Molekulare Grundlagen der Insulinresistenz

Prof. Dr. med. H. H. Klein,
BG Kliniken Bergmannsheil
- Ruhr Universität Bochum

Während beim Typ 1 Diabetes ein Insulinmangel zu den erhöhten Blutzuckerwerten führt, findet man bei dem häufigeren Typ 2 Diabetes, zumindest in der Anfangsphase, sogar erhöhte Insulinspiegel. Das Problem ist hier eine Abstumpfung der Körperzellen, insbesondere der Muskelzellen, gegenüber der Wirkung des Insulins. Da diese Zellen nicht mehr so gut auf Insulin reagieren, bezeichnet man sie als "insulinresistent".

Insulin bindet an der Oberfläche von Zellen an sogenannte Rezeptoren, die dann das Signal, dass Insulin gebunden ist, in der Zelle weitergeben und die Zelle u. a. veranlassen, den Zucker aus dem Blut aufzunehmen. In den letzten Jahren hat es hier einen enormen Erkenntnisgewinn gegeben, man kennt die wesentlichen Mechanismen, durch die das Insulinsignal in der Zelle weitergegeben wird.

Es ist bekannt, dass Insulinrezeptoren, wenn Insulin gebunden ist, sogenannte Insulinrezeptorsubstrate in der Zellen phosphorylieren, und dass diese dann das Signal über weitere inzwischen bekannte Schritte weitergeben. Verschiedene Faktoren stören diese Weiterleitung des Signals und könnten somit für die Insulinresistenz beim Typ 2 Diabetes verantwortlich sein. Andererseits ergeben sich durch die Kenntnis der Mechanismen Möglichkeiten, die Signalweiterleitung zu verbessern und damit die Insulinresistenz zu behandeln.

Der Signalweg vom Insulinrezeptor durch die Zelle endet bei den sogenannten Glukosetransportern. Diese Eiweiße befinden sich normalerweise im Inneren der Zelle und wandern, wenn sie das Insulinsignal erreicht, zur Zelloberfläche. Hier transportieren sie dann den Blutzucker (Glukose) in die Zelle. Inzwischen ist bekannt, dass es eine ganze Familie von Glukosetransportern mit unterschiedlichen Funktionen und Aufgaben in den verschiedenen Geweben gibt.

Wenn die Insulinkonzentration im Blut steigt, um den Blutzucker zu senken, dann wird der größte Teil des Blutzuckers in den Skelettmuskel aufgenommen. Es liegt daher nahe, mögliche Ursachen der Insulinresistenz beim Typ 2 Diabetes in diesem Gewebe zu untersuchen. In neuen Studien wurde untersucht, ob bzw. wo die Weiterleitung des Insulinsignals im Muskel von Patienten mit Typ 2 Diabetes gestört ist. Die neuen Medikamente zur Verbesserung der Insulinwirkung, die sogenannten Insulinsensitizer bzw. Thiazolidindione, beeinflussen die Weiterleitung des Insulinsignals (Steigerung der Phosphorylierung der Proteinkinase B) und entfalten ggf. so ihre antidiabetische Wirkung.

Prof. Dr. med. H. H. Klein, BG Kliniken Bergmannsheil - Ruhr Universität Bochum

Aktualisierung: Januar 2005