Diabetes Mellitus Typ 2 – Fast alle Menschen anfällig für Zuckerkrankheit?
Eine neue Studie legt nahe, dass die meisten Menschen anfällig für Diabetes Mellitus Typ 2 sind. Die Forscher haben festgestellt, dass sich die Insulinsequenz am Rande einer Produktionsstörung festgesetzt hat. Dies ist eine intrinsische Verwundbarkeit, die durch seltene Mutationen im Insulin-Gen als Zuckerkrankheit erkannt wird, das bereits in der Kindheit entlarvt wird. Die Studie nutzt biophysikalische Konzepte und Methoden, um die Proteinchemie mit dem aufstrebenden Gebiet der Evolutionsmedizin in Beziehung zu setzen.
Inhaltsverzeichnis
Anfälligkeit für Diabetes Mellitus Typ 2
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Insulin wird durch eine Reihe hochspezifischer Prozesse produziert. Diese laufen in spezialisierten Zellen, den sogenannten Beta-Zellen ab. Ein wichtiger Schritt dabei ist die Faltung eines Biosynthesevorläufers namens Proinsulin, das die funktionelle dreidimensionale Struktur des Hormons erreichen kann. Frühere Studien aus dieser und anderen Gruppen haben gezeigt, dass eine beeinträchtigte Biosynthese das Ergebnis verschiedener Mutationen sein könnte. Diese können die Faltbarkeit von Proinsulin behindern. Die Forschungsgruppe versuchte also festzustellen, ob die Insulinentwicklung bei Wirbeltieren einschließlich Menschen auf Hindernisse gestoßen ist. Biologische Prozesse entwickeln sich normalerweise robust und schützen in den meisten Fällen vor Geburtsfehlern und Krankheiten. Dennoch scheint Diabetes Mellitus Typ 2 eine Ausnahme zu sein.
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Die Wissenschaftler untersuchten eine subtile Mutation des menschlichen Insulins in Bezug auf die Insuline anderer Tiere wie Kühe und Stachelschweine. So ein mutiertes Humaninsulin funktioniert im Bereich der natürlichen Variation zwischen tierischen Insulinen. Dennoch wurde diese Mutation durch die Evolution ausgeschlossen. Die Antwort auf dieses scheinbare Paradoxon ist, dass so eine Mutation selektiv die Faltung von Proinsulin blockiert und Betazellen betont. Die Forschungsgruppe entdeckte also, dass selbst die geringste Variation des Prozesses der Sequenzierung von Insulin nicht nur die Insulinfaltung und eventuelle Insulinsekretion beeinträchtigt, sondern auch zellulären Stress induziert. Der letztere führt zu einer Funktionsstörung der Betazellen und schließlich zu einer dauerhaften Schädigung. Der Mensch hat sich als anfällig für verschiedene Mutationen erwiesen und diese Anfälligkeit liegt so einer seltenen monogenen Form von Diabetes zugrunde und bietet einen evolutionären Hintergrund für die derzeitige Diabetes-Pandemie im Zusammenhang mit Fettleibigkeit.
Medizinische Perspektiven
Experten sind sich einig, dass diese Entdeckung wichtige Erkenntnisse für ein besseres Verständnis der Entwicklung von Typ-2-Diabetes bei Erwachsenen und Kindern liefert. Die vorliegenden Ergebnisse der Studie definieren also eine wichtige Frage für die Zukunft: Ob eine schädliche Fehlfaltung von Proinsulin bei Patienten mit INS-Genvarianten auch in niedrigeren Konzentrationen auftreten kann, aber allgemeiner in der Bevölkerung von Typ-2-Diabetes-Patienten auf der ganzen Welt. Als Nächstes wird das Forschungsteam daran arbeiten, die Sequenzdeterminanten, die Proinsulin in Beta-Zellen faltbar machen, vollständig zu definieren. Sie hoffen, dass diese Arbeit schließlich zu einer neuen Kategorie von Arzneimitteln führen wird. Diese könnte den durch die prekäre Faltbarkeit von Proinsulin verursachten zellulären Stress abschwächen. Auf diese Weise wird der zelluläre Stress in Betazellen bekämpft, während die Mediziner Insulinproduktion für Hochrisikopatienten erhalten.
