Wird die innere Uhr der Alpha- und Betazellen der Pankreas durcheinandergebracht, ändert das auch die zeitlichen Profile der Insulin- und Glukagon-Ausschüttung

Ein Forschungsteam der Universität und Universitätsspitäler Genf (HUG) hat entdeckt, wie Störungen der inneren Uhr das Diabetesrisiko erhöhen. In der Studie, die in "Genes and Development" vorgestellt wurde, haben die Wissenschaftler die innere Uhr der Alpha- und Betazellen der Pankreas untersucht.

Dabei zeigte sich, dass diese Zellen dank ihrer jeweils eigenen inneren Rhythmik den Stoffwechsel des Körpers optimieren, indem sie Aktivitäts- und Ruhephasen, sowie Essens- und Fastenzeiten antizipieren. Ein unregelmäßiger Lebenswandel, welcher dieser inneren Uhr quasi einen "Jetlag" verpasst, könnte deshalb laut den Experten Stoffwechselerkrankungen begünstigen.

Die Wissenschaftler um Charna Dibner untersuchten beide Zelltypen separat in Mäusen und erstellten umfassende Genaktivitätsprofile über 24 Stunden hinweg. Dabei stellten sie überraschenderweise fest, dass die inneren Zyklen der beiden Zelltypen leicht verschieden voneinander sind. Das helfe dabei, die Sekretion von Glukagon und Insulin fein zu regulieren und damit den Blutzucker konstant zu halten.

Ein "Jetlag" der inneren Zell-Uhren kann Diabetes fördern

Ein weiteres Experiment mit Mäusen unterstrich diese Hypothese. In Versuchstieren, bei denen die innere Uhr der Bauchspeicheldrüsenzellen künstlich entfernt wurde, gerieten auch die zeitlichen Profile der Insulin- und Glukagon-Ausschüttung durcheinander. Die Mäuse entwickelten daraufhin Typ-2-Diabetes.

"Abweichungen zwischen diesen inneren Uhren und dem äußeren Tag-Nacht-Rhythmus könnten zu einem allgemeinen Ungleichgewicht des Stoffwechsels führen und würden erklären, warum Personen, die beispielsweise Nachtarbeit leisten, häufiger an Stoffwechselkrankheiten leiden", erklärte Dibner. Auch wenn sie genauso viel schliefen wie alle anderen, den Schlaf tagsüber nachzuholen, störe alle ihre biologischen Rhythmen.

Nun wollen die Wissenschaftler ihre Theorie auch an menschlichen Zellen testen. "Wenn wir tatsächlich feststellen sollten, dass die zellulären inneren Uhren bei menschlichen Stoffwechselkrankheiten gestört sind, ähnlich wie wir es im Mausmodell beobachtet haben, würden wir gerne Methoden entwickeln, um gestörte innere Uhren wieder zu synchronisieren", so Erstautor Volodymyr Petrenko. Auf dieser Basis könnten sich neue Therapiemöglichkeiten ergeben.

Quelle: Genes and Development/APA

Bildquelle: APA/dpa/Christin Klose