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Neue Genbereiche identifiziert, die für den Nüchternblutzucker und Diabetes eine Rolle spielen

18.01.2010
Das große internationale Forschungskonsortium MAGIC (Meta-Analyses of Glucose and Insulin-related traits Consortium) hat mit Hilfe einer Meta-Analyse* von 21 genomweiten Assoziationsstudien** neue Genbereiche identifiziert, die den Nüchternblutzucker beeinflussen.

Einige dieser Genorte sind direkt mit einem erhöhten Diabetesrisiko assoziiert. An dem Konsortium ist auch Andreas F. H. Pfeiffer vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) beteiligt. "Aufgrund der genetischen Daten können wir nun gezielter erforschen, welche Stoffwechselmechanismen zu einem erhöhten Nüchternblutzucker führen und wie unsere Gene die Diabetesentstehung beeinflussen", so Pfeiffer.

Die Wissenschaftler des Konsortiums, unter Führung von Jose Florez vom Massachusetts General Hospital in Boston, USA, publizierten ihre Daten nun online in der Fachzeitschrift Nature Genetics (Dupuis J. et al.; 2010, DOI:10.1038/ng.520).

Weltweit sind mehr als 220 Millionen Menschen an Diabetes erkrankt - 90 Prozent dieser Menschen haben einen Typ-2-Diabetes. Dabei handelt es sich um eine Erkrankung, die schwere Folgekomplikationen nach sich ziehen kann. Zu diesen gehören: Erblinden, Herzinfarkt, Schlaganfall, Nierenversagen und der Verlust von Gliedmaßen durch Amputationen. Diagnostiziert wird der Typ-2-Diabetes u. a. anhand von Blutzuckeruntersuchungen. Gemäß den Leitlinien der Deutschen Diabetes-Gesellschaft sollte der normale Nüchternblutzucker weniger als 100 mg/dl (5,6 mmol/l) Blut betragen.

Die Wissenschaftler des Forschungskonsortiums MAGIC analysierten in der vorliegenden Studie etwa 2,5 Millionen SNPs, so genannte Einzel-Nukleotid-Polymorphismen***, die im Zusammenhang mit dem Nüchternblutzuckerspiegel, dem Nüchterninsulinspiegel, der Insulinresistenz und der Beta-Zell-Funktion stehen sollen. Die SNPs waren im Rahmen von 21 genomweiten Assoziationsstudien identifiziert worden, welche die Daten von 46.186 Studienteilnehmern europäischer Abstammung einschlossen, die nicht an Diabetes erkrankt waren.

Durch die Auswertung der Assoziationsstudien grenzten die Forscher die Vielzahl der in Frage kommenden SNPs auf zunächst 25 Bereiche im Genom ein. Nach weiterführenden Untersuchungen an zusätzlichen Daten von 76.558 Probanden blieben neun bislang noch unbeschriebene Genorte übrig, die mit dem Nüchternblutzuckerwert in Zusammenhang stehen. Ein weiterer Genbereich konnte mit Insulinresistenz und dem Nüchterninsulinspiegel in Verbindung gebracht werden.

Die sich in den identifizierten Bereichen befindenden, vermutlich relevanten Gene, spielen eine Rolle für die Signalweiterleitung, das Zellwachstum, die Zellentwicklung, die Messung des Blutzuckerspiegels und den Biorhythmus.

"Eine detaillierte Untersuchung der näher eingegrenzten Gene wird dazu beitragen, unser Verständnis der zugrunde liegenden physiologischen Mechanismen des Zuckerstoffwechsels zu vertiefen - eine wichtige Vorraussetzung, um neue Diabetestherapien zu entwickeln", so Pfeiffer.

Das Wissenschaftlerteam um Pfeiffer hat bereits kürzlich die Bedeutung eines der in der Meta-Analyse identifizierten Genorte - IGF-1**** - bei Menschen untersucht und konnte einen direkten Zusammenhang der Bioaktivität dieses Faktors mit der Insulinempfindlichkeit und seiner Regulation durch Insulin herstellen (Arafat et al., J Clin Endocrinol Metab; Dez. 2009; DOI: 10.1210/jc.2009-0875).

Hintergrundinformation:

*Eine Meta-Analyse ist eine Zusammenfassung von Primär-Untersuchungen zu Metadaten, die mit quantitativen, statistischen Mitteln arbeitet. (Quelle: Wikipedia)

**Genomweite Assoziationsstudien: Mit Hilfe dieser Studien untersucht man die genetischen Variationen in einem Genom (Gesamtheit der vererbbaren Informationen einer Zelle), um genetische Varianten (SNPs) zu identifizieren, die mit einem bestimmten Merkmal, z. B. der Empfänglichkeit für eine bestimmte Erkrankung, assoziiert sind. In diesen Studien werden z. B. die Daten von erkrankten Personen mit den Daten von nicht an der zu untersuchenden Krankheit erkrankten Personen (Kontrollgruppe) verglichen. SNPs, die bei erkrankten Personen gehäuft auftreten, werden als "mit der Krankheit assoziiert" bezeichnet.

***SNP, engl.: Single Nucleotide Polymorphism oder deutsch: Einzel-Nukleotid-Polymorphismus oder auch Punktmutation: Es handelt sich hierbei um Variationen von einzelnen Basenpaaren in einem DNA-Strang (Erbgut-Strang).

****IGF-1: Insulin-like-Growth Factor (Insulinähnlicher Wachstumsfaktor), eine gesteigerte Freisetzung von IGF-1 führt zu einer erhöhten Insulinempfindlichkeit.

In die Meta-Analyse sind auch Daten der am DIfE durchgeführten Metabolisches Syndrom Berlin Potsdam Studie (MESY-BEPO-Studie) eingeflossen, an der mehr als 2.600 Menschen teilnehmen. Die Studie wird von Professor Andreas F. H. Pfeiffer geleitet, dem Leiter der DIfE-Abteilung Klinische Ernährung. Mehr Informationen zur Studie finden sie unter: http://www.dife.de/de/index.php?request=/de/aktuelles/studienteilnehmer.php

Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Es erforscht die Ursachen ernährungsbedingter Erkrankungen, um neue Strategien für Prävention, Therapie und Ernährungsempfehlungen zu entwickeln. Forschungsschwerpunkte sind dabei Adipositas (Fettsucht), Diabetes und Krebs.

Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören zurzeit 86 Forschungsinstitute und Serviceeinrichtungen für die Forschung sowie drei assoziierte Mitglieder. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 14.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon sind ca. 6.500 Wissenschaftler, davon wiederum 2.500 Nachwuchswissenschaftler. Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

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Professor Dr. Andreas F. H. Pfeiffer
Deutsches Institut für Ernährungsforschung
Potsdam-Rehbrücke (DIfE)
Abteilung Klinische Ernährung
Arthur-Scheunert-Allee 114-116
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