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Schutzmechanismus vor Insulinresistenz im Gehirn entdeckt

Wissenschaftliche Unterstützung: Dr. Sonja Schriever

Das Gehirn spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle des Blutzuckerspiegels. Bei Menschen mit Typ-2-Diabetes ist diese Regulation jedoch häufig gestört. Die genetische Ursache hierfür ist bislang noch nicht bekannt. Forschende haben nun eine genetische Variante des Gens DUSP8 identifiziert, die die Wirkung von Insulin im Gehirn beeinträchtigt und so das Risiko für Typ-2-Diabetes erhöhen kann.

Das Hormon Insulin reguliert den Blutglukosespiegel im Körper. Es regt nicht nur Körperzellen an, Glukose aus dem Blut aufzunehmen, sondern spielt auch bei der Kontrolle des Stoffwechsels durch das Gehirn eine wichtige Rolle. Bei adipösen Menschen kommt es zur Insulinresistenz: unter anderem aufgrund von entzündlichen Prozessen kann Insulin an den Körperzellen und im Gehirn nicht mehr richtig wirken. Diese Insulinresistenz ist ein wesentliches Kennzeichen für die Entwicklung eines Typ-2-Diabetes.

Allerdings sind die Ursachen für eine Insulinresistenz nicht genau geklärt. In neueren genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) wurde das Gen DUSP8 als ein Risikogen für Typ-2-Diabetes identifiziert. In einer aktuellen Studie untersuchten Forschende, welche Rolle das Protein Dusp8 (Dual Specificity Phosphatase 8), das von dem Gen DUSP8 codiert wird, bei der Krankheitsentstehung von Typ-2-Diabetes spielt.

Genetische Variante des Gens DUSP8 erhöht Risiko für Typ-2-Diabetes

Das Protein Dusp8 hat einen regulatorischen Einfluss auf Entzündungsprozesse im Gehirn im Bereich des Hypothalamus sowie auf den hormonellen Regelkreis zwischen Hypothalamus, Hypophyse und Nebennierenrinde. Es scheint unter anderem vor Entzündungsprozessen sowie vor einer verminderten Wirkung des Hormons Insulin im Gehirn zu schützen.

Im Tiermodell konnten die Forschenden zeigen, dass bei männlichen Tieren, denen das Gen Dusp8 fehlt und die daher nicht das entsprechende Protein bilden konnten,

  • entzündliche Prozesse zunahmen,
  • der Regelkreis zwischen Hypothalamus, Hypophyse und Nebennierenrinde gestört war,
  • verstärkt Stresshormone gebildet wurden
  • und in Folge dessen die Insulinsensitivität sank.

Bei weiblichen Tieren waren diese Effekte nicht zu beobachten. Die geschlechtsspezifische Wirkung des Proteins Dusp8 konnte für den Menschen bestätigt werden, da nur bei Männern, die Träger der Risikovariante des Gens DUSP8 waren, die Insulinsensitivität im Gehirn verringert war.

Träger einer genetischen Variante des Gens DUSP8 haben somit ein erhöhtes Risiko an Typ-2-Diabetes zu erkranken, schlussfolgern die Autoren. Bisher wisse man noch nicht im Detail, welche funktionelle Bedeutung das Protein Dusp8 für die Entwicklung der Stoffwechselerkrankung habe, doch die Arbeiten hätten gezeigt, dass es wichtige Weichen für die Wirkung von Insulin im Gehirn und für den Glukosestoffwechsel stellt.

In weiteren Studien wollen die Forschenden untersuchen, welche Wirkung Insulin und die Risikovariante des Gens DUSP8 bei menschlichen Probanden mit oder ohne Typ-2-Diabetes auf die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse haben.
 

Quelle:

Schriever, S. et al.: Type 2 diabetes risk gene Dusp8 regulates hypothalamic Jnk signaling and insulin sensitivity. In: Journal of Clinical Investigations, 2020, DOI: 10.1172/JCI136363. Online ahead of print