Blockierende Immunzellen behandeln neue Art von altersbedingtem Diabetes

Blockierende Immunzellen behandeln neue Art von altersbedingtem Diabetes

Untersuchungen des Salk Institute zeigen, dass Diabetes bei älteren, mageren Tieren eine andere Ursache – und mögliche Behandlung – hat als Typ-2-Diabetes im Zusammenhang mit Fettleibigkeit

LA JOLLA-Diabetes ist oft die Folge von Fettleibigkeit und falscher Ernährung, bei einigen älteren Erwachsenen kann die Krankheit jedoch einfach eine Folge des Alterns sein. Neue Forschungsergebnisse haben ergeben, dass Diabetes – oder Insulinresistenz – bei älteren, schlanken Mäusen eine andere zelluläre Ursache hat als der Diabetes, der aus einer Gewichtszunahme resultiert (Typ 2). Und die Ergebnisse deuten auf eine mögliche Heilung für das hin, was die leitenden Wissenschaftler, Ronald Evans und Ye Zheng, bezeichnen nun eine neue Art von Diabetes (Typ 4).

„Viele Diabetes bei älteren Menschen werden nicht diagnostiziert, weil sie nicht über die klassischen Risikofaktoren für Typ-2-Diabetes wie Fettleibigkeit verfügen“, sagt Evans, Direktor des Genexpressionslabors von Salk und leitender Autor des neuen Artikels, der veröffentlicht wurde 18. November 2015 in Natur. „Wir hoffen, dass unsere Entdeckung nicht nur zu Therapeutika führt, sondern auch zu einer verstärkten Anerkennung von Typ-4-Diabetes als eigenständige Krankheit.“

Bei gesunden Menschen produziert die Bauchspeicheldrüse das Hormon Insulin, das den Zellen signalisiert, nach einer Mahlzeit Zucker aus dem Blut zu entnehmen. Bei Menschen mit Diabetes ist der Kreislauf jedoch unterbrochen: Entweder wird als Reaktion auf eine Mahlzeit kein Insulin produziert oder die Muskel- und Leberzellen reagieren nicht auf das Insulin (auch Insulinresistenz genannt). In beiden Fällen verbleibt Zucker länger im Blutkreislauf, was zu einer Vielzahl gesundheitlicher Probleme führt, die vom Verlust von Gliedmaßen bis zum Tod reichen können.

Traditionell wird Diabetes in die seltenere Typ-1-Erkrankung eingeteilt, die am häufigsten im Kindesalter auftritt, wenn die Bauchspeicheldrüse aufhört, Insulin zu produzieren; und Typ 2, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Körper nicht auf Insulin reagiert und am häufigsten auf Übergewicht zurückgeführt wird. Beide Krankheitsformen führen zu einem erhöhten Blutzuckerspiegel. Eine dritte Art von Diabetes führt zu Symptomen, die denen der Alzheimer-Krankheit ähneln. Doch nachdem ein dünner, älterer Freund der Familie an Diabetes erkrankte, fragte sich Evans, warum manche Menschen die Krankheit später im Leben ohne Gewichtszunahme entwickelten.

Evans machte sich zusammen mit Zheng, einem Assistenzprofessor an den Nomis Foundation Laboratories for Immunobiology and Microbial Pathogenesis in Salk, und Kollegen daran, das Immunsystem gesunder Mäuse, Mäusen mit Adipositas-Diabetes und solchen mit Altersdiabetes zu vergleichen. Sie fanden heraus, dass die Mäuse mit einer altersbedingten Erkrankung ungewöhnlich viele Immunzellen, sogenannte T-regulatorische Zellen (Tregs), in ihrem Fettgewebe aufwiesen. Mäuse mit Diabetes im Zusammenhang mit Fettleibigkeit hatten dagegen normale Treg-Werte im Gewebe, obwohl sie mehr Fettgewebe hatten.

„Wir haben eine Zählung der Immunzellen im Fett dieser Mäuse erstellt“, sagt Sagar Bapat, ein Doktorand in den Labors von Evans und Zheng und Erstautor der neuen Arbeit. „Allein durch das Zählen der Zelltypen haben wir sofort gesehen, dass es bei den älteren Mäusen mit Diabetes mehr Tregs gab als bei jeder anderen Gruppe.“

Normalerweise, erklärt Bapat, helfen Tregs, Entzündungen zu lindern. Da Fettgewebe ständig abgebaut und wieder aufgebaut wird, während es Energie speichert und freisetzt, sind geringe Entzündungswerte erforderlich, um sich ständig umzugestalten. Doch mit zunehmendem Alter sammeln sich Tregs nach und nach im Fettgewebe an, so die neuen Forschungsergebnisse. Und wenn die Zellen einen Wendepunkt erreichen, an dem sie Entzündungen im Fettgewebe vollständig blockieren, können sie dazu führen, dass sich Fettablagerungen in unsichtbaren Bereichen des Körpers, einschließlich der Leber, ansammeln, was zu einer Insulinresistenz führt.

„Das war ein wenig überraschend, da Tregs normalerweise eine positive Wirkung auf den Körper haben sollen“, sagt Zheng.

Als die Wissenschaftler die Ansammlung von Treg-Zellen im Fett verhinderten, indem sie auf ein Molekül abzielten, das die Immunzellen benötigen, entwickelten Mäuse im Alter keinen Typ-4-Diabetes mehr. Wenn Mäuse jedoch fettleibig wurden, verhinderte die Blockierung der Tregs im Fett nicht die Typ-2-Insulinresistenz.

„Es stellt sich heraus, dass die Behandlung bei dieser Art von Diabetes nicht zu einer Gewichtsabnahme führt“, sagt Evans. „Die Behandlung führt tatsächlich zum Verlust dieser Zellen, und wir zeigen, dass dies möglich ist.“

Die Forscher wollen nun genau herausfinden, wie Tregs mit dem Fettgewebe interagieren und ob sich die Immunzellen während des normalen Alterungsprozesses in anderen Organen ansammeln. Sie planen auch Studien, um zu sehen, ob die Ergebnisse auch beim Menschen zutreffen. „Wir arbeiten mit Klinikern zusammen, um Proben von älteren, schlanken Menschen mit Diabetes zu entnehmen, um herauszufinden, ob dieser Zelltyp auch an Erkrankungen des Menschen beteiligt ist“, sagt Michael Downes, leitender Wissenschaftler bei Salk, der an der neuen Studie beteiligt ist.

Weitere Forscher an der Studie waren Jae Myoung Suh, Sungsoon Fang, Sihao Liu, Yang Zhang, Albert Cheng, Carmen Zhou, Yuqiong Liang, Mathias LeBlanc, Annette R. Atkins und Ruth T. Yu vom Salk Institute; und Christopher Liddle von der University of Sydney.

Die Arbeit und die beteiligten Forscher wurden durch Zuschüsse des gefördert National Institutes of Health, Howard Hughes Medical Institute, Nationaler Rat für Gesundheit und medizinische Forschung Australiens, hat das Glenn-Stiftung für medizinische Forschung, hat das Leona M. und Harry B. Helmsley Charitable Trust, Ipsen/Biomeasure, Kalifornisches Institut für Regenerative Medizin, Die Ellison Medical Foundation, die Nomis-Stiftung, die Rita-Allen-Stiftung, die Emerald Foundation, die Hearst-Stiftung, hat das Nationale Multiple Sklerose Gesellschaftund der James B. Pendleton Charitable Trust.