Hormon-unabhängiger Mechanismus bei Diabetes-Entstehung entdeckt
GENF - Übergewichte haben ein erhöhtes Diabetesrisiko, einerseits durch Insulinresistenz andererseits durch Fetteinlagerungen in der Leber. Forschende der Uni Genf zeigen, dass Leberzellen ohne Hormonsignal Glukose produzieren und den Blutzuckerspiegel erhöhen können.
Übergewichtige mit Fettlebersyndrom können Diabetes Typ-2 entwickeln, ohne dass es Hinweise auf ein Ungleichgewicht der Hormone Insulin und Glukagon gibt. Forschende um Pierre Maechler von der Uni Genf liefern dafür eine mögliche Erklärung im Fachblatt "Journal of Biological Chemistry". Bei Mäusen haben sie erstmals entdeckt, dass die Leber auch ohne externen Hormon-Stimulus Glukose produzieren kann. Eine Schlüsselrolle spielen dabei die Zellkraftwerke, wie die Universität in einer Mitteilung vom Donnerstag schrieb.
Die Leber spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation des Blutzuckers: Unter Einfluss des Hormons Glukagon produziert sie energiereiche Glukose aus eingelagerten Energiereserven in Form von Glykogen. Dadurch erhöht sich der Blutzuckerspiegel. Insulin, der Gegenspieler des Glukagons, sorgt dafür, dass Glukose in Körperzellen aufgenommen wird - der Blutzuckerspiegel sinkt.
Insulinresistenz und Fettleber
Übergewicht kann einerseits zu einer Insulinresistenz führen: Die Zellen der Muskeln, Leber und des Fettgewebes reagieren dann weniger auf Insulin und nehmen die Glukose aus dem Blut deutlich schlechter auf. Der Blutzuckerspiegel bleibt zu hoch. Dies kann letztlich zu Diabetes Typ-2 führen.
Aber nicht nur das: Auch das Fettleber-Syndrom, also die übermässige Einlagerung von Fett in die Leber, verändert die Leberzellen offenbar auf eine Art und Weise, dass sie zu viel Glukose produzieren und ins Blut abgeben.
Um diesem Phänomen näher auf den Grund zu gehen, beleuchteten die Forschenden die Zellkraftwerke (Mitochondrien) in der Leber von Mäusen. Entfernten sie ein Protein (OPA1), das für die Struktur der Zellkraftwerke und damit auch deren Funktion wichtig ist, verlor die Leber binnen weniger Wochen die Fähigkeit, Zucker zu produzieren. Dies zeige die Schlüsselrolle der Mitochondrien für den Zuckerhaushalt, berichten die Forschenden. Auch wenn sie OPA1 anschliessend wieder ersetzten, erholte sich die Struktur der Mitochondrien zwar, nicht jedoch ihre Aktivität.
"Super-Mitochondrien"
Erstaunliches entdeckten die Forschenden aber insbesondere bei den gesunden Mäusen der Kontrollgruppe, die sie mit "Ersatz"-OPA1 ausstatteten. Diese entwickelten "Super-Mitochondrien", erklärte Maechler gemäss der Mitteilung. Damit ausgestattet produzierten die Leberzellen Glukose, ohne dass ein Hormonsignal durch Glukagon vorhanden sein musste.
Dies sei das erste Mal, dass Glukoseproduktion der Leber ohne externen Hormon-Stimulus nachgewiesen worden sei, schrieb die Uni Genf. Die Ergebnisse liefern Hinweise, wie das Fettlebersyndrom zu Diabetes führen könnte, wenn Übergewichtige keine Anzeichen einer Insulinresistenz zeigen.
Notiz:
Fachartikelnummer - DOI: 10.1074/jbc.RA119.007601
Quelle: SDA / Keystone - 12.09.2019, Copyrights Bilder: Adobe Stock