Mutiertes Gen schützt vor Übergewicht und Diabetes

 

Die New Zealand obese-Maus nimmt unter einer fettreichen Diät schnell an Gewicht zu und entwickelt eine Adipositas (Fettsucht), wobei der Körperfettanteil auf über 40 Prozent steigen kann. Der Mausstamm ist ein Modell für das menschliche Metabolische Syndrom und dessen Folgeerkrankungen.Potsdam-Rehbrücke (20. Oktober 2008) – Einem Wissenschaftlerteam vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) ist es unter der Leitung von Hadi Al-Hasani und Hans-Georg Joost gelungen, erstmals eine natürliche Mutation im Tbc1d1-Gen zu identifizieren, die Mäuse trotz fettreicher Kost schlank bleiben lässt und zudem vor Diabetes schützt. Hierdurch konnten die Forscher einen tiefen Einblick in die Funktionsweise des Gens gewinnen. Die Aufklärung der Genfunktion schafft eine Basis für die Entwicklung neuer Therapie- und Präventionsansätze, denn auch beim Menschen kann das betreffende Gen mit Übergewicht und Diabetes in Verbindung gebracht werden. Die Forscher veröffentlichten ihre Daten heute in der angesehenen Fachzeitschrift Nature Genetics (Chadt, A. et al.; 2008).

Die Mutation, die das Tbc1d1-Gen ausschaltet, bewirkt eine gesteigerte Fettaufnahme in die Skelettmuskulatur und kurbelt gleichzeitig die Fettverbrennung an. Der Glucoseumsatz der Muskeln nimmt dagegen ab. "Dies beweist, dass das normale Tbc1d1-Gen eine sehr wichtige Funktion im Fett- und Glucosestoffwechsel erfüllt und so eine wesentliche Rolle bei der Regulation des Energiestoffwechsels spielt", erklärt Hadi Al-Hasani.

"Nicht nur wie viel Nahrung wir aufnehmen, sondern auch wie wir sie in unserem Körper umsetzen, ist entscheidend für die Entstehung von Übergewicht und Diabetes", sagt Hans-Georg Joost, wissenschaftlicher Direktor des DIfE. Verschiebt sich das Verhältnis von Glucose- zu Fettverbrennung, so dass die Muskeln verstärkt Fett und weniger Glucose als Energiequelle nutzen, so ist dies energetisch ineffektiv. Die Folge ist, dass der Körper weniger Fett speichern kann. Das Risiko für Übergewicht und damit auch für Diabetes sinkt.

In Deutschland sind bereits 66 Prozent der Männer und 50,6 Prozent der Frauen übergewichtig oder adipös (fettsüchtig). In den USA bringen nach jüngsten Meldungen sogar dreiviertel der Erwachsenen zu viel auf die Waage. Übergewicht erhöht in einem erheblichen Maß das Risiko für Herzinfarkt, Schlaganfall, Darmkrebs und Typ-2-Diabetes. Derzeit sind mehr als sieben Prozent der Bundesbürger an Diabetes erkrankt, wobei die Zahl in den nächsten Jahren durch die steigende Anzahl Übergewichtiger noch zunehmen wird.

Wie Tier- und Humanstudien zeigen, besteht ein Zusammenhang zwischen Übergewicht, Typ-2-Diabetes, Ernährung und Genen. Wissenschaftler vermuten, dass natürliche Varianten von mindestens 50 Genen an der Entstehung von Übergewicht beteiligt sind. Für Diabetes spielen vermutlich mehr als 100 Gene eine Rolle. Nur sehr wenige dieser Gene und Varianten sind bislang bekannt. Zudem bilden sie ein funktionell interagierendes Netzwerk, dessen einzelne Komponenten beim Menschen nur schwer zu identifizieren und zu untersuchen sind.
Da Mensch und Maus genetisch sehr ähnlich sind, nutzen die Forscher des DIfE Mausmodelle, um Gene zu identifizieren, die an der Entstehung von Übergewicht und Diabetes des Menschen beteiligt sind. Ist zum Beispiel ein "Übergewichtsgen" gefunden, das bei beiden Spezies eine Rolle spielt, können die Wissenschaftler seine Funktion und die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen am Tiermodell unter kontrollierten Bedingungen erforschen. Am Menschen sind solche Studien oft aus ethischen sowie auch aus praktischen Gründen nicht möglich. Die am Tiermodell gewonnenen Ergebnisse lassen sich nutzen, um neue Medikamente zur Behandlung von Adipositas (Fettsucht) und Diabetes zu entwickeln.

Hintergrundinformation

Zur Studie: Die Wissenschaftler identifizierten die Mutation im Tbc1d1-Gen mit Hilfe von Rückkreuzungsexperimenten. Dabei verglichen sie das Erbgut zweier sehr unterschiedlicher Mausstämme. Die New Zealand obese-Maus nimmt unter einer fettreichen Diät (60 Prozent Fettanteil) schnell an Gewicht zu und entwickelt eine Adipositas (Fettsucht), wobei der Körperfettanteil auf über 40 Prozent steigen kann. Die Mäuse des Swiss Jim Lambert-Stamms nehmen trotz eines sehr hohen Fettanteils im Futter aufgrund ihrer genetischen Veranlagung nicht zu und bleiben schlank.

