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Folgeschäden bei Diabetes

Entzündete Leber hebt Cholesterinspiegel

Bild von einer fixierten Aorta Entzndungsvorgnge in der Leber fhren bei Diabetes zu einem erhhten Cholesterinspiegel und begnstigen so Folgeerkrankungen an den Gefen. Das berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums Mnchen, der Technischen Universitt Mnchen (TUM) und des SFB 1118 am Universittsklinikum Heidelberg in 'Cell Reports'. Dabei stellen sie einen bisher unbekannten Mechanismus vor.

Unter den Folgeerkrankungen bei Menschen mit Diabetes spielen Gefkrankheiten eine zentrale Rolle. Erkrankungen des Herz- und Kreislaufsystems sind mit 75 Prozent die hufigste Ursache fr Krankenhauseinweisungen und mit 50 Prozent eine hufige Todesursache. Ein wichtiger Risikofaktor fr Atherosklerose, Durchblutungsstrungen und Gefkomplikationen ist ein erhhtes Cholesterin.[*]

"Auch wenn der Blutzucker gut eingestellt ist, haben manche Betroffenen ein hheres Risiko fr Folgeschden. Wir wollten verstehen, was dem zugrunde liegt", erklrt Stoffwechselexperte Dr. Mauricio Berriel Diaz, stellvertretender Direktor des Instituts fr Diabetes und Krebs (IDC) am Helmholtz Zentrum Mnchen. Er leitete die Studie gemeinsam mit Prof. Dr. Stephan Herzig, Direktor des IDC und Lehrstuhlinhaber fr Molekulare Stoffwechselkontrolle an der TUM sowie Co-Sprecher des DFG-Sonderforschungsbereichs (SFB) 1118, der sich am Universittsklinikum Heidelberg mit dem Einfluss von gestrten Stoffwechselvorgngen bei diabetischen Folgeschden befasst.

Die Forschenden untersuchten vor allem Entzndungsprozesse, von denen bekannt ist, dass sie bei zahlreichen Stoffwechselstrungen wie Typ-2-Diabetes und Adipositas vorkommen und wesentlich zu deren Langzeitfolgen beitragen. Konkret konzentrierten sie sich auf den Entzndungsbotenstoff TNF-α (Tumornekrosefaktor α), der bekanntermaen in der Leber reaktive Sauerstoffspezies (ROS)[**] erzeugt. Die Wissenschaftler konnten nachweisen, dass diese ROS den Transkriptionsfaktor-Komplex GAbp (GA-binding protein) inaktivieren. Im Versuchsmodell hemmte dieser Verlust wiederum das Protein AMPK, einen Energiesensor der Zelle. In der Folge bildete sich dadurch berschssiges Cholesterin und es prgten sich typische Merkmale fr Atherosklerose aus.

Zentrale Rolle bei diabetischen Geferkrankungen

"Unsere Daten legen eine zentrale Rolle der Leber fr die Entstehung hufiger diabetischer Geferkrankungen nahe", erklrt Erstautorin Dr. Katharina Niopek, Wissenschaftlerin am IDC. "GAbp scheint eine molekularer Stellschraube an der Schnittstelle zwischen Entzndung, Cholesterinhaushalt und Atherosklerose zu sein. Ohne seine schtzende Wirkung kommt es zu einer sogenannten Hypercholesterinmie[***] und vermehrter Fettablagerung in den Arterien."

"Da erste Patientendaten unsere Befunde untersttzen, knnte der neue Signalweg -unabhngig von der Blutzuckereinstellung der Patienten - eine zentrale Komponente bei der Entstehung diabetischer Folgeschden darstellen, die man therapeutisch ausnutzen knnte", erklrt Studienleiter Stephan Herzig.

Hintergrund

Mauricio Berriel Diaz und Stephan Herzig sind federfhrend beim Joint Heidelberg-IDC Translational Diabetes Program, was sie gemeinsam mit Kollegen am Universittsklinikum in Heidelberg betreiben, von wo aus sie 2015 nach Mnchen gewechselt waren.

Die Arbeit entstand im Rahmen des DFG Sonderforschungsbereichs (SFB) 1118: Reaktive Metabolite als Ursache diabetischer Folgeschden, der am Universittsklinikum Heidelberg koordiniert wird. Zentrales Ziel des SFB ist es zu verstehen, wann bei Diabetes mellitus Sptschden auftreten, auch wenn der Blutzucker gut eingestellt ist. Der SFB verfolgt die Hypothese, dass Vernderungen von wichtigen krpereigenen Eiweien durch reaktive Metabolite dafr verantwortlich sind. Reaktive Metabolite, die im Zentrum der Forschung stehen, sind Dicarbonyle wie zum Beispiel Methylglyoxal und reaktive Sauerstoffspezies. Weitere Ziele sind es zu verstehen, wie diese reaktiven Metabolite bei Diabetes vermehrt entstehen, wie sie diabetische Folgeschden verursachen und als Fernziel neue Therapieverfahren zu entwickeln, die vorhandene Sptschden zurckbilden.

Original-Publikation: Niopek, K. et al. (2017): A Hepatic GAbp-AMPK Axis Links Inflammatory Signaling to Systemic Vascular Damage. Cell Reports, DOI: 10.1016/j.celrep.2017.07.023

Quellen

* Diabetesinformationsdienst "Diabetes und Gefe".

** Bei reaktiven Sauerstoffspezies handelt es sich um Sauerstoffverbindungen, die in Zellen oxidativen Stress verursachen knnen. Dazu zhlen beispielsweise auch Sauerstoffradikale. Im Organismus entstehen sie sowohl in den Mitochondrien im Rahmen der Zellatmung, aber auch durch Entzndungsprozesse.

*** Als Hypercholesterinmie bezeichnet man eine Lipidstoffwechselstrung (Dyslipidmie), die durch einen erhhten Cholesterinspiegel im Blut gekennzeichnet ist.

Bildunterschrift: Bild von einer fixierten Aorta: rote/orange Flchen zeigen "fatty streaks" genannte Vorlufer von atherosklerotischen Plaques.
Bildquelle: Helmholtz Zentrum Mnchen/Niopek

zuletzt bearbeitet: 10.08.2017 nach oben

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