Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mutiertes Gen schützt vor Übergewicht und Diabetes

20.10.2008
Einem Wissenschaftlerteam vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) ist es unter der Leitung von Hadi Al-Hasani und Hans-Georg Joost gelungen, erstmals eine natürliche Mutation im Tbc1d1-Gen zu identifizieren, die Mäuse trotz fettreicher Kost schlank bleiben lässt und zudem vor Diabetes schützt.

Hierdurch konnten die Forscher einen tiefen Einblick in die Funktionsweise des Gens gewinnen. Die Aufklärung der Genfunktion schafft eine Basis für die Entwicklung neuer Therapie- und Präventionsansätze, denn auch beim Menschen kann das betreffende Gen mit Übergewicht und Diabetes in Verbindung gebracht werden.

Die Forscher veröffentlichten ihre Daten heute in der angesehenen Fachzeitschrift Nature Genetics (Chadt, A. et al.; 2008).

Die Mutation, die das Tbc1d1-Gen ausschaltet, bewirkt eine gesteigerte Fettaufnahme in die Skelettmuskulatur und kurbelt gleichzeitig die Fettverbrennung an. Der Glucoseumsatz der Muskeln nimmt dagegen ab. "Dies beweist, dass das normale Tbc1d1-Gen eine sehr wichtige Funktion im Fett- und Glucosestoffwechsel erfüllt und so eine wesentliche Rolle bei der Regulation des Energiestoffwechsels spielt", erklärt Hadi Al-Hasani.

"Nicht nur wie viel Nahrung wir aufnehmen, sondern auch wie wir sie in unserem Körper umsetzen, ist entscheidend für die Entstehung von Übergewicht und Diabetes", sagt Hans-Georg Joost, wissenschaftlicher Direktor des DIfE. Verschiebt sich das Verhältnis von Glucose- zu Fettverbrennung, so dass die Muskeln verstärkt Fett und weniger Glucose als Energiequelle nutzen, so ist dies energetisch ineffektiv. Die Folge ist, dass der Körper weniger Fett speichern kann. Das Risiko für Übergewicht und damit auch für Diabetes sinkt.

In Deutschland sind bereits 66 Prozent der Männer und 50,6 Prozent der Frauen übergewichtig oder adipös (fettsüchtig). In den USA bringen nach jüngsten Meldungen sogar dreiviertel der Erwachsenen zu viel auf die Waage. Übergewicht erhöht in einem erheblichen Maß das Risiko für Herzinfarkt, Schlaganfall, Darmkrebs und Typ-2-Diabetes. Derzeit sind mehr als sieben Prozent der Bundesbürger an Diabetes erkrankt, wobei die Zahl in den nächsten Jahren durch die steigende Anzahl Übergewichtiger noch zunehmen wird.

Wie Tier- und Humanstudien zeigen, besteht ein Zusammenhang zwischen Übergewicht, Typ-2-Diabetes, Ernährung und Genen. Wissenschaftler vermuten, dass natürliche Varianten von mindestens 50 Genen an der Entstehung von Übergewicht beteiligt sind. Für Diabetes spielen vermutlich mehr als 100 Gene eine Rolle. Nur sehr wenige dieser Gene und Varianten sind bislang bekannt. Zudem bilden sie ein funktionell interagierendes Netzwerk, dessen einzelne Komponenten beim Menschen nur schwer zu identifizieren und zu untersuchen sind.

Da Mensch und Maus genetisch sehr ähnlich sind, nutzen die Forscher des DIfE Mausmodelle, um Gene zu identifizieren, die an der Entstehung von Übergewicht und Diabetes des Menschen beteiligt sind. Ist zum Beispiel ein "Übergewichtsgen" gefunden, das bei beiden Spezies eine Rolle spielt, können die Wissenschaftler seine Funktion und die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen am Tiermodell unter kontrollierten Bedingungen erforschen. Am Menschen sind solche Studien oft aus ethischen sowie auch aus praktischen Gründen nicht möglich. Die am Tiermodell gewonnenen Ergebnisse lassen sich nutzen, um neue Medikamente zur Behandlung von Adipositas (Fettsucht) und Diabetes zu entwickeln.

