Mit Sport gegen Diabetes: Hormoneller Mechanismus entdeckt

Basler Forschende sind nun auf den hormonellen Regelkreis gestossen, der für diesen Mechanismus verantwortlich ist. Ihre Forschungsergebnisse werden im renommierten Wissenschaftsmagazin «Nature Medicine» publiziert.

Von Diabetes sind heute weltweit 366 Mio. Menschen betroffen. An dieser Krankheit stirbt alle sieben Sekunden ein Patient, im Jahr sind es 4,6 Mio. Menschen. Diabetes ist bedingt durch eine fortschreitende Abnahme der Insulinproduktion im Körper, die, wenn der Patient übergewichtig ist, wegen des erhöhten Bedarfs nicht mehr ausreicht.

Schon länger ist bekannt, dass körperliche Tätigkeit den Diabetes Typ 2, seine häufigste Form, vorbeugen und therapieren kann. Die genauen Mechanismen dazu konnten jetzt erstmals durch die Forschungsgruppe um Prof. Marc Donath von Universität und Universitätsspital Basel beschrieben werden.

Der arbeitende Muskel produziert ein Molekül namens Interleukin-6 (IL-6), dessen Bedeutung bisher jedoch unklar war. Bekannt ist daneben, dass die L-Zellen im Darm ein Hormon produzieren, das sogenannte Glucagon-like-Peptid-1 (GLP-1). Dieses GLP-1 wird durch Mahlzeiten über den Darm stimuliert und regt die Insulinproduktion an.

Höhere Insulinproduktion

Die Basler Forschenden konnten nun zeigen, dass auch der Muskel selber direkt das GLP-1 stimuliert, und zwar über IL-6. Zudem wiesen sie nach, dass das IL-6 in den Inselzellen der Bauchspeicheldrüse auch andere Zellen reprogrammiert, nämlich die α-Zellen. Diese stellen dabei von der Produktion von Glucagon, das den Blutzucker erhöht, auf die Produktion von GLP-1 um – was wiederum bewirkt, dass die benachbarten β-Zellen vermehrt Insulin produzieren. Bei körperlicher Tätigkeit wird damit über den IL-6-GLP-1-Hormonkreislauf mehr Insulin hergestellt, sodass der Blutzucker sinkt und der Verlauf des Diabetes günstig beeinflusst wird.

Interessanterweise produziert bei Übergewichtigen das Fettgewebe ebenfalls IL-6, ebenfalls mit dem Ziel, die Insulinproduktion zu steigern, um dem erhöhten Bedarf zu genügen. Bei gewissen Patienten reicht dies aber nicht aus, und es kommt zu Diabetes. In diesen Fällen kann körperliche Tätigkeit die IL6-Produktion aus dem Muskel unterstützen und dem Diabetes vorbeugen oder ihn lindern, wenn die Erkrankung schon vorliegt.

Der neu entdeckte hormonelle Regelkreis eröffnet verschiedene therapeutische Möglichkeiten für Diabetes, wie die Forscher berichten. So können gezielt Sportinterventionen geplant werden, damit es bei den Patienten zu einer möglichst hohen Produktion von IL-6 kommt. Weiter lassen sich Medikamente einsetzen, die den Abbau vom GLP-1 hindern, sogenannte DPP-IV-Inhibitoren. Kombiniert man diese Medikamente mit körperlicher Tätigkeit, ist ein verbesserter Therapieerfolg zu erwarten. Diese Hypothese wird derzeit am Universitätsspital Basel in einer klinischen Studie bei Übergewichtigen und Diabetikern überprüft.

Originalbeitrag

Helga Ellingsgaard, Irina Hauselmann, Beat Schuler, Abdella M Habib, Laurie L Baggio, Daniel T Meier, Elisabeth Eppler, Karim Bouzakri, Stephan Wueest, Yannick D Muller, Ann Maria Kruse Hansen, Manfred Reinecke, Daniel Konrad, Max Gassmann, Frank Reimann, Philippe A Halban, Jesper Gromada, Daniel J Drucker, Fiona M Gribble, Jan A Ehses & Marc Y Donath
Interleukin-6 enhances insulin secretion by increasing glucagon-like peptide-1 secretion from L cells and alpha cells

Nature Medecine, published online october 30, 2011; doi: 10.1038/nm.2513

Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Marc Donath, Universitätsspital Basel, Abteilung Endokrinologie, Diabetologie & Metabolismus, Tel. +41 (0)61 265 50 78, E-Mail: MDonath@uhbs.ch