Behandlungen, die auf die Leber abzielen, könnten Typ-2-Diabetes behandeln

Arzt untersucht Scans am Computer

  • Forscher haben den Zusammenhang zwischen Fettleber und Schlüsselmarkern für Typ-2-Diabetes bei Mäusen untersucht.
  • Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Verringerung der Produktion des Neurotransmitters GABA in der Leber den Blutzuckerspiegel normalisieren, den Appetit verringern und zu Gewichtsverlust führen könnte.
  • Die Forscher sagen, dass der Behandlungspfad ausschließlich bei Menschen mit Fettleibigkeit funktionieren kann.

Typ-2-Diabetes ist durch einen hohen Blutzuckerspiegel gekennzeichnet, der durch eine Insulinresistenz verursacht wird.

Insulin ist ein Hormon, das Glukose dabei hilft, in die Zellen einzudringen, wo sie zur Energiegewinnung verwendet oder für die zukünftige Verwendung gespeichert werden kann. Insulinresistenz tritt auf, wenn Zellen im Körper nicht gut auf Insulin reagieren und somit keine Glukose aus dem Blut entfernen.

Bei Typ-2-Diabetes erhöht die Insulinresistenz auch die körpereigene Insulinproduktion, was zu gesteigertem Appetit, Bluthochdruck und Gewichtszunahme führen kann.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Typ-2-Diabetes stark mit Übergewicht und einer Fettleber verbunden ist, bei der überschüssiges Fett in der Leber gespeichert wird. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) sind 89 % der Diabetiker übergewichtig.

Während Wissenschaftler seit langem vermuteten, dass überschüssiges Fett in der Leber Typ-2-Diabetes verursachen könnte, blieb genau, wie dies genau sein könnte, ein Rätsel.

Vor kurzem führten Forscher der University of Arizona, der Washington University in St. Louis, der University of Pennsylvania und der Northwestern University zwei Studien durch, um die zugrunde liegenden Mechanismen aufzuschlüsseln, die eine Fettlebererkrankung mit der Glukosehomöostase, dem Gleichgewicht zwischen Insulin und Glukose, in Verbindung bringen das Blut.

Sie fanden heraus, dass die Insulinsensitivität innerhalb von Tagen nach Verringerung der übermäßigen Produktion des Neurotransmitters GABA in der Leber wiederhergestellt werden kann und dass eine Langzeitbehandlung zu vermindertem Appetit und Gewichtsverlust führen kann.

Neurotransmitter werden zwischen Nerven geschickt, damit das Gehirn und verschiedene Teile des Körpers kommunizieren können. GABA ist ein hemmender Neurotransmitter, was bedeutet, dass er die Signalübertragung im Nervensystem verringert.

„Wenn die Leber GABA produziert, verringert sie die Aktivität der Nerven, die von der Leber zum Gehirn verlaufen. Somit verringert die Fettleber durch die Produktion von GABA die Feueraktivität des Gehirns“, erklärte Studienautor Dr. Benjamin Renquist. "Diese Abnahme der Feuerung wird vom zentralen Nervensystem wahrgenommen, das ausgehende Signale verändert, die die Glukosehomöostase beeinflussen."

Ihre Ergebnisse haben die Forscher in Cell Reports veröffentlicht.

Maus Studien

Bei der Untersuchung von Mäusen fanden die Forscher zunächst heraus, dass eine durch Fettleibigkeit induzierte Fettleber die Produktion von GABA in der Leber erhöht. Sie fanden dann heraus, dass eine erhöhte GABA-Signalgebung von der Leber die Glukosehomöostase beeinflusst.

Da frühere Forschungen ergaben, dass ein Enzym namens GABA-Transaminase (GABA-T) der Schlüssel zur Produktion von GABA in der Leber ist, vermutete das Team, dass die gezielte Ausrichtung von GABA-T auf die Produktion von weniger GABA in der Leber die Insulinresistenz reduzieren und Typ-2-Diabetes behandeln kann.

Um ihre Hypothese zu testen, behandelten die Forscher Mäusemodelle mit Typ-2-Diabetes zunächst mit Medikamenten, die die GABA-T-Aktivität hemmen. Diese Medikamente sind als Ethanol-Amin-O-Sulfat (EOS) und Vigabatrin bekannt.

