Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dicker Bauch, hoher Zucker, krankes Herz

07.01.2005


Die mit 600.000 Euro dotierte der Novartis-Stiftung für therapeutische Forschung geht an Wissenschaftler aus Ulm, Heidelberg, Göttingen und Köln


Die Zahlen wirken so ernüchternd wie erschreckend: Fast 50 Millionen Deutsche schleppen zu viel Speck mit sich herum; gut 15 Millionen leiden an Fettleibigkeit. Die Zuckerkrankheit gefährdet Leben und Wohlbefinden von sieben Millionen Menschen. Und etwa 50 Millionen Bundesbürger zeigen an den Innenwänden ihrer Adern krankhafte Veränderungen (Arteriosklerose), die oft zu Herzinfarkt und Schlaganfall führen. Wer dick ist, wird häufiger zuckerkrank! Wer zuckerkrank ist, wird häufiger herzkrank! Die Phänomene hängen ursächlich zusammen. Nur wie? Das aufzuklären zählt derzeit zu den spannendsten Fragen der medizinisch-biologischen Wissenschaft. Darum zeichnet die Novartis-Stiftung für therapeutische Forschung vier Projekte aus, die sich der Schnittstelle der Volkskrankheiten widmen.

Die Projektförderung in Höhe von 600.000 Euro bekommen zu gleichen Teilen die Forscherteams von


· Prof. Dr. Jens Claus Brüning von der Universität Köln
· Dr. Stephan Herzig vom Deutschen Krebsforschungszentrum Heidelberg
· Prof. Dr. Katrin Schäfer und Prof. Dr. Stavros Konstantinides von der Universität Göttingen
· Prof. Dr. Thomas Wirth und Prof. Dr. Walter Knöchel von der Universität Ulm

Grundlegende Aspekte

Im Zentrum des Dreiecks Übergewicht, Typ-2-Diabetes und Arterioklerose stehen zwei Prozesse.

Zum einen die „Insulin-Resistenz“. Physiologisch gesehen beruht der Typ-2-Diabetes auf einer Störung im Stoffwechsel des Bauchspeicheldrüsenhormons Insulin. Auf dessen Kommando nehmen vor allem Muskel- und Leberzellen den Zucker aus dem Blut auf. Beim Typ 2-Diabetes versiegt die Produktion von Insulin erst allmählich. Das Kommando ist also jahrelang noch da – aber die Zellen von Muskeln und Leber empfangen es nicht mehr richtig. Die molekularen Antennen (Insulin-Rezeptoren) auf ihrer Oberfläche, die das Hormonsignal aufnehmen und nach innen weitergeben, werden immer unsensibler. Gleichzeitig nimmt ihre Zahl stetig ab.

Zum anderen die Arteriosklerose als entzündlicher Prozess. Denn die Wucherungen in den Adern wachsen als Folge einer stetig fortschreitenden Entzündung. Meist schon in der Kindheit beginnend, haften sich Fresszellen (Makrophagen) an den Innenwänden der Gefäße an. Die Zellen rotten sich zusammen, wandeln sich, lagern haufenweise schädliches Cholesterin ein. So wächst eine entzündliche Ablagerung („Plaque“) heran, deren Zellen stetig neue entzündungsfördernde Signalstoffe produzieren. Bricht die dünne Schutzschicht zwischen Plaque und Gefäßinnenraum auf, nimmt das Unheil seinen Lauf. Der Plaque löst sich und kann im Zuge einer Thrombose eine hauchdünne Herzkranzarterie verstopfen. Ergebnis: der Infarkt.

Projekte

Katrin Schäfer und Stavros Konstantinides aus der Abteilung Kardiologie und Pneumologie der Universität Göttingen beleuchten den Einfluss des Hormons Leptin auf die Entzündung in der Gefäßinnenwand. Leptin ist einer jener entzündlichen Signalstoffe, die Fettzellen produzieren. Dabei gilt: Je mehr Fett, desto mehr Leptin im Blut. Und das ist gefährlich. Denn vermutlich „hemmt Leptin als Bindeglied zwischen Übergewicht und Arteriosklerose natürliche Reparaturprozesse in der Gefäßinnenwand“, sagt Katrin Schäfer. Konkret wandern normalerweise Blutstammzellen des Knochenmarks in die Plaques ein, um die geschädigte Gefäßwand zu reparieren – eine Art Rettungstruppe. Bei bestimmten Risikofaktoren für Herzkreislaufkrankheiten wie Typ-2-Diabetes oder Rauchen „ist die Rekrutierung dieser Zellen und damit der Heilungsprozess gestört“, betont die Preisträgerin. Für den Risikofaktor Übergewicht gibt es noch keine entsprechenden Studien. Allerdings tragen diese Blutstammzellen den Rezeptor des Leptins auf ihrer äußeren Hülle. Die jetzt zu untermauernde These der Wissenschaftler: Bindet Leptin an diesen Rezeptor, löst es eine ganze Kette von Signalen aus, die die Reparatureinheit normalerweise erst aktivieren. Allerdings schütten fettleibige Menschen derart viel Leptin aus, dass die Rezeptoren abstumpfen. Und damit wird die körpereigene Rettungstruppe gegen die Arteriosklerose lahm gelegt. Langfristiges Ziel: Die Blutstammzellen so zu modulieren, dass sie wieder eingreifen können.

