Freie Radikale eine Ursache für Diabetes mellitus und Neurodegeneration

Wissenschaftler des Deutschen Institutes für Ernährungsforschung Potsdam Rehbrücke (DIfE) haben einen wichtigen Baustein in der Ursachenforschung des Typ-2-Diabetes (Altersdiabetes) gefunden.

Die nun im Journal of Clinical Investigation (JCI, Vol 112, 15th August 2003, Issue 4) veröffentlichte Arbeit „Frataxin-Deficiency in Pancreatic Islets Causes Diabetes due to Loss of Beta-Cell Mass“ von Priv.-Doz. Dr. Michael Ristow et al. zeigt als möglichen Mechanismus für den Verlust von insulin-produzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse eine gestörte Redoxbalance infolge eines Frataxin-Mangels.

Der Diabetes mellitus ist durch einen Verlust von insulin-produzierenden Betazellen in der Bauchspeicheldrüse gekennzeichnet. Eine Ursache für den Zelluntergang könnte die chronische Schädigung durch freie Radikale, sie entstehen beim Zellstoffwechsel, sein. Privatdozent Dr. Michael Ristow et al.* berichten aktuell in der renommierten medizinischen Fachzeitschrift Journal of Clinical Investigation über ein Tiermodell, bei dem es durch das Ausschalten der Erbanlage für das Eiweiß Frataxin in Pankreaszellen zu einem dem menschlichen Typ-2-Diabetes vergleichbaren Krankheitsbild kommt (JCI, Vol 112, 15th August 2003, Issue 4). „Neurobiologie und Diabetesforschung treffen sich bei unserem Forschungsansatz. Die verminderte Insulinausschüttung beim Diabetiker hat unseren Ergebnissen zufolge dieselbe Ursache wie der Untergang von Nervenzellen, wie er bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Friedreich-Ataxie oder Alzheimer auftritt,“ erklärt Ristow.

Betazellen sind, wie alle Zellen, darauf angewiesen, dass reduzierende und oxidierende biochemische Reaktionen im Gleichgewicht sind (Redox-Balance). Das Protein Frataxin spielt in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, eine wichtige Rolle in der Entgiftung von Reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und damit in der Redox-Balance der Zellen. Ein Frataxin-Mangel führt durch programmierten Zelltod (Apoptose) zum Absterben von Zellen.

Als Ausgangsmodell dient die Friedreichsche Ataxie, eine neurologische Erkrankung, bei der es durch eine Störung in der Redox-Balance aufgrund eines Frataxin-Mangels zu einem Abbau des Nervengewebes, einem Diabetes mellitus und zum frühen Tod kommt. Ristow ist es gelungen, im Knock-out-Mausmodell nachzuweisen, dass die Störung der Redox-Balance durch einen Frataxin-Mangel zu einem fortschreitenden Diabetes führt. Da jeder Blutzuckeranstieg bei einer diabetischen Stoffwechsellage zu einem weiteren Anstieg von Reaktiven Sauerstoffspezies in den Zellen führt, wird die Redoxbalance weiter gestört und der Betazelluntergang beschleunigt. Durch die Aufklärung dieses Mechanismus ist eine mögliche Erklärung für den fortschreitenden Betazellverlust bei Diabetikern gefunden worden.

*Abteilung Klinische Ernährung Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam Rehbrücke und Charité-Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Abteilung für Endokrinologie, Diabetes und Ernährungsmedizin, Leitung: Prof. Dr. Andreas F. H. Pfeiffer

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Dr. Susanne Schelosky
Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke
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