Entzündung bei Typ-2-Diabetes: Die Studie hebt frühere Vorstellungen auf
Neue Forschungsergebnisse zerstreuen die vorherrschende Vorstellung, dass Glukose Entzündungen bei Typ-2-Diabetes im Zusammenhang mit Fettleibigkeit verursacht. Die Ergebnisse könnten erklären, warum so viele Behandlungen zur Vorbeugung von Komplikationen bei Typ-2-Diabetes fehlgeschlagen sind.
Chronische Entzündungen sind die Hauptursache für viele Komplikationen bei Diabetes, einschließlich Herz-Kreislauf- und Nierenerkrankungen.
Bisher bestand wissenschaftlicher Konsens darüber, dass Glukose Entzündungen bei Typ-2-Diabetes verursacht.
Neue Forschungsergebnisse wirken dieser populären Vorstellung jedoch entgegen und weisen stattdessen auf einen hohen Gehalt an Lipiden und Defekten in Mitochondrien hin - den winzigen energiereduzierenden Organellen in Zellen.
Barbara Nikolajczyk vom Institut für Pharmakologie und Ernährungswissenschaften des Barnstable Brown Diabetes Center der Universität von Kentucky in Lexington ist die Hauptautorin der neuen Studie.
Nikolajczyk und ihr Team gingen von der Hypothese aus, dass Immunzellen von Menschen mit Typ-2-Diabetes Energie produzieren würden, indem sie Glukose durch den Prozess der Glykolyse abbauen.
Glykolyse ist eine Reihe von Reaktionen, die Glukose in Energie umwandeln. Andere Arten von Entzündungen beruhen ebenfalls auf diesem Prozess.
Die Ergebnisse der neuen Forschung erscheinen jedoch in der Zeitschrift Zellstoffwechsel - die Prämisse der Wissenschaftler widerlegt.
Experimente zeigen überraschende Ergebnisse
„Wir haben für die gesamte Arbeit ausschließlich Immunzellen von Menschen verwendet“, erklärt Nikolajczyk.
Sie fügt hinzu, dass sie und ihr Team zuvor proinflammatorische T-Zellen mit einem für den Menschen spezifischen Profil identifiziert haben, was erklärt, warum Tiermodelle für die aktuelle Forschung nicht hilfreich gewesen wären.
Die Forscher verglichen Proben von 42 Personen mit Adipositas, die keinen Typ-2-Diabetes hatten, mit Proben von 50 Personen, die sowohl Adipositas als auch Diabetes hatten.
Die Wissenschaftler schlossen Proben von Personen aus, die Raucher waren, Insulin verwendeten, Antibiotika oder entzündungshemmende Medikamente eingenommen hatten, sowie von Personen, bei denen in der Anamnese andere entzündliche oder autoimmune Erkrankungen aufgetreten waren.
Nikolajczyk und sein Team isolierten Immunzellen, sogenannte CD4 + T-Zellen, und führten mehrere Zellkulturexperimente durch, bei denen festgestellt wurde, dass Glykolyse keine chronischen Entzündungen hervorruft.
"[A] -aktivierte Immunzellen und gereinigte CD4 + T-Zellen" von Menschen mit Typ-2-Diabetes sind "stark voreingenommen" in Richtung Glykolyse, schreiben die Autoren. Experimente mit Glukosemangel, die darauf abzielten, Zellen von Menschen mit Typ-2-Diabetes „von der Glykolyse weg und hin zu alternativen Brennstoffquellen“ zu lenken, normalisierten jedoch nicht das Entzündungsprofil von T-Zellen, wie die Forscher erwartet hatten.
Dieses unerwartete Ergebnis, erklären die Autoren, zeigt, dass „Glykolyse die Entzündung [Typ-2-Diabetes] parallelisiert, aber nicht befeuert“.
Stattdessen zeigten die Experimente, dass T-Zellen von Menschen mit Typ-2-Diabetes eine Reihe von mitochondrialen Defekten aufwiesen. Sie fanden auch heraus, dass Veränderungen beim „Import oder der Oxidation von Fettsäuren“ Entzündungen in gesunden Zellen auslösen.
Nikolajczyk und Kollegen kommen zu dem Schluss:
"Mitochondriale Veränderungen verbinden sich mit Fettsäuremetaboliten, um Entzündungen zu aktivieren."
Studie kann erklären, warum Behandlungen fehlschlagen
Die Autoren erweitern die Bedeutung ihrer Ergebnisse. Sie schreiben, dass die Identifizierung des Haupttreibers für eine mit Fettleibigkeit verbundene Entzündung entscheidend für die Vorbeugung oder Behandlung von Stoffwechselstörungen bei Menschen mit Fettleibigkeit ist.
"Unsere Daten zeigen unerwartet, dass Glukose, die in anderen Zusammenhängen Entzündungen auslöst, bei Typ-2-Diabetes-assoziierten Entzündungen entbehrlich ist."
"Stattdessen führen partielle Defekte im Kraftwerk der Zelle oder in den Mitochondrien zu Entzündungen, aber nur in Zellen, die durch die Arten von Lipiden, die an Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes leiden, weiter gestresst sind", erklären sie.
Da sich die derzeitigen Standardbehandlungen für Diabetes auf die Glukosekontrolle konzentrieren, werfen die überraschenden Ergebnisse „klinische Bedenken auf, dass Lipide weiterhin Entzündungen und damit metabolische Dysfunktionen auslösen“, selbst bei Diabetes-Patienten mit guter Glukosekontrolle.
"Eine aggressive Blutzuckerkontrolle zur Senkung des Risikos diabetischer Komplikationen ist seit Jahrzehnten das Ziel der meisten Menschen mit Typ-2-Diabetes", betont Nikolajczyk.
"Unsere Daten liefern eine Erklärung dafür, warum Menschen mit strenger Glukosekontrolle dennoch ein Fortschreiten der Krankheit haben können."
Barbara Nikolajczyk
