Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

mikro-RNA blockiert Wirkung von Insulin bei Übergewicht

28.03.2011
Max-Planck-Forscher entdecken einen neuen Mechanismus, der bei Übergewicht zur Entstehung von Typ-2-Diabetes führt.

Das Körpergewicht beeinflusst die Gefahr, an Diabetes zu erkranken: 80 bis 90 Prozent der Patienten mit Typ-2-Diabetes sind übergewichtig. Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung in Köln und des Exzellenzclusters CECAD der Universität zu Köln zufolge spielen kurze Ribonukleinsäure-Moleküle, so genannte Mikro-RNAs, dabei offenbar eine wichtige Rolle.

Die Forscher fanden heraus, dass übergewichtige Mäuse in ihrer Leber vermehrt das regulatorische RNA-Molekül miRNA-143 bilden. miRNA-143 bewirkt, dass Insulin das Enzym AKT nicht mehr aktivieren kann. Ohne aktives AKT kann Insulin seine blutzuckersenkende Wirkung nicht entfalten – der Blutzuckerspiegel gerät aus dem Lot. Der neu entdeckte Mechanismus könnte ein neuer Ansatzpunkt sein, um Medikamente gegen Diabetes zu entwickeln.

Das Hormon Insulin spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels. Ist viel Traubenzucker (Glukose) im Blut vorhanden, öffnet Insulin die Zucker-Transportkanäle in der Zellmembran von Muskel- und Fettzellen. Glukose gelangt in die Körperzellen, sodass der Zuckergehalt im Blut sinkt. Darüber hinaus hemmt Insulin die Zuckerneubildung in der Leber. Die. Typ-2-Diabetiker können Insulin zwar in ausreichender Menge bilden, die Zellen sind dafür jedoch unempfindlich – das Hormon kann seine Aufgabe nicht erfüllen. Unbehandelt schädigt die Krankheit durch erhöhte Blutzuckerwerte die Gefäße, was zu Herzinfarkt und Schlaganfall führen kann.

Die molekularen Vorgänge in den Körperzellen, die für den Zusammenhang zwischen Körpergewicht und Diabetes verantwortlich sind, sind weitgehend unbekannt. In allen Geweben, die auf Insulin ansprechen, kommen jedoch mikro-RNAs vor. Die Kölner Wissenschaftler um Jens Brüning, Direktor am Max-Planck-Institut für neurologische Forschung und Leiter des Exzellenzclusters CECAD („Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases“) an der Universität Köln vermuteten deshalb, dass mikro-RNAs auch bei Typ-2-Diabetes eine Rolle spielen könnten. Diese kurzen Ribonukleinsäure-Moleküle können die Aktivität von Genen regulieren und so die Produktion von Proteinen kontrollieren.

Die Kölner Forschergruppe hat nun einen neuen Mechanismus entdeckt, der zur Insulin-Unempfindlichkeit der Zellen führt. Demnach bilden übergewichtige Mäuse in der Leber einen Überschuss an miRNA-143. Dieses RNA-Molekül legt Gene still, die für die Aktivierung des Enzyms AKT verantwortlich sind und verhindert so, dass Insulin AKT aktivieren kann. „AKT ist wichtig für den Glukosetransport in der Zelle und für die Hemmung der Zuckersynthese in der Leber. Wird das Enzym gehemmt, läuft Insulin ins Leere. Der Blutzuckerspiegel bleibt erhöht“, erklärt Jens Brüning den Mechanismus.

Für ihre Studie hatten die Forscher normalgewichtige mit übergewichtigen Mäusen mit Typ-2-Diabetes verglichen. Dabei zeigte sich, dass die kranken Tiere in der Leber mehr als doppelt so viel miRNA-143 bilden. Bei den übergewichtigen Mäusen, die miRNA-143 in großer Menge bildeten, fanden die Forscher nur eine geringe Konzentration des Proteins ORP8. ORP8 bewirkt, dass Insulin AKT aktivieren und den Zuckergehalt im Blut senken kann. Fehlt ORP8, kann Insulin seine Wirkung nicht entfalten und AKT bleibt inaktiv.

Warum übergewichtige Mäuse mehr miRNA-143 bilden als Nager mit normalem Gewicht, wissen die Forscher noch nicht. „Wenn wir die Signalwege in der Zelle aufklären, die zur Bildung von miRNA-143 führen, könnten wir hier ansetzen, um neue Medikamente gegen Typ-2-Diabetes zu entwickeln“, fasst Jens Brüning die Pläne zusammen.

Kontakt:

Prof. Jens Brüning
Max-Planck-Institut für neurologische Forschung, Köln
E-Mail: bruening@nf.mpg.de
Dr. Cornelia Weigelt
Max-Planck-Institut für neurologische Forschung, Köln
Telefon: +49 221 4726-301
Fax: +49 221 4726-298
E-Mail: weigelt@nf.mpg.de
Originalpublikation:
Sabine D. Jordan, Markus Krüger, Diana M. Willmes, Nora Redemann, F. Thomas Wunderlich, Hella S. Brönneke, Carsten Merkwirth, Hamid Kashkar, Vesa M. Olkkonen, Thomas Böttger, Thomas Braun, Jost Seibler, Jens C. Brüning
Obesity-induced overexpression of miRNA-143 inhibits insulin-stimulated AKT activation and impairs glucose metabolism

Nature Cell Biology, Published online 27. März 2011, DOI: 10.1038/ncb2211

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise