Ein Team der Universität Genf hat in Zusammenarbeit mit dem Universitätsspital Genf (HUG) ein Molekül entdeckt, das es ermöglicht, einen sich entwickelnden Diabetes zu erkennen, bevor die ersten Symptome auftreten.
Diabetes ist eine schwere Stoffwechselstörung, die immer mehr zunimmt. In der Schweiz sind derzeit Hunderttausende von Menschen davon betroffen. Ein zu sitzender Lebensstil und eine zu reichhaltige Ernährung schädigen die Betazellen der Bauchspeicheldrüse, was die Entstehung dieser Krankheit begünstigt. Wird sie früh genug erkannt, könnte ihr Fortschreiten umgekehrt werden, aber es fehlen Diagnoseinstrumente, um sie frühzeitig zu erkennen. Ein Team der Universität Genf hat in Zusammenarbeit mit zahlreichen Wissenschaftlern, darunter auch Teams des Universitätsspitals Genf, herausgefunden, dass ein niedriger Blutspiegel des Zuckers 1,5-Anhydroglucitol auf einen Verlust der funktionellen Betazellen hindeutet. Dieses Molekül, das durch Bluttests leicht zu identifizieren ist, würde es ermöglichen, einen sich entwickelnden Diabetes bei Risikopersonen zu erkennen, bevor es zu einer irreversiblen Situation kommt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism zu finden.
In der Schweiz sind fast 500 000 Menschen an Diabetes erkrankt. Diese schwere Stoffwechselstörung nimmt aufgrund der Kombination von Bewegungsmangel und unausgewogener Ernährung immer mehr zu. Wenn die Krankheit im Vorfeld, im Stadium des Prädiabetes, erkannt wird, kann der Entwicklung zu einem etablierten Diabetes durch eine entsprechende Lebensweise entgegengewirkt werden. Leider treten bei einem Drittel der Patienten zum Zeitpunkt der Diagnose bereits kardiovaskuläre, renale oder neuronale Komplikationen auf, die ihre Lebenserwartung beeinträchtigen.
Die Erkennung des Übergangs von Prädiabetes zu Diabetes ist komplex, da der Zustand der betroffenen Zellen, die in sehr kleinen Mengen im Herzen eines Organs unterhalb der Leber, der Bauchspeicheldrüse, verteilt sind, durch nicht-invasive Tests nicht quantitativ bewertet werden kann. Wir haben uns daher für eine alternative Strategie entschieden: Wir wollten ein Molekül finden, dessen Blutspiegel mit der funktionellen Masse dieser Betazellen verknüpft ist, um so indirekt ihre Schädigung im Prädiabetes-Stadium zu erkennen, bevor es zu den ersten Symptomen kommt.Die Studie wurde von Pierre Maechler, Professor an der Abteilung für Zellphysiologie und Stoffwechsel und am Diabeteszentrum der Medizinischen Fakultät, geleitet, der die Arbeit leitete.
Ein Zucker als Indikator für den Zustand der Betazellen
Die Wissenschaftler haben sich vor einigen Jahren auf die Suche nach diesem Molekül gemacht, das Prädiabetes erkennen kann. Der erste Schritt bestand darin, Tausende von Molekülen in gesunden, prädiabetischen und diabetischen Mäusen zu analysieren. Durch die Kopplung leistungsstarker molekularbiologischer Methoden mit einem System des maschinellen Lernens (künstliche Intelligenz) konnte das Team die Mäuse identifizieren.Forschungsteam in der Lage, unter Tausenden von Molekülen dasjenige zu identifizieren, das am ehesten in der Lage war, einen Betazellverlust im prädiabetischen Stadium zu erkennen: Es handelt sich um 1,5-Anhydroglucitol, einen kleinen Zucker, dessen Abnahme im Blut einen Mangel an Betazellen anzeigen würde.
Motiviert durch die Ergebnisse bei Mäusen ging das Forschungsteam um Pierre Maechler den nächsten Schritt, um die Relevanz für den Menschen zu bestimmen. In Zusammenarbeit mit zahlreichen Wissenschaftlern, darunter auch Teams des Universitätsklinikums Genf, verglichen sie den 1,5-Anhydroglucitol-Spiegel von Diabetespatienten mit dem von Menschen ohne Diabetes. Wir konnten einen Rückgang dieses Zuckers bei den Diabetikern feststellen. Das war sehr motivierend, vor allem, weil die Abnahme unabhängig von den Symptomen und sogar vor dem Auftreten von Diabetes zu beobachten war.Cecilia Jiménez-Sánchez, Postdoktorandin am Department of Cellular Physiology and Metabolism und Erstautorin der Studie, sagt
Ein potenzielles Instrument zur Frühdiagnose
Diabetes ist eine komplexe Krankheit, bei der viele metabolische Veränderungen parallel ablaufen. Daher war es wichtig, die Relevanz dieses Markers bei Menschen zu testen, die einen plötzlichen Verlust ihrer Betazellen erleiden, aber keine Stoffwechselstörung haben", erklärt Pierre Maechler. Indem wir den 1,5-Anhydroglucitol-Spiegel bei Personen untersuchten, denen die Hälfte der Bauchspeicheldrüse chirurgisch entfernt worden war, fanden wir heraus, dass die meisten dieser Personen einen erhöhten Blutzuckerspiegel aufwiesen.e konnten wir wirklich zeigen, dass 1,5-Anhydroglucitol ein Blutindikator für die Funktionsmenge der Betazellen der Bauchspeicheldrüse ist.’
Diese Entdeckung eröffnet neue Wege zur Vorbeugung von Diabetes, insbesondere bei Risikopersonen. Durch einen einfachen Bluttest und einen anschließenden kostengünstigen spezifischen Test könnte ein sich entwickelnder Diabetes erkannt und Maßnahmen ergriffen werden, bevor die Situation unumkehrbar wird. Wir planen noch, die Eignung dieses Zuckers bei verschiedenen Patiententypen und in unterschiedlichen Zeitabständen zu testen, aber er dürfte große Fortschritte bei der Überwachung von Risikopersonen ermöglichen", schließt Pierre Maechler.
