Diabetes: Überraschende neue Rolle von Fett enthüllt
Eine neue Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Zellstoffwechsel, stellt das derzeitige Verständnis der Ursachen von Diabetes in Frage. Die Ergebnisse können zu neuen Therapien führen.
Vor mehr als zwei Jahrzehnten schlugen Forscher vor, dass die Wirkung eines Enzyms namens Proteinkinase C epsilon (PKCɛ) in der Leber Diabetes verursachen könnte. Dieses Enzym, so stellten die Forscher fest, hemmt die Aktivität von Insulin, indem es auf Insulinrezeptoren einwirkt.
Seitdem haben andere Studien gezeigt, dass das Ausschalten des PKCɛ-Gens bei Mäusen die Nagetiere vor Glukoseintoleranz und Insulinresistenz schützte, wenn sie sich fettreich ernährten.
Der genaue Ort, an dem dieses Enzym aktiviert wurde, blieb jedoch unklar. Eine neue Studie unter der Leitung von Carsten Schmitz-Peiffer, Associate Professor am Garvan Institute of Medical Research in Darlinghurst, Australien, legt nahe, dass die Leber nicht für die Aktivierung des Enzyms und die Verbreitung seiner schädlichen Wirkungen verantwortlich ist. Stattdessen ist Fettgewebe im ganzen Körper der Schuldige.
Fettleibigkeit ist ein bekannter Risikofaktor für Typ-2-Diabetes, und die aktuelle Studie ergänzt die zunehmende Forschung, die den Zusammenhang zwischen Körperfett und dem Risiko der Entwicklung des Stoffwechselzustands aufdeckt.
Darüber hinaus könnte die neue Studie zu neuartigen Strategien zur Störung der Aktivität von PKCɛ führen, die letztendlich zu neuen Behandlungen führen.
„Aus Fettgewebe handeln, um Diabetes zu verschlimmern“
Schmitz-Peiffer und Kollegen fütterten Mäuse mit einer fettreichen Diät, wodurch bei den Tieren Symptome von Typ-2-Diabetes wie Glukoseintoleranz und Insulinresistenz hervorgerufen wurden. Insulinresistenz tritt auf, wenn die Leber nicht mehr auf Insulin reagiert, das von der Bauchspeicheldrüse ausgeschüttete Hormon.
Dann schalteten die Forscher das für PKCɛ in der Leber verantwortliche Gen oder das für PKCɛ verantwortliche Gen im gesamten Fettgewebe der Mäuse aus und verglichen die Ergebnisse.
Schmitz-Peiffer berichtet über die Ergebnisse und sagt: „Die große Überraschung war, dass die Mäuse nicht geschützt waren, als wir die PKCε-Produktion speziell in der Leber entfernten.“
"Seit über einem Jahrzehnt", fährt der Hauptautor fort, "wird angenommen, dass PKCε direkt in der Leber wirkt - nach dieser Logik sollten diese Mäuse vor Diabetes geschützt sein."
„Das hat uns so überrascht, dass wir dachten, wir hätten unsere Mäuse falsch entwickelt. Wir haben die Entfernung bestätigt und auf verschiedene Weise getestet, aber sie werden bei einer [fettreichen Diät] immer noch glukoseintolerant. “
"Wir haben festgestellt", erklärt Schmitz-Peiffer, "dass die Mäuse vor einer Glukoseintoleranz geschützt waren, wenn wir die PKC-Produktion ausschließlich aus Fettgewebe entfernten, ähnlich wie bei der Entfernung von PKC aus dem gesamten Tier."
"PKCε entwickelt also keinen Diabetes aus der Leber, sondern wirkt tatsächlich aus dem Fettgewebe, um die Krankheit zu verschlimmern."
Carsten Schmitz-Peiffer
Wie PKCɛ Fettzellen beeinflusst
Um die genaue Art und Weise zu bestimmen, in der PKC & egr; das Fettgewebe beeinflusst, untersuchten die Forscher, wie das Enzym die Form und Größe der Fettzellen beeinflusst.
„Unter dem Mikroskop sahen die Fettzellen ganz anders aus“, berichtet Schmitz-Peiffer. "Bei Mäusen mit [fettreicher Ernährung], deren PKC aus dem Fettgewebe entfernt wurde, sahen wir hauptsächlich kleine, gesunde Fettzellen."
"Und bei Mäusen mit [fettreicher Ernährung] und intaktem PKC - die Glukose-intolerant sind - sahen wir mehr ungesunde, verstopfte Fettzellen, die tendenziell weniger Zugang zu Sauerstoff haben und sich entzünden."
Dies legt den Forschern nahe, dass Fettgewebe einen weitaus weitreichenderen Einfluss auf die Stoffwechselgesundheit haben kann als bisher angenommen.
„Wir wissen, dass Fettgewebe viel mehr als nur eine inerte Masse zur Speicherung von Fett ist“, sagt Schmitz-Peiffer.
"[I] t ist ein sehr dynamisches Organ, es sendet viele Nachrichten und setzt Faktoren frei, die mit dem Rest des Körpers, einschließlich der Leber, kommunizieren."
"Wenn PKCε die Art des Fettes verändert und die allgemeine Gesundheit der Fettzellen beeinflusst, ändert es die Art der von ihm gesendeten Nachrichten und die von ihm freigesetzten Faktoren, die auf die Leber und möglicherweise andere Organe einwirken und den Glukosestoffwechsel stören könnten."
Die Forscher planen die Entwicklung eines Arzneimittels, das bei oraler Einnahme möglicherweise PKCs stören kann.
„Diese Ergebnisse geben uns eine noch bessere Vorstellung davon, wie PKCs gezielt eingesetzt werden können, um die effektivsten Behandlungen zu entwickeln. Ein therapeutisches Targeting von PKCs wäre ein neuer möglicher Ansatz für die Behandlung von Diabetes. “
Carsten Schmitz-Peiffer