Das zweite Mittel des Teams, seine Hypothese zu testen, beinhaltete eine genetische Behandlung, die als Antisense-Oligonukleotid (ASO) bekannt ist. Dies funktioniert, indem kleine DNA- oder RNA-Stücke an RNA-Moleküle gebunden werden, um zu verhindern, dass bestimmte Proteine ​​hergestellt werden. In diesem Fall wirkte ASO, indem es die GABA-T-Expression in der Leber deaktivierte.

Beide Behandlungsmethoden reduzierten die GABA-T-Aktivität und verbesserten die Insulinsensitivität innerhalb von Tagen. Mäuse, denen ASO- und EOS-Medikamente verabreicht wurden, verloren auch nach 20 Wochen Beginn der Behandlung 7 % ihrer Körpermasse.

Die Forscher untersuchten dann Leberproben, die 19 Personen mit Fettleibigkeit während bariatrischer chirurgischer Eingriffe entnommen wurden. Sie analysierten die Genexpression im Lebergewebe und fanden heraus, dass diejenigen mit Insulinresistenz ein hohes Expressionsniveau für Gene aufwiesen, die mit der GABA-Produktion und -Aktivität zusammenhängen.

Dies bedeutet, dass die Ergebnisse der Mausmodelle auf den Menschen übertragen werden könnten.

Ergebnisse exklusiv für Fettleibigkeit

Um ihre Ergebnisse zu erklären, sagen die Forscher, dass überschüssiges Fett in der Leber die Freisetzung von GABA erhöht, was dann das Feuern des afferenten Nervs vagus hepatica, einer Kommunikationslinie zwischen der Leber und dem Gehirn, unterdrückt.

Die Unterdrückung dieses Nervs mit GABA, erklären sie, wie bei anderen Appetitregulatoren, erhöht die Nahrungsaufnahme und Gewichtszunahme, was wiederum die Insulinresistenz erhöht. Wenn dieser Nerv normal feuern kann, hat dies den umgekehrten Effekt, dass die Nahrungsaufnahme, die Gewichtszunahme und die Insulinresistenz reduziert werden.

Die Forscher testeten auch GABA-T-hemmende Methoden an schlanken Mäusen. Da diese Mäuse bereits eine geringe GABA-Produktion in ihrer Leber aufwiesen, hatten die Medikamente wenig bis gar keine Wirkung auf ihren Insulinspiegel, Blutzucker und Körpermasse.

Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass eine gezielte GABA-Produktion in der Leber die Glukosehomöostase verbessern, die Nahrungsaufnahme verringern und die Körpermasse reduzieren kann – ausschließlich bei Menschen mit Fettleibigkeit.

„Alle aktuellen Therapeutika für Typ-2-Diabetes zielen in erster Linie darauf ab, den Blutzucker zu senken. Sie behandeln also ein Symptom, ähnlich wie die Grippe, indem sie das Fieber senken“, erklärt Dr. Renquist und fügt hinzu: „Wir brauchen einen weiteren Durchbruch.“

(*2*) bemerkt er.

„Obwohl diese Ergebnisse die Behandlungsoptionen kurzfristig nicht ändern werden, bieten sie Wissenschaftlern einen neuen Weg für die Entwicklung neuer Behandlungen wie GABA-Inhibitoren, die in [der] Zukunft dazu beitragen könnten, die Freisetzung von GABA in der Leber, was Menschen mit Typ-2-Diabetes möglicherweise eine neue Möglichkeit bietet, ihre Erkrankung zu behandeln“, sagte Dr. Lucy Chambers, Leiterin der Forschungskommunikation bei Diabetes UK, die nicht an der Studie beteiligt war, gegenüber "Detonic.shop".

Sie fügte hinzu:

„Obwohl diese Studie robust war, ist es wichtig anzumerken, dass sie in Mausmodellen für Typ-2-Diabetes und Fettleibigkeit durchgeführt wurde. Es sind jetzt zusätzliche Humanstudien erforderlich, um den Zusammenhang zwischen der GABA-Produktion in der Leber und der Insulinsensitivität und der Nahrungsaufnahme weiter zu untersuchen.“