Diabetesrisiko Warum Frauen seltener an Diabetes erkranken als Männer

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Männer erkranken geringfügig häufiger an Diabetes Typ 2 als Frauen. Die Ursache dafür ist noch nicht vollends verstanden. Eine mögliche Erklärung liefern nun Forscher der Universität Innsbruck. Sie fanden geschlechtsspezifische Unterschiede in den Ionenkanälen von weiblichen und männlichen Mäusen, die auf die Insulinfreisetzung einwirken.

Diabetes ist längst zu einer Krankheit von pandemischen Ausmaßen geworden: Im Jahr 2021 wurden laut WHO-Statistiken 537 Millionen Diabetiker gezählt, Tendenz steigend. Diabetes rangiert bei den häufigsten Erkrankungen mit Todesursache weltweit auf Platz 9. Die zugrunde liegende Biologie und die Ursachen sind grundsätzlich gut erforscht. Auch ist mittlerweile erwiesen: Frauen haben ein geringeres Diabetes-Risiko haben als Männer. Der Grund für diesen Unterschied ist allerdings noch nicht ausreichend geklärt. „Historisch betrachtet wurde Diabetesforschung hauptsächlich an männlichen Mäusen durchgeführt. Das hat sich jetzt zum Glück geändert und schlägt sich auch in den Förderrichtlinien national und international nieder“, sagt assoz. Prof. Dr. Petronel Tuluc vom Institut für Pharmazie der Universität Innsbruck.

Tuluc hat sich in einer Studie an gesunden weiblichen und männlichen Mäusen einem sehr spezifischen Aspekt des Glukosestoffwechsels gewidmet: den elektrophysiologischen Eigenschaften von Beta-Zellen. Diese spezialisierten Zellen in der Bauchspeicheldrüse sind entscheidend für die Aufrechterhaltung eines normalen Blutzuckerspiegels, weil sie für die Produktion und das Freisetzen von Insulin zuständig sind. Insulin ist das einzige Hormon, das unseren Blutzuckerspiegel senken kann, indem es den Transport von Zucker aus dem Blut in die Zellen fördert. „Wir haben uns angesehen, was in weiblichen und männlichen Beta-Zellen bei einer Erhöhung der Glukose-Konzentration über fünf Millimol passiert“, beschreibt Tuluc das Experiment, in dem er gemeinsam mit Erstautorin Noelia Jacobo-Piqueras auf zahlreiche Unterschiede in der Funktionsweise von Beta-Zellen gestoßen ist.

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In ihrer veröffentlichten Studie fokussieren sich die Forscher auf jene Differenzen, die sie in der Funktionsweise von Kalium-Kanälen (siehe Infobox) in Beta-Zellen beobachtet haben: Bei gleich hoher Glukosekonzentration tritt bei weiblichen Betazellen weniger Kalium aus als bei männlichen. „Diese reduzierten Kaliumströme führen zu einer höheren elektrischen Aktivität, was wiederum eine höhere Insulinproduktion und -freisetzung in weiblichen Beta-Zellen bewirkt“, beschreibt der Wissenschaftler verknappt. Die höhere elektrische Aktivität und elektrisches Potential in der Zellmembran verringert außerdem den Einstrom von Calcium in die Zellen, weshalb weibliche Beta-Zellen länger leben.

Dieser komplexe Mechanismus und seine geschlechtsspezifischen Unterschiede könnte weitreichende Implikationen im Hinblick auf die Behandlung von Diabetes haben. Zwar mahnt Tuluc zur Vorsicht, weil es sich um Erkenntnisse aus dem Mausmodell handelt, die sich nicht ohne weiteres auf humane Zellen übertragen lassen. Dennoch – so vermutet er – eröffnen die noch bei Menschen zu überprüfenden Erkenntnisse neue Möglichkeiten. „Wenn wir Wege finden, den Kalium-Kanal zu modulieren, können sich innovative Behandlungsansätze ergeben“, meint der Forscher.

Ein komplexes Puzzle – schon im Mausmodell

Tulucs Ziel ist es, in Folgestudien herauszufinden, wodurch der Kalium-Kanal im Detail reguliert wird. „Wir konnten den Mechanismus beobachten. Jetzt müssen wir einen Schritt zurückgehen und die Ursachen dafür klären. Dann können wir versuchen, die Daten bei Menschen zu reproduzieren“, verdeutlicht der Wissenschaftler. Dabei ist ihm bewusst, dass es sich um ein herausforderndes Unterfangen handelt. „Sexualhormone funktionieren auf eine extrem komplexe Weise – man erkennt Unterschiede zwischen den Geschlechtern in vielen Zellfunktionen und Geweben, wie zum Beispiel den Kardiomyozyten im Herzen oder der glatten Muskulatur in den Gefäßen.“

Die Frage sei indes, wie relevant die gefundenen Unterschiede sind und wie das neue Wissen zu besseren bzw. patientenorientierten Arzneitherapien führen könne. „Das wird nicht einfach sein, aber ich bin zuversichtlich, dass die Forschung mit dem derzeitigen Fortschritt diese Herausforderung schaffen kann“, kommentiert Tuluc.

Originalpublikation: Noelia Jacobo-Piqueras, Tamara Theiner, Stefanie M. Geisler, and Petronel TulucMolecular mechanism responsible for sex differences in electrical activity of mouse pancreatic β cells, JCI insight (2024); DOI: 10.1172/jci.insight.171609

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