Wissenschaftler des Deutschen Diabetes-Zentrums in Düsseldorf haben einen neuen Signalweg gefunden, wie gezielte Muskelarbeit die Wirkung von Insulin bei Menschen mit Diabetes verbessert. Dieser Wirkmechanismus könnte zukünftig zur Entwicklung neuer Wirkstoffe beitragen.
Sport ist Mord? Auch wenn viele über die Anstrengung bei sportlicher Betätigung stöhnen, ist längst bekannt, dass Sport die körperliche Leistungsfähigkeit fördert, der Gesundheit dient und das Wohlbefinden steigert. Regelmäßige körperliche Aktivität kann vor einer Erkrankung an Typ-2-Diabetes schützen. Denn Bewegung und Muskelkontraktion bewirken gemeinsam mit dem Hormon Insulin, dass mehr Zucker (Glukose) aus dem Blut in die Muskelzellen aufgenommen wird. Dies senkt den Blutzuckerspiegel über einen längeren Zeitraum.
Sind Menschen an Typ-2-Diabetes erkrankt, kann das körpereigene Insulin den Blutzuckerspiegel nur unzureichend senken. Man spricht von einer Insulinresistenz. Der Körper versucht, dies durch vermehrte Insulinausschüttung zu kompensieren. Dennoch steigt der Blutzuckerspiegel an. Interessanterweise können Menschen mit Typ-2-Diabetes trotz Insulinresistenz durch gezielte körperliche Aktivität ihren Blutzuckerspiegel senken. Auf diese Weise können sie dazu beitragen, das Fortschreiten der Erkrankung zu verzögern.
Bislang war allerdings wenig darüber bekannt, über welchen Signalweg Muskelarbeit und Insulin den Zucker in die Zellen schleusen. Aufschluss hierüber gibt die aktuelle Forschungsarbeit unter Leitung von Prof. Hadi Al-Hasani und Dr. Alexandra Chadt vom Institut für Klinische Biochemie und Pathobiochemie am DDZ.
Gemeinsam mit ihren Kollegen untersuchten sie Muskelzellen, bei denen die durch Insulin vermittelte Aufnahme von Zucker aus dem Blut eingeschränkt war. „Dabei fanden wir einen alternativen Signalweg, mit dem die Glukoseaufnahme im Muskel auch bei Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes aktiviert werden kann“, beschreibt Dr. Chadt. „Offenbar enthalten Muskelzellen mehrere Signalwege, die für die Aufnahme von Glukose aus dem Blut benötigt werden.“
Diese Erkenntnis könnte in Zukunft auch für die Entwicklung von Diabetesmedikamenten von Bedeutung sein. „Dieser Signalweg, den wir wissenschaftlich als AMPK/Rac1 bezeichnen, stellt eine Art natürlichen Reservemechanismus dar und könnte für die Entwicklung neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung von Insulinresistenz und Diabetes genutzt werden“, erläutert Prof. Al-Hasani, Direktor des Instituts für Klinische Biochemie und Pathobiochemie am DDZ. Al-Hasani fährt fort: „Die Rolle dieses Mechanismus bei der Entwicklung von verschiedenen Subtypen des Diabetes, insbesondere bei geringer Verbesserung der Blutglukose durch regelmäßigen Sport, sollte in künftigen Studien weiter untersucht werden.“
Quellen einblenden
- Deutsches Diabetes-Zentrum (2021): Neuer Wirkmechanismus für die Verbesserung der Insulinwirkung nach Sport entdeckt. Pressemitteilung vom 29.09.2021
- C. Wendt, L. Espelage, S. Eickelschulte et al. (2021): Contraction-mediated glucose transport in skeletal muscle is regulated by a framework of AMPK, TBC1D1/4 and Rac1. Diabetes 70: Seite 2796-2809
