Neuer Forschungsansatz beim Typ 1 Diabetes

(28.11.2008) Im Mittelpunkt des Typ 1 Diabetes stehen entzündliche Prozesse. Forscher aus den USA haben jetzt im Tierversuch eine interessante Beobachtung gemacht: Wird die Entzündung durch das Protein Alpha-1-Antitrypsin gedämpft, lässt sich bei diabetischen Mäusen eine weitere Zerstörung der insulinproduzierenden Zellen nicht nur verhindern, sondern die Zahl der funktionstüchtigen Betazellen nimmt sogar zu.

Insel der Bauchspeicheldrüse mit
insulinproduzierenden Betazellen
Foto: DDZ

Ursache des Typ 1 Diabetes ist eine durch Autoimmunprozesse bedingte „Insulitis“, das heißt eine Entzündung der hormonproduzierenden Inseln der Bauchspeicheldrüse, die zur Zerstörung der Inselzellen führen kann. Neuere Daten haben gezeigt, dass darüber hinaus auch die Insulinresistenz bzw. eine gestörte Weiterleitung des Insulinsignals in der Zelle eine Bedeutung für den Typ 1 Diabetes hat (wir berichteten). Bei der Entstehung von Insulinresistenz (= herabgesetzte Wirksamkeit des Hormons Insulin) spielen entzündliche Prozesse und die vermehrte Ausschüttung von Entzündungsbotenstoffen – zum Beispiel aus dem Fettgewebe – ebenfalls eine wichtige Rolle.

Ein Studienteam um Maria Koulmanda von der Harvard Medical School in Boston, USA, sind einer interessanten Fragestellung nachgegangen: Die Wissenschaftler haben die Hypothese aufgestellt, dass die Insulitis, die Insulinresistenz und die Weiterleitungsstörung des Insulinsignals gemeinsam an der Autoimmunerkrankung Typ 1 Diabetes beteiligt sind, wobei allen genannten Störungen Entzündungsmechanismen zugrunde liegen. Ihre Annahme überprüften die Autoren anhand eines bestimmten Tierversuchsmodells, dem so genannten NOD-Mausmodell. Non-obese diabetic (NOD) Mäuse entwickeln spontan einen insulinabhängigen Diabetes mit Insulitis, da sie eine genetische Prädisposition für diese Krankheit besitzen.

Die Wissenschaftler verabreichten den Tieren den Eiweißstoff Alpha-1-Antitrypsin (AAT-Protein). Dabei handelt es sich um eine Substanz, die bekanntermaßen entzündliche Prozesse im Körper dämpft. Es zeigte sich, dass das AAT-Protein bei den diabetischen Mäusen keinen direkt hemmenden Einfluss auf die T-Zellaktivierung hat, obwohl T-Zellen im Mittelpunkt der Autoimmunreaktion stehen. Stattdessen verringerte der Eiweißstoff andere entzündungsbedingte Prozesse: Die Insulitis ging zurück, der Zuckerstoffwechsel zeigte Verbesserungen, die Weiterleitung des Insulinsignals normalisierte sich und die Insulinempfindlichkeit der Zellen nahm zu. Was die Forscher am meisten beeindruckte: Unter dem AAT-Protein erhöhte sich die Zahl der funktionstüchtigen Insulin-produzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse.

Die Daten geben Anlass zur Hoffung, dass sich mit dem AAT-Protein irgendwann in der Zukunft ein neuer Behandlungsansatz für den Typ 1 Diabetes ergeben könnte: Durch die Behandlung mit entzündungshemmenden Substanzen wie Alpha-1-Antitrypsin lässt sich der Verlust weiterer Insulin-produzierender Zellen bei einem neu aufgetretenen Typ 1 Diabetes möglicherweise aufhalten.

Dr. med. Anja Lütke, freie Mitarbeiterin von Diabetes-Deutschland.de, Deutsches Diabetes-Zentrum an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung

Quelle: Koulmanda M, Bhasin M, Hoffman L et al. Curative and ß cell regenerative effects of a1-antitrypsin treatment in autoimmune diabetic NOD mice. PNAS 2008; 105:16242-7

Expertenkommentar von Prof. Dr. med. Werner Scherbaum, Klinik für Endokrinologie, Diabetologie und Rheumatologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf:
Es ist weithin bekannt, dass Entzündungsprozesse bei der Auslösung des Typ 1 Diabetes eine dominierende Rolle spielen. Eine Insulinresistenz beim Typ 1 Diabetes wurde bisher allenfalls bei komplizierenden entzündlichen Prozessen oder anderen Stressreaktionen angenommen, was sich klinisch an einem erhöhten Insulinbedarf erkennen lässt. Die hier vorgelegten Befunde weisen jedoch darauf hin, dass beim Typ 1 Diabetes – zumindest im Tiermodell – auch eine niedriggradige chronische Entzündung und eine Insulinresistenz vorliegt, die wir sonst nur dem Typ 2 Diabetes zuordnen und dass sich beide Störungen durch anti-entzündliche Maßnahmen günstig beeinflussen lassen.

Tierexperimentelle Untersuchungen, wie sie z.B. auch im Deutschen Diabetes-Zentrum durchgeführt werden, sind zweifellos wichtig, um mehr über die Ursachen und Behandlungsmöglichkeiten beim Diabetes mellitus zu erfahren Inwieweit allerdings die Ergebnisse aus Tierversuchen auf den Menschen übertragbar sind, muss erst durch klinische Untersuchungen herausgefunden werden. Erste Ergebnisse aus der Gruppe um Professor Mandrup-Poulsen aus Gentofte (Dänemark) haben jedoch auch bei Menschen mit einer Frühform des Typ 1 Diabetes positive Effekte einer anti-entzündlichen Behandlung mit einem Ilterleukin-1 Rezeptor Inhibitor gezeigt.