Die Wirkung von Vitamin D zur Bekämpfung von Diabetes verstärken

Die Wirkung von Vitamin D zur Bekämpfung von Diabetes verstärken

Salk-Institut-Studie schlägt neuen Ansatz zur Behandlung von Typ-2-Diabetes sowie anderer Krankheiten, einschließlich Krebs, vor

LA JOLLA – Mehr als 27 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten leben mit Typ-2-Diabetes, Die Centers for Disease Control and Prevention geben dies an. Da die Bevölkerung älter wird und ein wachsender Prozentsatz der Menschen übergewichtig oder fettleibig ist, wird diese Zahl voraussichtlich steigen.

In einer am 10. Mai 2018 veröffentlichten Arbeit im Zelle, Forscher des Salk Institute berichten über einen potenziellen neuen Ansatz zur Behandlung von Diabetes, indem sie Beta-Zellen schützen – die Zellen in der Bauchspeicheldrüse, die das Hormon Insulin produzieren, speichern und freisetzen. Wenn Beta-Zellen dysfunktional werden, kann der Körper kein Insulin zur Kontrolle des Blutzuckers (Glukose) mehr produzieren, und der Glukosespiegel kann gefährliche – sogar tödliche – Werte erreichen.

Die Ermittler erreichten ihr Ziel durch die Nutzung einer unerwarteten Ressource: Vitamin D. Vitamin D erwies sich in Zellen und Mausmodellen als vorteilhaft bei der Behandlung geschädigter Beta-Zellen. Es lieferte auch neue Erkenntnisse über die Genregulation, die bei der Entwicklung von Behandlungen für andere Krankheiten, einschließlich Krebs, angewendet werden könnten.

“Wir wissen, dass Diabetes eine durch Entzündungen verursachte Krankheit ist, erklärt der leitende Autor Ronald Evans, ein Wissenschaftler des Howard Hughes Medical Institute und Inhaber des March of Dimes Chair in Molekularer und Entwicklungsbiologie am Salk Institute. “In dieser Studie haben wir den Vitamin-D-Rezeptor als wichtigen Modulator von Entzündungen und dem Überleben von Betazellen identifiziert.”

Mithilfe von aus embryonalen Stammzellen gezüchteten Betazellen konnten die Forscher eine Verbindung, iBRD9, identifizieren, die die Aktivierung des Vitamin-D-Rezeptors zu verbessern schien, wenn sie mit Vitamin D kombiniert wurde, um das Überleben von Betazellen zu fördern. Das Team führte dazu einen Screening-Test durch, um nach Verbindungen zu suchen, die das Überleben von Betazellen in einer Schale verbesserten. Anschließend testeten sie die Kombination in einem Mausmodell für Diabetes und zeigten, dass sie bei den Tieren den Glukosespiegel wieder auf normale Werte senken konnte.

“Diese Studie begann mit der Untersuchung der Rolle von Vitamin D in Betazellen”, sagt Zong Wei, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor für Genexpression des Salk Institute und Erstautor der Studie. “Epidemiologische Studien an Patienten haben eine Korrelation zwischen hohen Vitamin-D-Konzentrationen im Blut und einem geringeren Diabetesrisiko nahegelegt, aber der zugrunde liegende Mechanismus war nicht gut verstanden. Es war schwierig, Betazellen allein mit dem Vitamin zu schützen. Wir haben jetzt einige Ideen, wie wir diese Verbindung nutzen könnten.”

Der zugrunde liegende Prozess hat mit Transkription zu tun – der Art und Weise, wie Gene in Proteine übersetzt werden. Durch die Kombination der neuen Verbindung mit Vitamin D konnten bestimmte schützende Gene auf einem viel höheren Niveau exprimiert werden, als dies in erkrankten Zellen der Fall ist.

“Die Aktivierung des Vitamin-D-Rezeptors kann die entzündungshemmende Funktion von Genen auslösen und so den Zellen helfen, unter Stressbedingungen zu überleben”, sagt Michael Downes, leitender Wissenschaftler am Salk Institute und Co-Korrespondent. “Durch die Verwendung eines von uns im Labor entwickelten Screening-Systems konnten wir ein wichtiges Puzzleteil identifizieren, das eine Superaktivierung des Vitamin-D-Signalwegs ermöglicht.”

Die Auswirkungen der Entdeckung können weitreichende Folgen haben: Sie identifiziert einen grundlegenden Mechanismus, der in der Klinik zur Behandlung vieler verschiedener Ziele eingesetzt werden kann.

“In dieser Studie haben wir uns mit Diabetes befasst, aber da dies ein wichtiger Rezeptor ist, könnte er potenziell universell für alle Behandlungen sein, bei denen die Wirkung von Vitamin D verstärkt werden muss”, fügt Ruth Yu hinzu, Mitarbeiterin am Salk Institute und eine der Autorinnen der Studie. “Wir sind zum Beispiel besonders daran interessiert, ihn bei Bauchspeicheldrüsenkrebs zu untersuchen, einer Krankheit, die unser Labor bereits erforscht.”

Die Ermittler sagen, dass die neue Verbindung zwar keine Nebenwirkungen bei Mäusen zu verursachen schien, aber weitere Tests notwendig sind, bevor klinische Studien beginnen können.

Die anderen Autoren des Papiers waren Eiji Yoshihara, Nanhai He, Nasun Hah, Weiwei Fan, Antonio Pinto, Timothy Huddy, Yuhao Wang, Brittany Ross, Gabriela Estepa, Yang Dai, Ning Ding, Mara Sherman, Sungsoon Fang, Xuan Zhao und Annette Atkins vom Salk; und Christopher Liddle vom Westmead Institute for Medical Research und der Sydney Medical School in Sydney, Australien.

Diese Arbeit wurde finanziert durch die National Institutes of Health und ihr National Institute of Environmental Health Sciences, die Glenn Foundation for Medical Research, den Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, Ipsen/Biomeasure, das California Institute for Regenerative Medicine, die Ellison Medical Foundation und eine Spende von Steven und Lisa Altman.