Insulin spielt eine Rolle bei der Gefäßneubildung am Herzen

(24.04.2006) Menschen mit einem Typ 2 Diabetes haben ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauferkrankungen. Doch damit nicht genug: Verschiedene große Untersuchungen liefern Hinweise, dass auch die Folgen von Herzinfarkt & Co. in der Regel schwerer sind als bei Nicht-Diabetikern. Statistisch gesehen verläuft eine Herzattacke beim Typ 2 Diabetiker zwei- bis dreimal häufiger tödlich als bei Menschen ohne Diabeteserkrankung. Einen der möglichen Gründe hierfür haben jetzt Wissenschaftler vom Joslin Diabetes Center in Boston, USA, entdeckt.

Herz
Insulin regt Herzzellen zur
Bildung eines
Wachstumsfaktors
für Blutgefäße an

Die Arbeitsgruppe um George L. King untersuchte übergewichtige Mäuse, die – ähnlich wie beim Menschen – aufgrund einer Insulinresistenz im Laufe ihres Lebens einen Typ 2 Diabetes entwickeln. Bei diesen Mäusen wurde der Rezeptor für Insulin in den Herzzellen ausgeschaltet (sog. MIRKO = muscle-specific insulin receptor knockout Mäuse). Der Rezeptor ist notwendig, damit das Hormon Insulin seine Wirkungen am Herzen entfalten kann. Zum Beispiel bewirkt Insulin, dass Glukose in die Zellen des Herzmuskels aufgenommen und dort in Energie umgewandelt wird. Die Energie benötigt das Herz für seine Pumpleistung. Außerdem regt Insulin die Herzzellen dazu an, VEGF (vascular endothelial growth factor) herzustellen – und hier liegt nach Ansicht von King und seinen Kollegen ein Kern des Problems.

VEGF ist ein sogenannter Wachstumsfaktor. Er bewirkt unter anderem, dass bei einer Schädigung von Körpergewebe neue Blutgefäße gebildet werden. Hierdurch gelangen Sauerstoff und andere wichtige Nährstoffe in das unterversorgte Gebiet. Im Falle des Herzens sieht das Szenario zum Beispiel folgendermaßen aus: Aufgrund einer fortgeschrittenen Gefäßerkrankung (Arteriosklerose) wird eine bestimmte Herzregion nicht mehr ausreichend versorgt. Das Gewebe in der Umgebung versucht, diesen Mangel auszugleichen. Es wird vermehrt VEGF hergestellt, das die Gefäßneubildung in dem unterversorgten Gebiet anregt. Den „Befehl“, mehr VEGF auszuschütten, bekommt das Herz vom Hormon Insulin. Dieses bindet sich an Rezeptoren der Herzzellen und setzt eine Signalkaskade (PI3K/Akt-Signalweg) in Gang, an deren Ende die VEGF-Produktion steht.

Der Einfluss von Insulin regt die Herzzellen dazu an, den Wachstumsfaktor VEGF herzustellen. Dieser wird benötigt, damit in eine unterversorgte Herzregion wieder neue Gefäße einsprossen und das Gewebe versorgen können. Bei Patienten mit einem Typ 2 Diabetes ist die Empfindlichkeit der Körpergewebe für das Hormon Insulin meist reduziert, es liegt eine Insulinresistenz vor. Das Problem: Wenn die Insulinantwort herabgesetzt ist, schütten die Zellen weniger VEGF aus und es findet keine Gefäßneubildung statt. Für Menschen mit einem Typ 2 Diabetes und einer bereits bestehenden Herzgefäßerkrankung kann dies fatale Folgen haben. Im Falle einer Herzattacke gibt es keine „Kompensationsmöglichkeiten“ durch neugebildete Gefäße, die zumindest kurzftistig eine Minimalversorgung aufrecht erhalten. Weitere Studien sollen nun prüfen, ob anders herum die Verbesserung der Insulinempfindlichkeit und eine Normalisierung der VEGF-Ausschüttung das Risiko für den oft beobachteten frühen Herztod beim Typ 2 Diabetes senken können.

Dr. med. Anja Lütke, freie Mitarbeiterin der Deutschen Diabetes-Klinik des Deutschen Diabetes-Zentrums an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung

Quelle: He Z, Opland DM, Way KJ et al. Regulation of vascular endothelial growth factor expression and vascularization in the myocardium by insulin receptor and PI3K/Akt pathways in insulin resistance and ischemia. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006; 26: 787-793

zum Seitenanfang