Kölner Wissenschaftler haben eine neue Wirkungsweise des Insulin-Signalweges in der Darmschleimhaut entdeckt. Er ist für die Aufrechterhaltung der Darmbarriere verantwortlich. Der Fund erklärt den Zusammenhang von Insulinresistenz und Darmkrebs.
Über die Darmschleimhaut werden nicht nur Nährstoffe aufgenommen, sondern auch Krankheitserreger und Keime gelangen über das Essen in den Darm. Daher wirkt das Darmepithel wie eine Barriere, um das Eindringen von Krankheitserregern zu verhindern. Die Zellen sind unter anderem über Desmosomen miteinander verknüpft, die sie wie Klettverschlüsse eng verbinden.
‚Undichter Darm’ bei Übergewicht
Eine Zerstörung der Darmbarriere führt zum Eindringen von Bakterien, die zu starken Entzündungen und damit zu einer Begünstigung von Darmkrebs führen. „Bei Mäusen, die eine Fettdiät erhalten und übergewichtig sind, können wir den sogenannten ‚undichten Darm‘ beobachten“, sagte Anna Lena Ostermann, Doktorandin in der Arbeitsgruppe von Thomas Wunderlich. Sie arbeitete an der aktuellen Studie mit. Ostermann fügte hinzu: „Diese Mäuse entwickeln häufiger Darmkrebs als ihre dünnen Artgenossen.“
Insulinwirkung aktiviert Gene zum Wiederaufbau
Ostermann und Kollegen konnten nun zeigen, dass der Insulin-Signalweg im Darmepithel die Aufrechterhaltung der Darmbarriere gewährleistet. Die Wirkung von Insulin in dieser Zellschicht aktiviert die Gene, die für die Bildung der Desmosomen verantwortlich sind. Ein Wiederaufbau der Desmosomen als Folge einer Verletzung der Darmbarriere kann somit bei Patienten mit Insulinresistenz schlechter erfolgen. Das Risiko für Darmkrebs steigt.
Aber warum reguliert ein Signalweg, der für die Aufnahme von Zucker in die Zellen verantwortlich ist, auch die Aufrechterhaltung der Darmbarriere? „Ohne den Insulinsignalweg kann der Körper nicht leben, weil die Zellen keinen Zucker aufnehmen können, der für die Energiegewinnung notwendig ist. Die Aufrechterhaltung der Darmbarriere ist auch überlebenswichtig. Deshalb sind diese beiden Prozesse womöglich an einen der wichtigsten Signalwege geknüpft,“ so Wunderlich.
Quelle: Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Stoffwechselforschung
Bildquelle: NASA/Marshall, WikiCommons