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Blutzuckerspiegel bei Typ 2-Diabetes

Ist hoher Blutzucker nicht Ursache sondern Folge der Erkrankung?

| Autor / Redakteur: Dr. Sibylle Kohlstädt* / Dr. Ilka Ottleben

Aktuell sind etwa 6,7 Mio. Menschen in Deutschland an Diabetes mellitus erkrankt. Etwa 95 Prozent leiden an Diabetes Typ 2. Als eine Ursache gilt schlechte Ernährung.
Aktuell sind etwa 6,7 Mio. Menschen in Deutschland an Diabetes mellitus erkrankt. Etwa 95 Prozent leiden an Diabetes Typ 2. Als eine Ursache gilt schlechte Ernährung. (Bild: gemeinfrei)

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Insulinresistenz und erhöhte Blutzuckerspiegel gelten als Ursache eines Typ 2-Diabetes. Doch Heidelberger Wissenschaftler liefern nun Hinweise darauf, dass es sich ganz anders verhalten könnte: An Fliegen zeigen sie, dass erhöhte Spiegel des Stoffwechselprodukts Methylglyoxal die diabetestypischen Entgleisungen des Stoffwechsels auslösen und zu Insulinresistenz, Fettleibigkeit und erhöhten Zuckerwerten führen.

Heidelberg – Zu den schweren gesundheitlichen Folgen eines Typ 2 Diabetes, auch Alterszucker genannt, zählen erhöhte Risiken für Herzinfarkt und Schlaganfall, massive Durchblutungsstörungen der Beine sowie schwere Schäden an Augen, Nerven und Nieren. Als Ursache dieser gefährlichen Spätfolgen gilt ein erhöhter Blutzuckerspiegel, der entsteht, wenn die Körperzellen nicht mehr auf das blutzuckersenkende Hormon Insulin reagieren.

Die Höhe des Blutzuckerspiegels korreliert mit dem Ausmaß der diabetischen Symptome. Wird ein sehr hoher Blutzuckerspiegel mit Medikamenten gesenkt, so geht die Rate an Infarkten und Schlaganfällen zurück, auch die Durchblutung verbessert sich.

Typ 2-Diabetes: von Insulin und Zucker unabhängige Ursachen?

„Doch das gilt nur bis zu einem gewissen Punkt", sagt Peter Nawroth, Ärztlicher Direktor der Klinik für Endokrinologie, Stoffwechsel und Klinische Chemie am Universitätsklinikum Heidelberg. „Große klinische Studien der letzten Jahre haben gezeigt: Auch wenn der Blutzucker mit Medikamenten bis unter den Diabetes-Grenzwert gesenkt werden konnte, entwickelten viele der Patienten trotzdem typische Diabetes-Schäden an Nerven und Nieren. Das deutet darauf hin, dass ein Typ2-Diabetes tatsächlich andere molekulare Ursachen haben könnte, die unabhängig von Insulin und Zucker sind."

Dossier Übergewicht & Ernährung In unserem Dossier „Übergewicht & Ernährung“ haben wir für Sie weitere Forschungsvorhaben und -erkenntnisse zum Thema Übergewicht und Ernährung zusammengefasst.

Peter Nawroth und Aurelio Teleman, der im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) die Abteilung Krebs- und stoffwechselassoziierte Signaltransduktion leitet, wussten von der Beobachtung, dass Typ2-Diabetiker einen hohen Spiegel des Zuckerabbauprodukts Methylglyoxal (MG) aufweisen. Dies hielten Mediziner bisher für eine Folge des erhöhten Blutzuckerspiegels. MG, so die Lehrmeinung, kann Proteine schädigen und sei dann mitverantwortlich für die diabetestypischen Schäden. Diese Reihenfolge der Ereignisse bezweifeln die Stoffwechselexperten Teleman und Nawroth nun jedoch angesichts ihrer aktuellen Ergebnisse.

An Fliegen lässt sich der Energiestoffwechsel gut erforschen. Hier wird das Körperfett der Fliege durch das fluoreszierende Protein GFP ("green fluorescent protein") sichtbar gemacht.
An Fliegen lässt sich der Energiestoffwechsel gut erforschen. Hier wird das Körperfett der Fliege durch das fluoreszierende Protein GFP ("green fluorescent protein") sichtbar gemacht. (Bild: Teleman/DKFZ)

Erhalten Ratten über das Futter MG, so entwickeln sie viele der typischen Diabetes-Anzeichen, unter anderem auch Insulin-Resistenz. Die Heidelberger Forscher wollten nun prüfen, wie sich ein dauerhaft erhöhter MG-Spiegel auf den Organismus auswirkt. Als Modell dafür wählten sie Fruchtfliegen. „Fliege und Mensch sind zwar nicht besonders eng verwandt. Aber der Energiestoffwechsel hat sich in der Evolution schon sehr früh entwickelt, so dass die Ergebnisse durchaus aussagekräftig sind und sich in der Regel auf Säugetiere und den Menschen übertragen lassen", erklärt Teleman.

Zuckerabbauprodukt Methylglyoxal im Fokus

Die Forscher schalteten in den Fliegen das MG-abbauende Enzym genetisch ab. In der Folge reicherte sich das Zuckerabbauprodukt MG in den Tieren an. Die Fliegen entwickelten schon früh eine Insulinresistenz. Später wurden sie fettleibig, im höheren Alter entgleisten dann auch ihre Zuckerwerte.

„Es reicht offensichtlich aus, schlicht den MG-Spiegel zu erhöhen, um Insulinresistenz und diabetestypische Stoffwechselentgleisungen auszulösen", resümiert Aurelio Teleman. „Das ist ein eindeutiger Hinweis darauf, dass MG nicht die Folge, sondern eher die Ursache eines Typ2-Diabetes ist."

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Diese Beobachtung wirft wiederum die Frage nach der möglichen Ursache eines gesteigerten MG-Spiegels auf. So haben beispielsweise auch fettleibige Menschen, die nicht diabetisch sind, einen erhöhten MG-Spiegel. „Woran das liegt, wissen wir nicht. Das ist ein wichtiger Aspekt unserer zukünftigen Forschung", sagt Nawroth. Aurelio Teleman ergänzt: „Die Produktion sowie auch der Abbau von MG werden durch zahlreiche Stoffwechselprozesse beeinflusst, die wir noch nicht kennen und besser verstehen müssen. Außerdem wollen wir nun dringend an Mäusen untersuchen, welche klinischen Symptome ein dauerhaft erhöhter MG-Spiegel beim Säugetier verursacht."

Originalpublikation: Alexandra Moraru, Janica Wiederstein, Daniel Pfaff, Thomas Fleming, Aubry K. Miller, Peter Nawroth und Aurelio A. Teleman: Elevated Levels of the Reactive Metabolite Methylglyoxal Recapitulate Progression of Type 2 Diabetes; Cell Metabolism 2018, DOI: 10.1016/j.cmet2018.02003

* Dr. S. Kohlstädt: Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), 69120 Heidelberg

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