Von Martina Lenzen-Schulte
26. Februar 2007 Neue Medikamente für Zuckerkranke bestanden lange Zeit nur aus Variationen des Insulins oder aus Substanzen, die wie Peitschen die erlahmte Bauchspeicheldrüse dazu antreiben, doch noch ein wenig mehr Insulin abzugeben. Wirklich innovative Ansätze verheißen nun aber jüngste Ergebnisse der Grundlagenforschung, etwa die aus dem Zentrum für Life & Medical Sciences (Limes) der Universität Bonn. Hierbei geht es um die Rolle der Cytohesine („Nature“, Bd. 444, S. 941 u. 945). Diese Stoffe waren bisher eher für Immunologen interessant. Sie unterstützen nämlich vor allem Abwehrzellen dabei, zum Krankheitsherd vorzudringen.
Offensichtlich sind Cytohesine aber auch im Zuckerstoffwechsel von Bedeutung, da sie Insulinsignale in der Zelle übersetzen. Es sind zwei Beobachtungen, die auf einen solchen Zusammenhang deuten. Die erste stammt von Bonner Forschern um Michael Famulok. Ihnen ist es gelungen, einen Hemmstoff der Cytohesine herzustellen. Verfütterte man Tieren die als SecinH3 bezeichnete Substanz, verpuffte ein Großteil der Insulinwirkung in den Leberzellen.
Resistent gegen Insulin
Insulin sorgt dafür, dass nach einer Mahlzeit die im Blut ansteigende Zuckerkonzentration rasch wieder gesenkt wird, indem es Muskeln und Organe dazu bringt, Zucker aufzunehmen und zu verarbeiten oder zum Beispiel in Fett umzuwandeln. Die ihrer Cytohesinwirkung beraubten Zellen reagierten ähnlich wie im Frühstadium eines Diabetes - sie wurden resistent gegen Insulin. Wenn sie den Befehlen dieses Hormons nicht mehr gehorchen, kommt es trotz vermehrter Insulinproduktion immer öfter zu steigenden Blutzuckerspiegeln - so bahnt sich auch die Zuckerkrankheit beim Menschen an.
Bereits zu Beginn der vom Insulin in Gang gesetzten Signalkaskade fördern die Cytohesine bestimmte Phosphorylierungs-Prozesse, was dazu führt, dass die Botschaft rasch und zuverlässig an die Zelle übermittelt wird. Mit Antikörpern gegen den Insulin-Rezeptor, die vom GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit in München bereitgestellt worden waren, ließ sich nachweisen, dass die Cytohesine zu dem Eiweißkomplex gehören, der sich dem Rezeptor anlagert.
Gen mit dem Namen „Steppke“
Die zweite entscheidende Beobachtung stammt aus der Arbeitsgruppe um den Entwicklungbiologen Michael Hoch. Die Forscher fanden das Gen, das bei der Taufliege Drosophila die Bauanleitung für deren einziges Cytohesin - Säuger besitzen vier davon - liefert. Ist das Gen defekt, wachsen die Tiere deutlich langsamer und bleiben kleinwüchsig, weshalb das Gen den Namen „Steppke“ erhielt.
Da Insulin während des Wachstums über Größe und Zahl der Zellen mitbestimmt, lag es nahe, einen Einfluß des Gens auf den Insulinstoffwechsel zu vermuten. Dass man damit recht hatte, zeigte sich, als man den Tieren den Hemmstoff SecinH3 verfütterte: Durch diesen wurde das Wachstum ebenso blockiert wie durch den Gendefekt.
Die Insulinresistenz ist einer der wichtigsten krankmachenden Schritte auf dem Weg zum Diabetes. Daher liegt es nahe, innerhalb der Signalkaskade, an der die Cytohesine beteiligt sind, nach Wirkstoffen zu suchen, die gegensteuern könnten. Womöglich ist es aber riskant, ohne näheres Wissen die Cytohesin-Wirkung einfach wiederherzustellen. Denn jene Fliegen, bei denen das Steppke-Gen und somit die Cytohesine nicht richtig funktionierten, lebten nicht so lange wie die Fliegen mit defektem Gen.
Tiere fressen weniger, nehmen nicht weiter zu
Einen weiteren möglichen Weg, der grassierenden Diabetes-Epidemie Herr zu werden, haben kürzlich Forscher um Ming-Wei Wang von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Schanghai entdeckt. Sie setzen nicht am Insulin als Dreh- und Angelpunkt des Zuckerstoffwechsels an, sondern an seinem wichtigsten Gegenspieler, dem Glucagon. Dieses Hormon wird immer dann aktiv, wenn der Blutzucker gefährlich sinkt und eine Unterzuckerung droht.
Aus einer Sammlung von 48.000 Substanzen haben sie eine Komponente namens Boc5 herausgefischt, die in ihrer Funktion dem „Glucagon-like peptide-1“ (GLP-1) entspricht. Boc5 zeigt bei Mäusen, die an diabetesähnlichen Stoffwechselstörungen leiden, erstaunliche Wirkungen. Die Tiere fressen weniger, nehmen nicht weiter zu, und ihr Blutzucker stabilisiert sich wie bei gesunden Artgenossen. Das berichten die Forscher in der Online-Ausgabe der „Proceedings“ der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften (doi/10.1073/pnas.0610173104).
Insulinquellen wieder zum Sprudeln bringen
Den Beobachtungen zufolge korrigiert auch Boc5 gerade jenen Fehler im Zuckerstoffwechsel, der den durch übermäßige Kalorienzufuhr und Übergewicht hervorgerufenen Typ-2-Diabetes im Frühstadium kennzeichnet - eben die Insulinresistenz. Die Substanz sorgt offenbar dafür, dass die den Zucker aufnehmenden Organe besser auf Insulin ansprechen.
Wie sich zudem zeigte, nahm sogar die Masse der Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse der behandelten Tiere zu. Dort wird das Insulin hergestellt, aber jene Produktionsstätten versiegen gleichsam, wenn sie über Jahre hinweg infolge falscher Ernährung und mangelnder Bewegung überlastet werden. Die jüngsten Erkenntnisse deuten nun darauf hin, dass man die erschöpften Insulinquellen wieder zum Sprudeln bringen könnte.
Noch ist die Substanz weit davon entfernt, als Medikament erprobt zu werden. Ein großer Vorteil wäre, dass man den Wirkstoff einnehmen könnte. Zwar existieren schon Medikamente, welche die Wirkung von GLP-1 nachahmen, aber bei ihnen handelt es sich um Eiweiße, die durch die Magensäure zerstört werden. Man muss sie infolgedessen wie das Insulin spritzen. Davor scheuen viele Patienten zurück. Es wäre daher ein großer Fortschritt, wenn man die gleichen Effekte mit Tabletten erzielen könnte.
Text: F.A.Z.
Bildmaterial: dpa
