Wie kann Östrogen helfen, Typ-2-Diabetes zu kontrollieren?
Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Östrogen die Insulinsensitivität verbessert und den Mechanismus hinter diesem Effekt detailliert beschreibt. Die Ergebnisse haben einen „tiefgreifenden Einfluss auf unser Verständnis von Fettleibigkeit und Diabetes sowie auf mögliche diätetische Interventionen“, sagen die Forscher.
In den USA leben etwa 84 Millionen Menschen mit Prädiabetes, einer Erkrankung, bei der der Blutzuckerspiegel sehr hoch, aber nicht hoch genug ist, um eine Diagnose von Typ-2-Diabetes zu rechtfertigen.
Normalerweise tritt Prädiabetes bei Menschen mit Insulinresistenz auf - ein Zustand, bei dem die Zellen in einigen lebenswichtigen Organen nicht gut auf Insulin reagieren und daher nicht genügend Glukose aus dem Blut aufnehmen.
Aber was wäre, wenn es ein Hormon gäbe, das die Insulinresistenz und die Produktion von Glukose senken könnte?
Die Forscher glauben, dass Östrogen das Potenzial hat, dies zu tun und folglich die Prävalenz von Typ-2-Diabetes zu senken.
Derzeit leben in den USA über 100 Millionen Menschen mit Diabetes oder Prädiabetes. Schätzungen zufolge leiden über 30 Millionen Erwachsene an Typ-2-Diabetes.
Shaodong Guo, Ph.D., außerordentlicher Professor am Department für Ernährung und Lebensmittelwissenschaft der Texas A & M University in der College Station, leitete die neue Forschung. Die Studie erscheint in Diabetes, die Zeitschrift der American Diabetes Association.
Warum die metabolische Wirkung von Östrogen untersuchen?
Guo erklärt die Motivation für die Studie und sagt, dass frühere Beobachtungsuntersuchungen einen Zusammenhang zwischen einer geringeren Inzidenz von Typ-2-Diabetes und Frauen vor der Menopause aufgedeckt haben.
Darüber hinaus fanden klinische und tierexperimentelle Studien einen starken Zusammenhang zwischen Östrogenmangel und Stoffwechselstörungen.
"Frauen vor der Menopause weisen im Vergleich zu Männern mit gleichem Alter eine erhöhte Insulinsensitivität und eine verringerte Inzidenz von Typ-2-Diabetes auf", sagt Guo. "Dieser Vorteil verschwindet jedoch nach den Wechseljahren mit einer gestörten Glukosehomöostase, was teilweise auf eine Verringerung des zirkulierenden Östrogens zurückzuführen ist."
Die für diese Zusammenhänge verantwortlichen Mechanismen konnten die Forscher jedoch noch nicht aufklären.
Die blinde Verwendung von Östrogen als potenzielle Behandlung für Typ-2-Diabetes und andere Stoffwechselstörungen bei Prädiabetes kann schwerwiegende Nebenwirkungen haben. Beispielsweise sind Schlaganfall, Brustkrebs, Blutgerinnsel und Herzinfarkt einige der Gesundheitsrisiken, die mit einer Östrogentherapie verbunden sind.
"Deshalb ist es so wichtig, die gewebespezifische Wirkung von Östrogen und seinen molekularen Mechanismus bei der Stoffwechselregulation zu verstehen", erklärt Guo. "Sobald dieser Mechanismus verstanden ist, wird er die Entwicklung gezielter Östrogen-Mimetika unterstützen, die den therapeutischen Nutzen ohne unerwünschte Nebenwirkungen bieten können."
Foxo1 vermittelt die metabolischen Wirkungen von Östrogen
In der neuen Studie wollten die Forscher „den Mechanismus verstehen, durch den Östrogen die Glukoneogenese durch Wechselwirkung mit hepatischem Foxo1 reguliert“, fährt der leitende Forscher fort und bezieht sich auf ein Gen, das auch als Forkhead Box O1 bezeichnet wird.
Die Glukoneogenese beschreibt den Synthesevorgang, durch den Glukose erzeugt wird.
Das Foxo1-Gen codiert einen Transkriptionsfaktor oder eine Art Protein, das dabei hilft, andere Gene zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Foxo1 "ist das Hauptziel der Insulinsignalisierung und reguliert die metabolische Homöostase als Reaktion auf oxidativen Stress", berichtet die US-amerikanische National Library of Medicine.
Guo erklärt: „Foxo1 spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Glukoseproduktion durch Insulinsignale. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Insulinsignalkaskaden, die das Zellwachstum, die Differenzierung und den Stoffwechsel regulieren. “
Um die Rolle des Gens und seine Wechselwirkung mit Östrogen zu untersuchen, untersuchten die Forscher männliche Mäuse, weibliche Mäuse, deren Eierstöcke entfernt worden waren, und sowohl männliche als auch weibliche Mäuse, deren Foxo1-Gene in der Leber ausgeschaltet worden waren.
Die Forscher verwendeten ein subkutanes Implantat, das Östrogen in den Mäusen freisetzte. Dieses Implantat "verbesserte die Insulinsensitivität und unterdrückte die Glukoneogenese" sowohl bei männlichen Mäusen als auch bei ovarektomierten weiblichen Mäusen.
Das Implantat wirkte sich jedoch nicht auf Nagetiere aus, deren leberspezifische Foxo1-Gene ausgeschaltet worden waren. "Dies legt nahe, dass Foxo1 erforderlich ist, damit Östrogen die Glukoneogenese wirksam unterdrückt", erklärt Guo.
Der Forscher berichtet: "Wir haben ferner gezeigt, dass Östrogen die Glukoseproduktion in der Leber durch Aktivierung des Östrogenrezeptorsignals unterdrückt, das unabhängig von den Insulinrezeptorsubstraten Irs1 und Irs2 sein kann."
"Dies zeigt einen wichtigen Mechanismus für Östrogen bei der Regulierung der Glukosehomöostase", sagt Guo. Die vorteilhaften Wirkungen von Östrogen auf die Glukosehomöostase können durch Glukoneogenese gesteuert werden - die wiederum durch leberspezifisches Foxo1 vermittelt wird - und nicht durch Förderung der Aufnahme von Glukose in den Muskeln.
Therapeutische und diätetische Implikationen
Guo erklärt die therapeutischen Implikationen der Ergebnisse."Die Identifizierung gewebespezifischer Wirkungen von Östrogen und direkter Ziele von Östrogenrezeptoren wird die Entwicklung neuer selektiver Liganden erleichtern, die Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Fettleibigkeit verhindern, ohne abnormale Geschlechtsmerkmale oder Brustkrebs zu fördern."
Schließlich kommentiert der Forscher auch die Auswirkungen der Studie auf die Ernährung. Bestimmte Lebensmittel wie Sojabohnen, Tofu und Miso-Suppe enthalten Phytoöstrogene, die die gleichen positiven Auswirkungen auf die Stoffwechselgesundheit haben können.
Die Studie „liefert ein grundlegendes Verständnis dafür, dass diätetische Eingriffe eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung von Fettleibigkeit, Diabetes und damit verbundenen chronischen Krankheiten spielen können“, sagt Guo.
"[W] wir untersuchten die Rolle von Östrogen bei der Kontrolle der Glukosehomöostase, was einen tiefgreifenden Einfluss auf unser Verständnis von Fettleibigkeit und Diabetes sowie auf mögliche diätetische Interventionen hat."
Shaodong Guo, Ph.D.
