglykämie bei Patienten mit Typ-2-Diabetes mellitus spielt und die TGF-β1-Spiegel im Serum bei diesen Patienten ebenfalls erhöht sind“, so die Schlussfolgerung des Forschers.