Stephan Herzig von der Abteilung Molekulare Stoffwechselkontrolle des Deutschen Krebsforschungszentrums Heidelberg verfolgt erste Hinweise, wonach nicht nur Muskel- und Leberzellen gegen Insulin resistent werden können. „Ein völlig neues Terrain“, erklärt der Stiftungs-Preisträger. Doch scheinen genau jene bei der Arteriosklerose so fatalen Fresszellen Insulin-Rezeptoren zu tragen, die abstumpfen könnten. Nach Herzigs Erkenntnissen produzieren insulinresistente Leber- und Muskelzellen ein Molekül namens RIP140 im Übermaß. Diese Substanz schaltet ganze Batterien von Genen an oder aus, die am Zuckerstoffwechsel beteiligt sind. Tatsächlich hat Herzig jetzt auch aktive RIP140-Moleküle in den Fresszellen nachgewiesen: „Wir glauben, dass RIP140 die fatale Cholesterinaufnahme und die Ausschüttung von Signalstoffen kontrolliert.“ Ob die Annahme stimmt, sollen neue Studien zeigen. Parallel gilt es, die entscheidenden molekularen Details zu beschreiben. Denn das langfristige Ziel ist klar: RIP 140 mit neuen Medikamenten zu entschärfen – und so die aggressiven Fresszellen zu zügeln.

Jens Claus Brüning vom Institut für Genetik der Universität Köln erforscht die molekularen Grundlagen einer fast eisernen Regel: Fast alle fettleibigen Menschen werden irgendwann insulinresistent. „Entzündungs-Signalstoffe des Fettgewebes von Übergewichtigen, sagt der Wissenschaftler, „spielen bei dieser Störung eine entscheidende Rolle.“ Dass etwa TNF-Alpha die Insulinresistenz ursächlich mit verursacht, gilt inzwischen als sicher. Etliche Indizien aus Zellkultur- und Tierversuchen haben gezeigt: Im Sinne eines echten Störfeuers beeinflusst das Entzündungssignal die Signalkaskade, die der Insulin-Rezeptor normalerweise „anwirft“. „Somit verpufft das Insulin-Kommando wirkungslos – und der Zucker bleibt im Blut“, sagt Brüning. Ob auch der Botenstoff Interleukin-6 (Il-6) ähnlich fatal das Insulin-Kommando ausschaltet, will sein Team mit Knock-out-Mäusen herausfinden, die in ihren Muskel- und Leberzellen keine funktionsfähige Bindungsstelle für das IL-6-Molekül herstellen können. Der Plan: Diese Mäuse so lange zu mästen, bis sie fett sind. Sollten der Insulin-Signalweg dann immer noch ausreichend funktionieren, würde IL-6 tatsächlich zur Insulinresistenz entscheidend beitragen. Bestätigt sich das, folgt als nächster Schritt die molekulare Aufklärung des gestörten Stoffwechselweges, um Ansatzpunkte für neue Medikamente gegen die Insulinresistenz zu finden.

Thomas Wirth aus der Abteilung Physiologische Chemie und Walter Knöchel aus der Abteilung Biochemie der Universität Ulm haben die innerste Zellschicht der Gefäßinnenwand im Blick. Die Zellen dieses Endothels locken bei der Arteriosklerose die Fresszellen förmlich an – natürlich über entzündliche Prozesse. „Dabei scheint vor allem das Protein NF-KappaB die entzündliche Reaktion in den Endothelzellen zu regulieren und zu fördern“, erklärt der Preisträger. NF-KappaB wird etwa bei hohem Cholesterinspiegel oder bei Typ-2-Diabetes verstärkt gebildet. Dieses Molekül wiederum ist funktional eng verbunden mit zwei weiteren Signalwegen, die vom Gen-Schalter FOXO3 und dem Botenstoff TGFBeta1 ausgehen. „Beide Signalwege“, sagt Wirth, „wirken gemeinsam und hemmen anfangs die arteriosklerotische Entzündung.“ Allerdings gewinnt offenkundig NF-KappaB die Überhand und blockiert den Schutzmechanismus. In tierexperimentellen Studien will die Ulmer Arbeitsgruppe nun klären, ob ein Stamm eigentlich arterioklerose-anfälliger Mäuse gesund bleibt, wenn man FOXO3 quasi vor NF-KappaB schützt. Stellt sich das heraus, gilt es den Mechanismus der Inaktivierung zu entschlüsseln, um den Prozess ganz gezielt mit innovativen Medikamenten zu stoppen – auf dass die Gefäßwand von den Plaques befreit wird.

Weitere Informationen erteilen:

· Prof. Dr. Thomas Wirth, 0731 – 5023270, E-mail thomas.wirth@medizin.uni-ulm.de
· Dr. Stephan Herzig, 06221 – 423594, E-mail s.herzig@dkfz.de
· Prof. Dr. Jens Claus Brüning, 0221 – 4702467, E-mail jens.bruening@uni-koeln.de
· Prof. Dr. Katrin Schäfer, 0551 – 3912575, E-mail katrin.schaefer@med.uni-goettingen.de

Über Novartis

Die Novartis AG (NYSE: NVS) ist ein weltweit führendes Unternehmen in den Bereichen Pharma und Consumer Health. Im Jahr 2003 erzielte der Konzern einen Umsatz von USD 24,9 Milliarden und einen Reingewinn von USD 5,0 Milliarden. Der Konzern investierte rund USD 3,8 Milliarden in Forschung und Entwicklung. Novartis hat ihren Sitz in Basel (Schweiz). Die Novartis Konzerngesellschaften beschäftigen rund 80.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in über 140 Ländern.

Sylvia Rahner | Novartis Pharma GmbH
Weitere Informationen:
http://www.novartis.de

Weitere Berichte zu: Arteriosklerose Fresszelle Leptin NF-KappaB Plaque Typ-2-Diabetes Zucker

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro
21.02.2018 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Eva Luise Köhler Forschungspreis für Seltene Erkrankungen 2018 für Tübinger Neurowissenschaftler
21.02.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics