Patienten mit Typ-2-Diabetes können durch gezielte körperliche Aktivität ihren Blutglucosespiegel senken und dem Fortschreiten der Erkrankung entgegenwirken. Wissenschaftler des Deutschen Diabetes-Zentrums (DDZ) haben jetzt einen neuartigen Mechanismus entdeckt, der erklären könnte, wie Muskelarbeit und Insulin zu einer erhöhten Aufnahme von Glucose aus dem Blut in die Muskelzellen führen.
Das gewählte Mausmodell zur Untersuchung von Muskelzellen mit eingeschränkter Insulinwirkung beinhaltet das Ausschalten mehrerer wichtiger Gene. Diese werden für die Weiterleitung des Insulinsignals und die Glucoseaufnahme in die Zelle benötigt (neben Mangel an aktiver Skelettmuskel-AMPK jeweils Gen-knock-out für eines oder beide Rab-GTPase-aktivierenden Proteine Tbc1d1 resp. Tbc1d4). „Dabei fanden wir einen alternativen Signalweg, mit dem die Glucoseaufnahme im Muskel auch bei Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes aktiviert werden kann. Offenbar enthalten Muskelzellen mehrere Signalwege, die für die Aufnahme von Glucose aus dem Blut benötigt werden“, erläutert Dr. rer. nat. Alexandra Chadt, eine der beteiligten Forscherinnen. Prof. Dr. rer. nat. Hadi Al-Hasani, Direktor des Instituts für Klinische Biochemie und Pathobiochemie am DDZ, ergänzt: „Dieser AMPK/Rac1-Signalweg stellt eine Art natürlichen Reservemechanismus dar und könnte für die Entwicklung neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung von Insulinresistenz und Diabetes genutzt werden. Die Rolle dieses Mechanismus bei der Entwicklung von verschiedenen Subtypen des Diabetes, insbesondere bei geringer Verbesserung der Blutglucose durch regelmäßigen Sport, sollte in künftigen Studien weiter untersucht werden.“
Pressemitteilung Deutsches Diabetes-Zentrum, September 2021