ZNS-Proteine könnten Wirksamkeit von Diabetes-Medikamenten steigern

Laut einer Studie der University of Michigan, USA, könnten Proteine im zentralen Nervensystem (ZNS) genutzt werden, um die Wirksamkeit einiger Diabetes-Medikamente zu steigern und ihre Nebenwirkungen zu reduzieren.

Die Studie, die in der Fachzeitschrift „Journal of Clinical Investigation“ erschien, konzentrierte sich auf zwei Proteine ​​namens Melanocortin 3 und Melanocortin 4, die hauptsächlich auf der Oberfläche von Neuronen im Gehirn vorkommen und eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Essverhaltens und der Aufrechterhaltung des Energiehaushalts des Körpers spielen. Melanocortin 3 und Melanocortin 4 beeinflussen alles, von der Wahrnehmung langfristiger Energiespeicher bis hin zur Verarbeitung von Signalen aus dem Darm in Bezug auf kurzfristige Sättigung, erklären die Autoren.

Verlauf der Studie

„Die offensichtliche Frage für uns war: Wie funktionieren diese GLP-1-Medikamente, die durch die Manipulation von Sättigungssignalen wirken, wenn wir das Melanocortin-System aktivieren?“, erklärt der Physiologe Roger Cone von der University of Michigan, der die Studie leitete.

Die Forscher testeten an Mausmodellen die Auswirkungen mehrerer Hormone, die die Nahrungsaufnahme reduzieren. Sie verglichen die Ergebnisse bei normalen Mäusen mit Mäusen, denen das MC3R-Protein genetisch fehlte, mit Mäusen, denen Chemikalien verabreicht wurden, um die Aktivität von MC3R zu blockieren, und mit Mäusen, denen ein Medikament verabreicht wurde, um die Aktivität von MC4R zu erhöhen. Da MC3R ein natürlicher negativer Regulator von MC4R ist, d. h. es verringert die Aktivität von MC4R, hat die Blockierung von MC3R und die Erhöhung der MC4R-Aktivität ähnliche Auswirkungen, erklären die Autoren.

Ergebnis der Untersuchungen

In allen Fällen stellten die Forschenden fest, dass die Anpassung des Melanocortin-Systems entweder durch Hemmung von MC3R oder Erhöhung der MC4R-Aktivität die Mäuse empfindlicher gegenüber GLP-1-Medikamenten und anderen Hormonen machte, die das Fressverhalten beeinflussen. Bei den Mäusen, denen ein GLP-1-Medikament in Kombination mit einem MC4R-Agonisten oder MC3R-Antagonisten verabreicht wurde, war der Gewichtsverlust bis zu fünfmal höher und die Nahrungsaufnahme verringerte sich im Vergleich zu Mäusen, die nur die GLP-1-Medikamente erhielten. „Wir haben festgestellt, dass die Aktivierung des zentralen Melanocortinsystems die Tiere nicht nur gegen die Wirkung von GLP-1, sondern gegen jedes von uns getestete Anti-Fresshormon überempfindlich macht“, berichtet Cone.

Die Forscher maßen auch die Aktivität in Teilen des Gehirns, von denen man annimmt, dass sie als Reaktion auf GLP-1-Medikamente Übelkeit auslösen, und beobachteten keine erhöhte Aktivierung, wenn GLP-1-Medikamente mit Veränderungen des Melanocortinsystems kombiniert wurden. Im Gegensatz dazu erhöhte die Aktivierung der Melanocortinneuronen die GLP-1-Medikamentenaktivierung von Neuronen in hypothalamischen Fütterungszentren im Gehirn signifikant.

Die Ergebnisse zeigen laut den Wissenschaftlern, dass die Kombination der bestehenden GLP-1-Medikamente mit einem MC4R-Agonisten die Empfindlichkeit gegenüber den gewünschten Wirkungen der Medikamente um das bis zu Fünffache erhöhen könnte, ohne dass unerwünschte Nebenwirkungen auftreten.