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Experimentelle Befunde zur Verbesserung der Insulinempfindlichkeit und zur Behandlung des Typ 2 Diabetes im höheren Lebensalter

(07.08.2008) Mit zunehmendem Alter nimmt die Glucosetoleranz deutlich ab, d. h. auf eine Glucosegabe erfolgt keine angemessene Regulation des Blutzuckers. Dies ist häufig mit einer Insulinresistenz (mangelnde Empfindlichkeit von Muskulatur, Fettgewebe und Leber gegenüber der Wirkung von Insulin) und einem Typ 2 Diabetes verbunden.





Foto: Techniker Krankenkasse

Viele Fragen allerdings sind noch ungeklärt in Hinblick auf den Mechanismus von altersbedingten Veränderungen des Glukosestoffwechsels. Ein Forscherteam aus Taiwan berichtete nun  in der Fachzeitschrift „Biochemical and Biophysical Research Communications“ über neue Erkenntnisse zu diesem Thema.

Der Ionenkanal ASIC3 (acid-sensing ion channel) ist in Fettzellen von Labormäusen vorhanden. Mäuse, denen dieser Kanal fehlt, sind vor einer Glukoseintoleranz und Insulinresistenz im Alter geschützt. Die Autoren vermuten, dass der ASIC3 Ionenkanal - hier insbesondere die Weiterleitung von Signalen über diesen Kanal - entscheidend zu der Entwicklung einer Glukoseintoleranz und Insulinresistenz bei älteren Menschen beitragen könnte.

Bei ASIC3 handelt es sich um eine bestimmte Art von Ionenkanälen in der Membran von Zellen, die über den Abfall des extrazellulären pH-Wertes (Maß für den Säuregrad) aktiviert und geöffnet werden. Dadurch kommt es zur Aktivierung und zur Weiterleitung eines Signals innerhalb der Zelle. ASIC3 ist hauptsächlich auf Nervenzellen vorhanden und als Schmerzsensor bekannt. Ebenso wird vielfach seine Rolle als Laktatsensor diskutiert. Durch Fehlfunktion in den Mitochondrien der Zelle, dem Ort der Energiegewinnung und „Kraftwerk“ der Zelle, kommt es während des Glucosestoffwechsels zu einer erhöhten Laktatbildung. Bei Menschen mit Diabetes wurden tatsächlich erhöhte Mengen an Laktat gefunden. Daher gingen die Wissenschaftler aus Taipeh der Frage nach, ob ASIC3 bei der Kontrolle des Glucosestoffwechsels im Laufe des physiologischen Alterungsprozesses eine Rolle spielt.

Ausgangspunkt ihrer Untersuchungen waren gentechnisch veränderte Mäuse, die den Ionenkanal ASIC3 auf ihren Zellen nicht ausbilden. Sie werden als ASIC3-Knockout oder ASIC3-/- Mäuse bezeichnet. Bei den Kontrollmäusen (ASIC3+/+) dagegen finden sich Ionenkanäle vom Typ ASIC3 auf den Zellen. Erhoben wurden die Studienergebnisse mittels des oralen Glukosetoleranztests zur Bestimmung der Glucosestoffwechselfunktion und mittels Insulintoleranztests zur Überprüfen der Insulinempfindlichkeit. Die Befunde der Studie lassen sich wie folgt kurz zusammenfassen:

  1. Bei den Kontrollmäusen wird ASIC3 unter anderem an der Oberfläche von Fettzellen ausgebildet.
  2. Die ASIC3-/- (defizienten) Mäuse zeigen mit zunehmendem Alter bessere Empfindlichkeit auf einen Glucosereiz und auf Insulin als die Kontrollmäuse.
  3. Die Behandlung von ASIC3+/+ Mäusen mit einem ASIC3 Blocker resultieren in einer verbesserten Glucosetoleranz und gesteigerten Insulinsensitivität.

Adipozyten (Fettzellen) stellen bekanntermaßen einen der Hauptorte für eine altersabhängige Insulinresistenz dar. Hierbei ist besonders die Weiterleitung über den Insulinrezeptor in Fettzellen im Verlauf des Alterns gestört. Bei ihren weiterführenden molekularen Untersuchungen konnte die taiwanesische Forschergruppe ferner zeigen, dass die Aktivierung des Insulinrezeptors in den älteren ASIC3-/- Mäusen verbessert ist, was möglicherweise der Grund für die verbesserte Glucosetoleranz sein kann.

Als Fazit der Ergebnisse lässt sich festhalten: Zellen aus dem Fettgewebe bilden an ihrer Zelloberfläche  den ASIC3 Ionenkanal aus, der an der Entwicklung einer Glucoseintoleranz und Insulinresistenz mit zunehmendem Alter beteiligt zu sein scheint. Positiv wirkt sich das Entfernen oder die Blockade des Ionenkanals aus. Letzteres führt zur verbesserten Glucoseverarbeitung und Empfindlichkeit für Insulin. Dies ist ein Mechanismus, der in Zukunft eventuell zur Therapie einer Insulinresistenz und eines Typ 2 Diabetes im höheren Lebensalter genutzt werden könnte.


Dr. Patricia Schott-Ohly, freie Mitarbeiterin von Diabetes-Deutschland.de

Quelle: Huang S-J et al. Increase of insulin sensitivity and reversal of age-dependent glucose intolerance with inhibition of ASIC3. Biochem. Biophys. Res. Commun. (2008), doi: 10.1016/j.bbrc.2008.04.147

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