Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zentrale Stellschraube im Insulinstoffwechsel entdeckt

14.12.2006
Wissenschaftler des neuen interdisziplinären LIMES Zentrums (Life & Medical Sciences) der Universität Bonn haben ein neues Gen identifiziert, das eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Zuckerkrankheit spielen könnte. Fliegen, bei denen die Erbanlage defekt ist, sind zudem erheblich kleiner als ihre Artgenossen und leben deutlich länger. Das Gen scheint eine so zentrale Bedeutung zu haben, dass es sich seit einer knappen Milliarde Jahren kaum verändert hat: Es kommt in Fliegen, in ähnlicher Form aber auch in Mäusen und im Menschen vor. In der kommenden Ausgabe der Zeitschrift "Nature" vom 14. Dezember veröffentlichen die Bonner gleich zwei Artikel zu diesem Thema.

Manchmal ähnelt Wissenschaft einem Staffellauf: 1996 fand der Biochemiker Professor Dr. Waldemar Kolanus in Säugetieren eine Gruppe von Zelleiweißen, die Cytohesine, und beschrieb ihre Funktion bei der Immunabwehr. Zwei seiner Kollegen im Bonner LIMES-Zentrum fanden nun eine ganz neue und völlig unerwartete Funktion dieser Eiweiße mit großer Relevanz für die Medizin.

"Wir wollten wissen, ob es Cytohesine auch in der Taufliege Drosophila gibt und welche Aufgaben sie dort haben", erinnert sich der Entwicklungsbiologe Prof. Dr. Michael Hoch. Seine Mitarbeiter und er wurden tatsächlich fündig: Sie entdeckten ein Protein, das den Säugetier-Cytohesinen sehr ähnelt. Interessanter noch: Taufliegen, bei denen die Bauanleitung für dieses Gen defekt ist, sind kleinwüchsig. Die Forscher nannten das Cytohesin denn auch "Steppke". "Der Größeneffekt zeigte uns, dass 'Steppke' eine Schlüsselrolle im Insulinstoffwechsel spielen könnte - eine völlig neue Funktion für Cytohesine", sagt Hoch.

Neue Medikamente gegen Diabetes

Wie groß Pflanzen oder Tiere maximal werden können, ist in ihren Genen festgeschrieben. Doch ob sie dieses Potenzial ausschöpfen, wird durch eine Reihe weiterer Faktoren beeinflusst. Einer davon ist das Insulin. Säugetiere schütten dieses Hormon nach dem Essen als Reaktion auf den steigenden Blutzuckerspiegel aus. Über eine komplizierte Signalkette sorgt es dafür, dass Muskeln und Organe Blutzucker aufnehmen. Aber nicht nur das: Die Insulin-Signalkaskade entscheidet während des Wachstums auch über Größe und Zahl der Körperzellen. "Steppke" übernimmt in dieser Signalkaskade augenscheinlich eine Schlüsselfunktion. "Taufliegen-Larven werden in den ersten drei Tagen nach dem Schlüpfen 200mal schwerer", erläutert Hoch. "Wenn bei ihnen das Steppke-Gen mutiert ist, wachsen sie deutlich langsamer." Eine Reihe weiterer Beobachtungen stützen die These, dass "Steppke" für den Insulinstoffwechsel von Drosophila extrem wichtig ist. Wenn es in Säugetieren ein Cytohesin mit ähnlicher Funktion gäbe, wäre das beispielsweise für die Diabetes-Forschung hoch interessant.

Parallel zu Hoch hatte Professor Dr. Michael Famulok einen Wirkstoff hergestellt, der Cytohesine hemmt, das so genannte SecinH3. "Wir haben diesen Inhibitor an Mäuse verfüttert", erläutert der Biochemiker. Die Nagetiere verfügen nicht wie Taufliegen über ein Cytohesin, sondern gleich über vier. Famulok wollte herausfinden, ob sie im Insulinstoffwechsel der Maus eine ähnliche Schlüsselrolle einnehmen wie "Steppke" in der Fliege - und wurde fündig: "Die Leberzellen der mit SecinH3 behandelten Tiere reagierten bei weitem nicht mehr so stark auf Insulin, wie sie es sollten." Mediziner kennen diesen Effekt: Eine derartige "Insulin-Resistenz" gilt als Warnsignal für einen entstehenden Typ II-Diabetes.

Allein in Deutschland leiden sechs Millionen Menschen an dieser Form der Zuckerkrankheit. Sie wird durch falsche Ernährung und Bewegungsmangel ausgelöst - Tendenz: steigend. Famulok hält nun auch neue Medikamente für möglich: "Es gibt eine Klasse von Schaltermolekülen, die von Cytohesinen aktiviert werden. Diese Aktivierung ist offenbar nötig für die Signalweiterleitung. Wenn es uns gelingt, die Schaltermoleküle mit einem geeigneten Wirkstoff zu stimulieren, könnten wir damit die Insulin-Resistenz vielleicht rückgängig machen." Bei der Suche nach einer solchen Arznei könnte eine neue Methode helfen, die Famulok im Nature-Paper beschreibt. Mit ihrer Hilfe hat seine Arbeitsgruppe auch schon den Hemmstoff SecinH3 gefunden.

Langes Leben dank Gendefekt?

Der gemeinsame Vorfahr von Taufliege und Maus lebte vor mindestens 900 Millionen Jahren. Dennoch sind sich "Steppke" und das entsprechende Maus-Cytohesin so ähnlich, dass SecinH3 gegen beide wirkt. "Wir haben den Hemmstoff an unsere Fliegenlarven verfüttert", erklärt Hoch. "Sie entwickelten sich dann genauso, als wäre ihr 'Steppke'-Gen defekt."

Die Erbanlage hat aber noch eine ganz andere Wirkung, die die Phantasie der Forscher beflügelt: Fliegen, bei denen "Steppke" defekt ist, leben deutlich länger als ihre Artgenossen. "Ein spannender Effekt", findet Hoch. "Das müssen wir unbedingt weiter untersuchen."

Zu dieser Pressemitteilung ist Footage-Material auf Mini-DV vorhanden. Bitte setzen Sie sich bei Interesse mit Frank Luerweg, 0228/73-4728, fluerweg@uni-bonn.de, in Verbindung.

Kontakt:
Professor Dr. Michael Famulok
LIMES-Zentrum der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-1787
E-Mail: m.famulok@uni-bonn.de
Professor Dr. Michael Hoch
LIMES-Zentrum der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-4621
E-Mail: m.hoch@uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Berichte zu: Cytohesin Gen Insulinstoffwechsel SecinH3

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften