Bei neun von zehn Patienten führt starkes Übergewicht (Adipositas) zu Diabetes. Dabei nehmen Körperzellen nicht mehr ausreichend Glukose auf und der Glukosespiegel im Blut steigt. Insulin verliert teilweise seine Wirkung, man spricht dann von einer Insulinresistenz. Um die Ursache für die Insulinresistenz bei adipösen Patienten zu klären, fokussierte sich die Forschung bislang vor allem auf Stoffwechselorgane wie Leber, Fettgewebe und Skelettmuskulatur. In den Zellen dieser Organe finden sich Rezeptoren für Insulin.
Bislang konnten jedoch noch keine Therapieansätze entwickelt werden, mit denen sich die Insulinresistenz beheben lässt. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen um Stefan Offermanns am Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung und Professor an der Goethe-Universität haben nun untersucht, welche Rolle die innerste Zellschicht in Blutgefäßen, das sogenannte Endothel, bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes bei Übergewicht spielt. Offermanns ist Principal Investigator am DZHK.
Bisher unterschätzt: Hormon Adrenomedullin löst bei Fettleibigkeit Insulinresistenz in Gefäßzellen aus - und verursacht so Diabetes
Zwar sind auf Endothelzellen ebenfalls Rezeptoren für Insulin vorhanden, deren Bedeutung im Zusammenhang mit der Entstehung von Diabetes wurde bislang jedoch unterschätzt. Die an Mäusen durchgeführte Studie der Bad Nauheimer Forscher hat erstmals gezeigt, dass dieser Mechanismus bei starkem Übergewicht gestört sein kann. „Mäuse, die durch eine besonders kalorienreiche Diät fettleibig wurden, werden nach einiger Zeit gegen Insulin resistent“, so Cho weiter. „Als Ursache hierfür konnten wir eine verminderte Aktivität der Insulinrezeptoren des Endothels ausmachen.“
Die Ergebnisse sprechen dafür, dass die Insulinresistenz am Gefäßendothel zu einer verminderten Insulinwirkung im gesamten Organismus führt, da die beiden oben genannten Mechanismen, über die Insulin aus dem Blut in die stoffwechselaktiven Organe gelangt, dann behindert sind.
Adrenomedullin-Rezeptor hemmt Insulin-Rezeptor
Den Effekt erhöhter Konzentrationen von Adrenomedullin und Complement Faktor H im Blut auf die Insulinwirkung demonstrierten weitere Untersuchungen an Mäusen: Beide Faktoren aktivieren synergistisch den Rezeptor für Adrenomedullin auf dem Endothel, verstärken sich also in ihrer Wirkung. Der aktivierte Adrenomedullin-Rezeptor wiederum hemmt den Insulin-Rezeptor besonders stark. Dadurch wird die Insulinwirkung reduziert. „Bestätigen konnten wir diesen Befund an gesunden, normalgewichtigen Mäusen, denen wir Adrenomedullin verabreichten. Hier kam es ebenfalls zu einer Insulinresistenz“, so Cho.
