MCP-1 spielt bei diabetischen Nierenveränderungen eine wichtige Rolle

(28.02.2007) Das Chemokin MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1), ein Botenstoff von Zellen, wird unter anderem von Fettzellen gebildet und freigesetzt. Es gibt Hinweise aus präklinischen und klinischen Studien, dass MCP-1 an der Einwanderung und der Anhäufung von Makrophagen im Fettgewebe sowie an der Entstehung eines Typ 2 Diabetes beteiligt sein könnte.

Die Grundstruktur des Proteins

Ferner zeigen neuere Studien, dass auch das Fortschreiten einer diabetischen Nephropathie (Nierenveränderung) ihre Ursachen in dem vermehrten Auftreten der oben genannten Immunzellen haben könnte. Als potenzieller Stimulator für das Anlocken von Makrophagen steht auch hier MCP-1 im Mittelpunkt des Interesses. Eine australische Forschergruppe konzentrierte ihre Untersuchungen nun auf Mäuse, die das Gen für MCP-1 nicht besitzen und daher kein MCP-1 in ihrem Körper als Botenstoff produzieren können. Die Daten der Forscher lassen darauf schließen, dass MCP-1 eine bedeutende Rolle bei der Entzündungsreaktion in den Nieren von Diabetikern während des Fortschreitens eines Typ 2 Diabetes einnimmt.

Bei Chemokinen handelt es sich um sogenannte chemotaktische Zytokine, die das Anlocken von Immunzellen aus der Blutbahn in entzündete Gewebe bewirken. Das Chemokin MCP-1 wirkt beispielsweise auf Monozyten anlockend und sorgt für deren Ansammlung zum Ort einer Entzündung. Um die Rolle von MCP-1 bei Krankheiten mit Makrophagenbeteiligung untersuchen zu können, wurde das Ccl2-Gen in fettleibigen db/db Mäusen durch gentechnische Methoden ausgeschaltet. Das Ccl2-Gen enthält die Information für die Bildung des MCP-1. Das Ergebnis waren sogenannte Ccl2-/- db/db Mäuse. Die Ccl2+/+ db/db Mäuse dagegen besitzen das Gen für MCP-1 und dienten in den Versuchen als Kontrollmäuse.

Chow und sein Forscherteam bedienten sich nun der besonderen Ccl2-/- db/db Mäuse und gingen der Frage nach, ob die Entwicklung eines Typ 2 Diabetes und die damit verbundenen Nierenveränderungen durch das Fehlen von MCP-1 beeinflusst werden kann. Am Ende der Untersuchungsperiode konnten keine wesentlichen Unterschiede zwischen den Ccl2-/- db/db und den Ccl2+/+ db/db Kontrollmäusen in Bezug auf das Auftreten und die Entwicklung eines Typ 2 Diabetes festgestellt werden. Ebenso blieben Körpergewicht, Hyperglykämie, Hyperinsulinämie, Glukose- und Insulintoleranz ohne wesentliche Differenzen bei den beiden Mausstämmen. Im klaren Gegensatz dazu jedoch, gab es deutliche Unterschiede zwischen den Ccl2-/- db/db und den Ccl2+/+ db/db Kontrollmäusen, was die auftretenden Nierenveränderungen betraf. Interessanterweise wiesen die Ccl2-/- db/db Mäuse eine niedrigere Entzündungsreaktion aufgrund einer deutlich reduzierten Anzahl an Makrophagen in den Nieren auf, im Vergleich zu den Ccl2+/+ db/db Kontrollmäusen. Ferner war die Nierenveränderung in den Ccl2-/- db/db Mäusen geringer als in den Kontrollmäusen. Hierbei wurde zum Beispiel, als zwei typischen Parameter der Nierenfunktion,
1) die Albuminausschüttung um 60%, und
2) der Anstieg des Plasmakreatinins um 65%
in Bezug auf die Ccl2+/+ db/db Kontrollmäuse reduziert.

Die Ergebnisse der australischen Studie geben einen Hinweis darauf, dass MCP-1 bei der Entzündungsreaktion im Fettgewebe von db/db Mäusen keine Rolle spielt und andere Mechanismen für die Anhäufung von Makrophagen im Fettgewebe verantwortlich sein müssen. Fettzellen setzen auch noch andere Chemokine frei, die bei der Makrophagen Anhäufung und Aktivierung eine Rolle spielen könnten. Es bedarf also weiterer Aufklärung, welcher der möglichen „Kandidaten“ für die Makrophagenrekrutierung verantwortlich ist.


MCP-1 spielt keine Rolle bei der Entwicklung eines Typ 2 Diabetes, ist jedoch für die Entstehung einer diabetischen Nephropathie von besonderer Bedeutung. Als eine mögliche therapeutische Strategie in der Behandlung einer diabetischen Nephropathie kann daher die „Neutralisierung“, also das Ausschalten der MCP-1 Aktivität angesehen werden.

Dr. Patricia Schott-Ohly, freie Mitarbeiterin der Deutschen Diabetes-Klinik des Deutschen Diabetes-Zentrums an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung

Quelle: Chow FY, Nikolic-Paterson DJ, Ma FY et al. Monocyte chemoattractant protein-1-induced tissue inflammation is critical for the development of renal injury but not type 2 diabetes in obese db/db mice. Diabetologia 50: 471-480, 2007