US-Forscher haben einen neuen molekularen Weg zur Regulierung des Blutzuckerspiegels entdeckt. Er könnte der bisherigen Insulintherapie Konkurrenz machen.
Forscher am Salk Institute for Biological Studies in San Diego, Kalifornien, haben einen alternativen molekularen Ansatz entdeckt, um den Blutzuckerspiegel zu regulieren. Die Methode dahinter ist innovativ: An den Stoffwechselwegen, über die das Protein wirkt, ist kein Insulin beteiligt.
Physiologisch reguliert Insulin den Blutzuckerspiegel. Probleme in seiner Produktion und damit einhergehende Glukosetoleranzstörungen führen weltweit zu Millionen von Diabetesfällen. In der Therapie des Typ-1-Diabetes ist Insulin der Goldstandard. Können blutzuckersenkende Medikamente allein den Glukosespiegel nicht mehr ausreichend senken, müssen auch Typ-2-Diabetiker ihre Therapie mittels Insulin eskalieren.
Die Veröffentlichung des Salk Institute im Cell Journal sorgt mit einem bisher wenig erforschten molekularen Weg für Hoffnung auf eine ganz neue Behandlung des Diabetes. Bereits vor einigen Jahren entdeckte das Team aus Kalifornien, dass ein Molekül namens Fibroblast Growath Factor 1 (FGF1) eine ähnliche Funktion wie Insulin hat und den Blutzuckerspiegel vergleichbar zu regulieren scheint. Eine einzige Injektion des aus dem Fettgewebe stammenden Hormons in diabetische Mäuse brachte ihren Blutzuckerspiegel für mehr als zwei Tage auf ein normales Niveau. Spätere Tierstudien ergaben, dass FGF1-Injektionen ins Gehirn den Diabetes für Wochen oder Monate in Remission versetzen können.
Für ihre neue Studie nahm die Forschungsgruppe den Mechanismus hinter FGF1 unter die Lupe. Das Ziel war es, auf molekularer Ebene herauszufinden, ob das entdeckte Hormon auf die gleiche Weise wie Insulin wirkt. Sie fanden heraus, dass FGF1 in mancher Hinsicht wie Insulin funktioniert, z. B. durch die Regulierung der Glukoseproduktion in der Leber und durch die Unterdrückung des Fettabbaus mittels Blockade der Lipolyse. Im Weiteren stellte sich aber heraus, dass FGF1 auch noch über einen völlig separaten molekularen Weg wirkt. Insulin nutzt ein Enzym namens Phosphodiesterase 3B (PDE3B), um einen Signalweg zu aktivieren, der die Lipolyse unterdrückt. Die Forscher testeten FGF1 mit einer Reihe von Phosphodiesterase-Enzymen, darunter auch PDE3B - und fanden heraus, dass FGF1 eine andere Phosphodiesterase verwendet – PDE4.
Dieser Mechanismus sei im Grunde „eine zweite Schleife mit allen Vorteilen eines parallelen Weges“, so Gencer Sancar, Erstautor der Studie. Da es sich um eine alternative Signalkaskade zu der handelt, die bei insulinresistenten Diabetikern eingeschränkt ist, bleibt die Kontrolle über die Lipolyse und die Blutzuckerregulierung erhalten. Dieser entscheidende Unterschied könnte ein neues Forschungsgebiet für alternative Diabetesbehandlungen eröffnen. FGF1 könnte in nächsten Schritten modifiziert werden, um die Aktivität von PDE4 zu verbessern.
„Die einzigartige Fähigkeit von FGF1, bei insulinresistenten diabetischen Mäusen eine anhaltende Senkung des Blutzuckerspiegels zu bewirken, ist ein vielversprechender therapeutischer Weg für Diabetiker“, sagt Michael Downes, Co-Autor der Studie. In folgenden Studien planen die Forscher, herausfinden, welche Rolle FGF1 bei der Energiehomöostase im Körper spielt und wie man diese manipulieren könnte. Die Entdeckung wirft ein neues Licht auf bisher unerforschte Alternativen und Signalkaskaden in der Therapie des Diabetes - wenn auch bisher nur im Krankheitsmodell.
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