Mikro-RNA blockiert Wirkung von Insulin

80 bis 90 Prozent der Patienten mit Typ-2-Diabetes sind übergewichtig. Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung in Köln und des Exzellenzclusters CECAD der Universität zu Köln zufolge spielen kurze Ribonukleinsäure-Moleküle, sogenannte Mikro-RNAs, dabei eine wichtige Rolle. Die Forscher fanden heraus, dass übergewichtige Mäuse in ihrer Leber vermehrt das regulatorische RNA-Molekül miRNA-143 bilden. miRNA-143 bewirkt, dass Insulin das Enzym AKT nicht mehr aktivieren kann. Ohne aktives AKT kann Insulin seine blutzuckersenkende Wirkung nicht entfalten. Der entdeckte Mechanismus könnte ein neuer Ansatzpunkt sein, um Medikamente gegen Diabetes zu entwickeln.

Insulin spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels. Ist viel Glukose im Blut vorhanden, öffnet Insulin die Zucker-Transportkanäle in der Zellmembran von Muskel- und Fettzellen. Glukose gelangt in die Körperzellen, sodass der Zuckergehalt im Blut sinkt. Darüber hinaus hemmt Insulin die Zuckerneubildung in der Leber. Typ-2-Diabetiker können Insulin zwar in ausreichender Menge bilden, die Zellen sind dafür jedoch unempfindlich.

Die molekularen Vorgänge in den Körperzellen, die für den Zusammenhang zwischen Körpergewicht und Diabetes verantwortlich sind, sind weitgehend unbekannt. In allen Geweben, die auf Insulin ansprechen, kommen jedoch mikro-RNAs vor. Die Wissenschaftler um Jens Brüning, Leiter des Exzellenzclusters CECAD („Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases“) vermuteten deshalb, dass mikro-RNAs auch bei Typ-2-Diabetes eine Rolle spielen könnten.

Die Forschergruppe hat nun einen Mechanismus entdeckt, der zur Insulin-Unempfindlichkeit der Zellen führt. Demnach bilden übergewichtige Mäuse in der Leber einen Überschuss an miRNA-143. Dieses RNA-Molekül legt Gene still, die für die Aktivierung des Enzyms AKT verantwortlich sind, und verhindert so, dass Insulin AKT aktivieren kann. „AKT ist wichtig für den Glukosetransport in der Zelle und für die Hemmung der Zuckersynthese in der Leber. Wird das Enzym gehemmt, läuft Insulin ins Leere. Der Blutzuckerspiegel bleibt erhöht“, erklärt Brüning.

Für ihre Studie hatten die Forscher normalgewichtige mit übergewichtigen Mäusen mit Typ-2-Diabetes verglichen. Dabei zeigte sich, dass die kranken Tiere in der Leber mehr als doppelt so viel miRNA-143 bilden. Bei den übergewichtigen Mäusen fanden die Forscher nur eine geringe Konzentration des Proteins ORP8. ORP8 bewirkt, dass Insulin AKT aktivieren und den Zuckergehalt im Blut senken kann.

Warum übergewichtige Mäuse mehr miRNA-143 bilden, wissen die Forscher noch nicht. „Wenn wir die Signalwege in der Zelle aufklären, die zur Bildung von miRNA-143 führen, könnten wir hier ansetzen, um neue Medikamente gegen Typ-2-Diabetes zu entwickeln“, so Brüning.


MEDICA.de; Quelle: Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V.