Bei der Suche nach Risikogenen für Alterszucker hat ein Wissenschaftlerteam nicht nur ein neues Diabetesgen entdeckt, sondern auch einen neuen Mechanismus, der dicke Mäuse für Diabetes weniger anfällig macht. Ein Erbgutfragment, ein so genanntes „springendes Gen“ oder Transposon, das bei einigen Mausstämmen natürlicherweise vorkommt, vermindert die Aktivität des Risikogens Zfp69.
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Wie die Forscher um Hans-Georg Joost und Stephan Scherneck vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) zusammen mit Kollegen aus Leipzig und Heidelberg in der Fachzeitschrift „PLoS Genetics“ zeigen, ist auch das entsprechende menschliche Gen (ZNF642) bei übergewichtigen Personen mit Diabetes verstärkt aktiv.
Genom beeinflusst Diabetes-Risiko
Neben Ernährung und Lebensstil beeinflusst das Erbgut zu etwa 50 Prozent das Risiko für Typ-2-Diabetes. Da sich das Erbgut von Mensch und Maus sehr ähnelt, nutzt das Team um Joost Mausmodelle, um noch unbekannte Krankheitsgene zu identifizieren. Die Wissenschaftler wollen anhand der Genfunktionen einen tieferen Einblick in die Entstehungsmechanismen der Erkrankung bekommen, um beispielsweise neue Strategien für Medikamententherapien zu entwickeln.
In der aktuellen Studie verglichen die Forscher das Genom verschiedener Mausstämme. Einige Stämme wiesen trotz Übergewichts keine stark erhöhten Blutzuckerspiegel auf und waren weniger anfällig für Diabetes. Dagegen entgleisten bei Tieren anderer Stämme mit steigendem Körpergewicht der Fett- und der Zuckerstoffwechsel, so dass die Nager rasch an Alterszucker erkrankten.
Erbgutfragment schwächt Wirkung des Diabetesgens
Nach den neuen Ergebnissen ist dieser Unterschied auf ein kleines, zusätzliches Stück Erbinformation zurückzuführen. Es ist in einem nicht-kodierenden Bereich des neu entdeckten Diabetesgens Zfp69 lokalisiert und schwächt nach Angaben der Forscher dessen Wirkung. Ohne das Erbgutfragment ist das Risikogen voll aktiv und begünstigt in Zusammenhang mit Übergewicht hohe Blutzuckerspiegel und ein Entgleisen des Fettstoffwechsels.
Das Gen ist auch im Fettgewebe übergewichtiger Personen mit Diabetes aktiv – und dies stärker als bei Gesunden. Es könne daher nicht nur bei dicken Mäusen, sondern auch bei übergewichtigen Menschen Alterszucker begünstigen, so die Wissenschaftler.
„Unsere Daten weisen darauf hin, dass das vom Risikogen abgeleitete Eiweißmolekül bei Übergewichtigen die Fettspeicherung in den Fettzellen behindert. Als Folge lagert sich in der Leber vermehrt Fett ein, was wiederum einen Diabetes begünstigt“, erklärt Scherneck, Erstautor der Studie.
Von Mäusen und Menschen
„Wir haben damit ein neues, für Maus und Mensch gleichermaßen bedeutsames Diabetesgen gefunden“, sagt Joost. „Darüber hinaus haben wir einen regulatorischen Mechanismus entdeckt, der bislang im Zusammenhang mit Diabetes noch nicht beschrieben wurde“.
Bei dem Erbgutfragment handele es sich um ein springendes Gen viralen Ursprungs. Die Beobachtung, dass Transposons im Erbgut höherer Organismen einschließlich dem des Menschen auftreten und das Erscheinungsbild eines Organismus verändern können, sei nicht neu. Neu und interessant sei aber, dass ein Transposon vor Alterszucker schützen kann und damit zur Erblichkeit der (verminderten) Diabetesanfälligkeit beiträgt.
Transposon ungewöhnlich aktiv
Die neuen Daten zeigten, wie wichtig es sei, nicht nur die Gene selbst, sondern auch die Transposons in der Nähe der Gene genauer zu untersuchen, die man bislang nicht mit der Erblichkeit von Diabetes und Adipositas in Verbindung gebracht hat, so Joost weiter.
„Das von uns untersuchte Transposon ist ungewöhnlich aktiv und hat das Zfp69-Gen fast völlig ausgeschaltet. Wir haben Hinweise dafür, dass es auch in anderen Genen der Maus wirksam ist. Da das menschliche Genom voll von ähnlichen Erbgutfragmenten ist, könnten diese dort eine größere Rolle spielen als bislang angenommen.“
(idw – Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke, 06.07.2009 – DLO)