Im mutierten Tbc1d1-Gen des Swiss Jim Lambert-Stamms fehlen sieben Genbausteine (Basen). Diese Veränderung führt zu der Synthese eines verkürzten Tbc1d1-Eiweißmoleküls, das hierdurch aller Wahrscheinlichkeit nach seine enzymatische Funktion verliert. Das Tbc1d1-Eiweißmolekül findet sich hauptsächlich im Skelettmuskel. Geringere Mengen konnten die Wissenschaftler im Gewebe von Herz, Bauchspeicheldrüse, Colon, Nieren und dem Hypothalamus nachweisen. Im Fettgewebe und in der Leber trat es nicht auf.

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

Die Leibniz-Gemeinschaft hat das Forschungszentrum für Diabetes und Stoffwechselerkrankungen gegründet. Es wird von drei führenden Diabetologen in Deutschland koordiniert: Prof. Michael Roden, Deutsches Diabetes-Zentrum in Düsseldorf, Prof. Hans-Georg Joost, Deutsches Institut für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke, und Prof. Hans-Ulrich Häring, Universitätsklinikum Tübingen. Die Kombination der Forschung an den drei Standorten deckt nach Ansicht der Experten das gesamte Feld des Typ-2-Diabetes ab. Diese Form der Erkrankung ist mit rund sechs Millionen Fällen in Deutschland die häufigste und zählt aus volkswirtschaftlicher Sicht zu den teuersten chronischen Leiden.

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. Näheres unter www.leibniz-gemeinschaft.de  

  


Quelle: Presseinformation des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) vom 20.10.2008.

 

MEDICAL NEWS

Perinatal patients, nurses explain how hospital pandemic policies failed them
Johns Hopkins Medicine expert creates comprehensive guide to new diabetes…
An amyloid link between Parkinson’s disease and melanoma
Ultrasensitive, rapid diagnostic detects Ebola earlier than gold standard test
Paranoia therapy app SlowMo helps people ‘slow down’ and manage…

SCHMERZ PAINCARE

Jedes vierte Kind wünscht bessere Schmerzbehandlung
Lebensqualität von Patienten in der dauerhaften Schmerztherapie mit Opioiden verbessern
Wenn Schmerzen nach einer OP chronisch werden
Deutscher Schmerz- und Palliativtag 2021 – ONLINE: Schmerzmediziner, Politiker und…
Deutscher Schmerz- und Palliativtag 2021 – ONLINE: COVID-19-Pandemie belastet Schmerzpatienten…

DIABETES

„Wissen was bei Diabetes zählt: Gesünder unter 7 PLUS“ meldet…
Kinder und Jugendliche mit Typ-1-Diabetes gehören nicht zur Risikogruppe und…
Neue Studie will Entstehung von Typ-1-Diabetes bei Kindern verhindern
Toujeo®: Ein Beitrag zu mehr Sicherheit für Menschen mit Typ-1-Diabetes
Diabeloops Ziel: Baldige Marktpräsenz mit ​individuellen Lösungen zum Diabetes-Management für​ verschiedene…

ERNÄHRUNG

DGEM plädiert für Screening und frühzeitige Aufbautherapie: Stationäre COVID-19-Patienten oft…
Führt eine vegane Ernährungsweise zu einer geringeren Knochengesundheit?
Regelmässiger Koffeinkonsum verändert Hirnstrukturen
Corona-Erkrankung: Fehl- und Mangelernährung sind unterschätze Risikofaktoren
Gesundheitliche Auswirkungen des Salzkonsums bleiben unklar: Weder der Nutzen noch…

ONKOLOGIE

Leberkrebs: Bei welchen Patienten wirkt die Immuntherapie?
Konferenzbericht vom virtuellen Münchener Fachpresse-Workshop Supportive Therapie in der Onkologie
Wie neuartige Erreger die Entstehung von Darmkrebs verursachen können
Onkologische Pflegekräfte entwickeln Hörspiel für Kinder: Abenteuer mit Alfons
Krebsüberleben hängt von der Adresse ab

MULTIPLE SKLEROSE

Multiple Sklerose: Salzkonsum reguliert Autoimmunerkrankung
Erste tierexperimentelle Daten zur mRNA-Impfung gegen Multiple Sklerose
Multiple Sklerose: Immuntherapie erhöht nicht das Risiko für schweren COVID-19-Verlauf
Empfehlung zur Corona-Impfung bei Multipler Sklerose (MS)
Fallstudie: Beeinflusst SARS-CoV-2 Infektion die Multiple Sklerose?

PARKINSON

Parkinson-Agenda 2030: Die kommenden 10 Jahre sind für die therapeutische…
Gemeinsam gegen Parkinson: bessere Therapie durch multidisziplinäre Versorgung
Neuer Bewegungsratgeber unterstützt Menschen mit M. Parkinson durch Yoga
Covid-19-Prävention: besondere Vorsicht bei Patienten mit der Parkinson-Krankheit
Neue Studie zur tiefen Hirnstimulation bei Parkinson-Erkrankung als Meilenstein der…