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Nager helfen Forschern, menschliche Diabetesrisiko-Gene zu identifizieren

29.05.2008
Wissenschaftler des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) haben im Rahmen einer großen Meta-Analyse mehr als 153 Genregionen bei Nagern identifiziert, die für die Typ-2-Diabetesentstehung eine Rolle spielen.

Wie die Forscher zeigen konnten, überlappen sich diese Regionen zu einem großen Teil mit bekannten menschlichen Diabetes-Genregionen. Ziel der Wissenschaftler ist es, mit Hilfe der neuen Nager-Daten, die vielen noch unbekannten menschlichen Risikogene gezielter und schneller zu identifizieren.

"Je mehr wir über die Diabetesrisikogene und ihre Funktion wissen, desto besser", sagt Studienleiter Hadi Al-Hasani. Denn dieses Wissen ermögliche es, tiefere Einblicke in die Mechanismen der Krankheitsentstehung zu bekommen. Eine wesentliche Vorraussetzung, um neue Präventionsmaßnahmen und Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Derzeit gibt es in Deutschland etwa 6 Millionen Typ-2-Diabetiker, wobei die Zahl der Erkrankten in den kommenden Jahren noch zunehmen wird. Im Jahr 2010 rechnen Wissenschaftler und Mediziner bereits mit 8 Millionen Diabetikern. Das entspricht etwa 10 Prozent der deutschen Bevölkerung.

Der Typ-2-Diabetes ist eine häufig unterschätzte, chronische Stoffwechselerkrankung, die sich schleichend über Jahre entwickelt, wobei Gefäße und Augen bereits frühzeitig geschädigt werden können. Schwere Folgeschäden sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen, der Verlust von Gliedmaßen durch Amputation, Blindheit oder Nierenversagen. Allein diese Daten machen deutlich, wie wichtig es ist, neue und effektivere Methoden für Prävention und Therapie zu finden.

Wie Zwillingsstudien belegen, spielt neben äußeren Faktoren wie Ernährung und Lebensstil die genetische Veranlagung eine wesentliche Rolle für die Diabetesentstehung. Seit langem weiß man, dass es sich beim Typ-2-Diabetes um eine "polygene" Erkrankung handelt, das heißt, dass mehrere Gene gleichzeitig an der Krankheitsentstehung beteiligt sind. Die Daten der vorliegenden Meta-Analyse lassen nun darauf schließen, dass sehr viel mehr Diabetesgene existieren, als ursprünglich angenommen.

Sowohl bei Nagern als auch beim Menschen sind vermutlich weit über 100 Gene an der Krankheitsentstehung beteiligt. Derzeit sind jedoch nur 16 menschliche Genregionen bekannt, die mit hoher Wahrscheinlichkeit das Diabetesrisiko beeinflussen. Die Wissenschaftler hoffen nun, durch einen Vergleich der gefundenen Genregionen mit dem menschlichen Genom, die noch unbekannten menschlichen Diabetesgene zu identifizieren und zwar schneller als dies bislang mit anderen Methoden möglich ist.

Ferner bietet ein Abgleich zwischen Mensch- und Nagerdaten einen weiteren Vorteil: Gene, die bei Mensch und Nager gleichsam das Diabetesrisiko beeinflussen, wären besonders geeignet, um einen Einblick in die Mechanismen der Diabetesentstehung zu bekommen. Denn Forscher könnten ihre Funktion am Tiermodell unter kontrollierten Bedingungen untersuchen und dann die Daten für den Menschen nutzen. Am Menschen wären solche Untersuchungen aus praktischen aber auch aus ethischen Gründen nicht möglich.

Inwieweit genetische Daten dazu genutzt werden können, das individuelle Diabetesrisiko präziser zu bestimmen als dies derzeit anhand der klassischen Risikofaktoren möglich ist, sei eine noch offene Frage, so Hans-Georg Joost, wissenschaftlicher Direktor des DIfE. Denn die Vielzahl der Gene ließe eher auf geringe Einzeleffekte derselben schließen, was genaue Risikovorhersagen erschwere.

Quelle: Schmidt C et al. A Meta-analysis of QTL for Diabetes-related Traits in Rodents. Physiol Genomics. 2008

Hintergrundinformation

Zur Studie:
Im Rahmen der Meta-Analyse untersuchten DIfE-Wissenschaftler die genetischen Daten von 48 Maus- und Rattenstämmen sowie von mehr als 11.000 Einzeltieren.

Die Forscher konnten zeigen, dass etwa die Hälfte der gefundenen Genbereiche sowohl mit dem Diabetes-Risiko als auch mit dem Risiko für Übergewicht in Zusammenhang steht.

Eine Karte der identifizierten Genbereiche ist online verfügbar unter: http://www.diabesitygenes.org

Klassische Faktoren zur Bestimmung des Diabetesrisikos:
Einer der wohl wichtigsten Risikofaktoren ist das Übergewicht. Übergewicht kann das Diabetesrisiko einer Person um das 4 bis 30fache erhöhen. Ebenso gibt das Verwandtschaftsverhältnis zu bereits an Diabetes erkrankten Personen Aufschluss über das Diabetesrisiko. Personen, deren nahe Verwandte an einem Diabetes leiden, haben ein etwa 3,5fach erhöhtes Erkrankungsrisiko. Andere Parameter, die Auskunft über das Diabetesrisiko geben, sind: der Vollkornbrotverzehr, der Verzehr von rotem Fleisch, der Kaffeekonsum, der Raucherstatus sowie die körperliche Aktivität. Zudem helfen Biomarker wie der Blutdruck, der HbA1c-Wert, der Adiponectinspiegel und der Serumspiegel von Entzündungsmediatoren bei der Bestimmung des Erkrankungsrisikos.

Das Deutsche Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. 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.

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
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
http://www.diabesitygenes.org
http://www.leibniz-gemeinschaft.de.

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