Die biologische Uhr der Bauchspeicheldrüse reguliert die Produktion des Hormons Insulin. Tickt diese Uhr nicht richtig, entwickelt sich eine Diabetes-Erkrankung. Das haben US-Forscher in Versuchen mit Mäusen herausgefunden, indem sie die Gene für die Uhr der Bauchspeicheldrüse in den Nagern ausschalteten. Das im Volksmund Zuckerkrankheit genannte Leiden hat sich zum ernsten Gesundheitsproblem ausgewachsen: Alleine in den USA sind über 23 Millionen Menschen an einer Form des Diabetes erkrankt, in Deutschland sind es nach Zahlen des Deutschen Diabetes-Zentrums fünf Millionen. Die Ergebnisse der Studie werfen ein neues Licht auf das Entstehen der Volkskrankheit.
Biologische Uhren regulieren im menschlichen Körper die Speicherung von Energie und deren Nutzung in einem zyklischen Rhythmus. Dieser wird durch natürliche Veränderungen in der Umgebung bestimmt wie etwa durch den Wechsel von Tag und Nacht. Die primäre Uhr des menschlichen Körpers befindet sich tief im Gehirn, im Suprachiasmatischen Nucleus. Doch auch in anderen Geweben finden sich solche Uhren wie zum Beispiel in Lunge, Leber, Herz, Skelettmuskeln und in der Bauchspeicheldrüse. Die Uhren arbeiten in einem 24-stündigen Rhythmus und regeln wichtige Funktionen wie Schlafbedürfnis und Hungergefühl, aber auch Körpertemperatur, Wasserhaushalt, Stoffwechsel und Sauerstoffverbrauch.
Den Wissenschaftlern um Joseph Bass von der Feinberg School of Medicine an der Northwestern University, Chicago, gelang nun der Beweis, dass die biologische Uhr der Bauchspeicheldrüse die Produktion des Hormons Insulin reguliert. Insulin sorgt für die rasche Senkung des Blutzuckerspiegels, der nach der Aufnahme von kohlenhydratreicher Nahrung in die Höhe schnellt. Zudem erfolgt die Ausschüttung in einem bestimmten Rhythmus: Unabhängig von der Nahrungsaufnahme wird das Hormon in regelmäßigen Abständen an den Organismus abgegeben. Die von den Forschern beschriebene Uhr regelt das rhythmische Zusammenspiel von Genen und Eiweißen, die mit der Ausschüttung des Insulins in Verbindung stehen. Ohne diese Uhr ist die Insulinausschüttung gestört: In Mäusen, bei denen die Forscher Gene für die Entstehung der Uhr ausschalteten, fanden sich ungewöhnlich niedrige Mengen des Insulinhormons. Und nach einer gewissen Zeit erkrankten die Nager an Diabetes.
“Das ist das erste Mal, dass eine Verbindung zwischen der inneren biologischen Uhr und der Entstehung von Diabetes hergestellt wird”, resümiert Bass. “Unsere Ergebnisse werden dazu beitragen, die Gründe für Störungen des Zuckerhaushaltes besser zu verstehen, doch wir müssen noch eine Menge lernen.” Diabetes stellt ein ernst zunehmendes Problem der öffentlichen Gesundheit dar und kommt auch die Volkswirtschaft teuer zu stehen. In den USA sind mehr als 23 Millionen Menschen erkrankt, mindestens 57 Millionen leiden an einer Vorstufe, dem sogenannten Prädiabetes. Die Ausgaben für die Behandlung und die wirtschaftlichen Verluste aufgrund von Arbeitsausfällen oder Todesfällen belaufen sich auf über 174 Milliarden Dollar. Jeder siebte Todesfall in den USA ist eine direkte Folge einer Diabetes-Erkrankung.
Joseph Bass (Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago) et al.: Nature, Online-Vorabveröffentlichung, doi:10.1038/nature09253 ddp/wissenschaft.de ? Gwydion Brennan
