Insulinresistenz durch kleine RNA-Stränge

Bei einer Insulinresistenz reagieren vor allem die Muskulatur, die Leber und das Fettgewebe weniger sensitiv auf das Hormon. Sowohl schlanke als auch übergewichtige Typ-2-Diabetiker können betroffen sein. Die Insulinresistenz kann beim übergewichtigen Typ-2-Diabetiker am besten durch eine deutliche Reduktion der Kalorienzufuhr und langfristig durch vermehrte körperliche Aktivität überwunden werden. Eine kausale Therapie gibt es bislang nicht. Wirksame und klinisch gebräuchliche Wirkstoffe zur Senkung der Insulinresistenz sind Acarbose, Metformin und Insulin-Sensitizer wie Pioglitazon.

Ausschalten kleiner regulatorischer RNA-Stränge

Einen möglichen neuen Therapieansatz haben jetzt Schweizer Wissenschaftler gefunden. Im Tierversuch klärten sie die Wirkung kleiner RNA-Stränge (microRNA) auf, die ein Gen blockieren, das für das Protein Caveolin-1 codiert. Derartige miRNA haben eine regulatorische Funktion und unterdrücken die Transkription einzelner Gene (gene silencing). Caveolin-1 wiederum ist ein membranständiges Protein der Caveolae, sackförmigen Einbuchtungen der Plasmamembran, die an den Insulin-Sensor gekoppelt sind und die Signalwirkung von Insulin einleiten. Der Insulin-Sensor vermittelt die Aufnahme von Glucose in die Zelle. Die Wirkung der beiden miRNA103 und miRNA107 unterbricht diese Funktion. Die Folge ist Diabetes mit einem unkontrollierten Blutzuckerspiegel, da die Glucose nicht mehr in die Fett- und Leberzellen aufgenommen werden kann.

Durch Applikation von spezifischen Antagonisten, sogenannten Antagomiren, ließ sich die Wirkung der kleinen RNA-Stränge wieder aufheben. Dabei handelt es sich um synthetisch hergestellte Oligonukleotide, die allerdings von der Zelle wieder enzymatisch abgebaut werden können. Den Wissenschaftlern gelang es, durch Modifikation des Moleküls die Stabilität zu erhalten, die Wirkung zu verbessern und sie über mehrere Wochen zu erhalten. Die Inaktivierung der beiden miRNA103 und miRNA107 in den Zellen des Fettgewebes führte zu einer Stabilisierung des Insulin-Rezeptors und einer erhöhten Signalwirkung von Insulin. Darüber hinaus war die Größe der Adipozyten verringert und die durch Insulin stimulierte Glucoseaufnahme erhöht. Langfristig könne somit eine auf Antagomiren basierte Therapie des Typ-2-Diabetes und von Adipositas entwickelt werden.

Dr. Hans-Peter Hanssen

DAZ 2011, Nr. 24, S. 45