Hintergrundinformation:

Zur Studie: Die Wissenschaftler identifizierten die Mutation im Tbc1d1-Gen mit Hilfe von Rückkreuzungsexperimenten. Dabei verglichen sie das Erbgut zweier sehr unterschiedlicher Mausstämme. Die New Zealand obese-Maus nimmt unter einer fettreichen Diät (60 Prozent Fettanteil) schnell an Gewicht zu und entwickelt eine Adipositas (Fettsucht), wobei der Körperfettanteil auf über 40 Prozent steigen kann. Die Mäuse des Swiss Jim Lambert-Stamms nehmen trotz eines sehr hohen Fettanteils im Futter aufgrund ihrer genetischen Veranlagung nicht zu und bleiben schlank.

Im mutierten Tbc1d1-Gen des Swiss Jim Lambert-Stamms fehlen sieben Genbausteine (Basen). Diese Veränderung führt zu der Synthese eines verkürzten Tbc1d1-Eiweißmoleküls, das hierdurch aller Wahrscheinlichkeit nach seine enzymatische Funktion verliert. Das Tbc1d1-Eiweißmolekül findet sich hauptsächlich im Skelettmuskel. Geringere Mengen konnten die Wissenschaftler im Gewebe von Herz, Bauchspeicheldrüse, Colon, Nieren und dem Hypothalamus nachweisen. Im Fettgewebe und in der Leber trat es nicht auf.

Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Die Leibniz-Gemeinschaft hat das Forschungszentrum für Diabetes und Stoffwechselerkrankungen gegründet. Es wird von drei führenden Diabetologen in Deutschland koordiniert: Prof. Michael Roden, Deutsches Diabetes-Zentrum in Düsseldorf, Prof. Hans-Georg Joost, Deutsches Institut für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke, und Prof. Hans-Ulrich Häring, Universitätsklinikum Tübingen. Die Kombination der Forschung an den drei Standorten deckt nach Ansicht der Experten das gesamte Feld des Typ-2-Diabetes ab. Diese Form der Erkrankung ist mit rund sechs Millionen Fällen in Deutschland die häufigste und zählt aus volkswirtschaftlicher Sicht zu den teuersten chronischen Leiden.

Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören 82 außeruniversitäre Forschungsinstitute und forschungsnahe Serviceeinrichtungen. Diese beschäftigen etwa 13.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter (Stand 12/2006). Davon sind ca. 5.400 Wissenschaftler (inkl. 2.000 Nachwuchswissenschaftler). Leibniz-Institute arbeiten interdisziplinär und verbinden Grundlagenforschung mit Anwendungsnähe. Sie sind von überregionaler Bedeutung und werden von Bund und Ländern gemeinsam gefördert. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,1 Milliarden Euro pro Jahr. Die Drittmittel betragen etwa 225 Millionen Euro pro Jahr. Näheres unter www.leibniz-gemeinschaft.de.

Kontakt:

Prof. Dr. Dr. Hans-Georg Joost
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Pharmakologie
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal/ Deutschland
Tel.: +49/33200/88-416
E-Mail: joost@dife.de
PD Dr. Hadi Al-Hasani
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Pharmakologie
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal/ Deutschland
Tel.: +49/33200/88-388
E-Mail: al-hasani@dife.de
Dr. Gisela Olias
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
14558 Nuthetal/Deutschland
Tel.: +49(0)33 200-88 278/335
Fax: +49(0)33 200-88 503
E-Mail: olias@dife.de

Dr. Gisela Olias | idw
Weitere Informationen:
http://www.dife.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kieselalge in der Antarktis liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten seiner Gene ab
17.01.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

nachricht Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

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: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau