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Neue Methode zur Bestimmung der Zuckerproduktion in der Leber

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Die Zuckerkrankheit Diabetes beruht auf einem kontinuierlich erhöhten Blutzuckerspiegel, da die Bauchspeicheldrüse zuwenig Insulin für die Zuckerverwertung produziert. Die genaue Kenntnis der Zuckerproduktion ist von besonderem Wert im Hinblick auf Diagnose- und Behandlungsmethoden. Prof. Michael Roden von der Universitätsklinik für Innere Medizin III der Universität Wien, hat, unterstützt vom FWF, eine Methode entwickelt, die die Bestimmung der Zuckerproduktion und vor allem der Zuckerneubildung vereinfacht und am lebenden Menschen ermöglicht. Auf Tierversuche bei Medikamententests könnte damit künftig verzichtet werden.

Eine Blutzucker-Erhöhung erfolgt durch vermehrte Zuckerproduktion in der Leber, die auf zwei Wegen möglich ist: Entweder wird vermehrt Zucker (Glukose) aus seiner Speicherform in der Leber, dem Glykogen, freigesetzt, oder es kommt zu einer Zunahme der körpereigenen Glukoseneubildung, zur Glukoneogenese. Die Bestimmung der Glukoneogenese wird beim lebenden Menschen durch eine Reihe von Problemen erschwert. "Die bisher bekannten Methoden sind entweder belastend für den Patienten oder zu aufwendig und zu teuer. Außerdem geben sie meistens keine umfassenden Informationen", erläutert Roden, der bereits mehrfach mit internationalen Preisen ausgezeichnet wurde. So ermöglichen viele Methoden nur das Abschätzen der Glukoneogenese, während die neue Methode auch Aussagen über die komplexen Stoffwechselwege der Glukose erlauben wird.

Fasten und "schweres Wasser"
Die von Roden in Kooperation mit dem Institut für Pharmazeutische Chemie der Universität Graz und der Universität Cleveland entwickelte Methode zur Bestimmung der Glukoneogenese ist den traditionellen Methoden gleichwertig und bietet darüber hinaus Vorteile. "In unseren Studien ließen wir die Teilnehmer rund 18 Stunden fasten. Während des Fastens nimmt die Zuckerneubildung der Leber und Niere zu, um den Körper mit Zucker zu versorgen. Sie tranken in dieser Zeit ein mit Deuterium, also schwerem, nicht radioaktivem Wasserstoff, angereichertes Wasser. Anhand von Blutproben konnten wir dann die Glukoneogenese durch die Bestimmung der Anreicherung von Deuterium an allen Kohlenstoffatomen des Blutzuckers genau quantifizieren", erklärt Roden. Die Entnahme einer Gewebeprobe oder andere belastende Prozeduren blieben den Patienten erspart. Im ersten Schritt wurde die Methode an gesunden Probanden erfolgreich getestet, in Kürze sollen nun auch Diabetiker untersucht werden. "Unsere Methode kann am lebenden Menschen schmerzfrei durchgeführt werden und somit zumindest zu einer Verringerung von Tierversuchen führen, z.B. bei der Überprüfung der Wirksamkeit antidiabetischer Medikamente."

Prof. Dr. Michael Roden | FWF Presseaussendung

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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....