Infektiöses Protein löst Symptome von Diabetes aus

Fehlgefaltete Moleküle übertragen ihre Form auf normale Moleküle und bilden Ablagerungen, die die Insulin produzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstören
In der Bauchspeicheldrüse des Versuchstieres bilden sich im Bereich der Inselzellen (rot) Ablagerungen (grün) eines fehlgefalteten Proteins.
In der Bauchspeicheldrüse des Versuchstieres bilden sich im Bereich der Inselzellen (rot) Ablagerungen (grün) eines fehlgefalteten Proteins.
© Mukherjee et al., 2017
Houston (USA) - Bei Patienten mit Diabetes vom Typ 2 lagert sich eine fehlgefaltete Form des Proteins Amylin in der Bauchspeicheldrüse ab. Bisher war nicht geklärt, welche Bedeutung das für die Entwicklung der Zuckerkrankheit hat. Jetzt fanden amerikanische Mediziner heraus, dass die schnelle Zunahme dieser Ablagerungen die Insulin produzierenden Beta-Zellen zerstören kann, was eine wichtige Ursache der Erkrankung wäre. Im Tierversuch wirkte die Injektion von synthetisch hergestelltem deformiertem Amylin wie eine Infektion: In der Bauchspeicheldrüse der Mäuse bildeten sich Ablagerungen, die sich mit der Zeit immer weiter ausbreiteten, und es entwickelten sich typische Diabetes-Symptome. Das fehlgefaltete Amylin übertrug seine Molekülstruktur auf normale Amylinmoleküle und verhielt sich demnach ähnlich wie die infektiösen Proteine beim Rinderwahn und der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, schreiben die Forscher im „Journal of Experimental Medicine“. Wenn sich das bestätigt, wären neue Strategien möglich, um das Fortschreiten der Krankheit zu stoppen.

„Aus unseren bisherigen Ergebnissen lässt sich noch nicht mit Sicherheit schließen, dass der Typ-2-Diabetes eine übertragbare Krankheit ist“, sagt Claudio Soto von der University of Texas in Houston. Es gebe aber Berichte, wonach das Risiko, an Diabetes zu erkranken, durch eine Bluttransfusion oder eine Organverpflanzung steigt. Daher sei eine Übertragung krankheitsauslösender Proteine auf diesem Weg nicht auszuschließen. Bei Patienten mit Diabetes vom Typ 2, früher als Altersdiabetes bezeichnet, ist die Regulation des Blutzuckerspiegels durch das Hormon Insulin gestört. Die Zahl der Beta-Zellen, ein Hauptbestandteil der sogenannten Inselzellen der Bauchspeicheldrüse, ist vermindert und der Blutzuckerwert erhöht. Genetische Faktoren, Ernährung, körperliche Aktivität und Alter beeinflussen das Krankheitsrisiko, aber die genaue Ursache ist nicht bekannt.

Die Forscher untersuchten die Bedeutung der Ablagerungen, die sich bei Diabetes im Bereich der Inselzellen bilden. Sie bestehen aus fehlerhaft gefalteten Molekülen des Proteins Insel-Amyloid-Polypeptid (IAPP), auch Amylin genannt. Als Versuchstiere dienten gentechnisch veränderte Mäuse, die übermäßig viel der normalen Form des menschlichen Amylins produzierten. Nach Injektion geringer Mengen deformierter Proteine, die aus Gewebe von Patienten stammten oder aber synthetisch hergestellt wurden, entwickelten sich bei den Tieren die für Diabetes typischen Ablagerungen. Gleichzeitig sank die Zahl der Beta-Zellen um mehr als 60 Prozent und der Blutzuckerspiegel stieg. Auch in Gewebekulturen menschlicher Inselzellen gesunder Spender bildeten sich nach Zugabe der fehlgefalteten Proteine Ablagerungen von Amylin.

Daraus schließen die Forscher, dass Amylinmoleküle ihre fehlerhafte räumliche Struktur auf die normale Molekülform des Proteins übertragen können – so wie es auch für Prionen bei der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit nachgewiesen ist. Im Fall von Diabetes könnte dieser Mechanismus dafür sorgen, dass sich die Ablagerungen schnell ausbreiten und immer mehr Beta-Zellen zerstören. Diesen Krankheitsverlauf aufzuhalten, wäre ein völlig neuer Ansatz für eine Diabetestherapie.

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