Die Rolle des Adapterproteins Picalm bei der Entstehung der Alzheimer-Krankheit ist gut beschrieben. Forschende des Deutschen Instituts für
Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE), des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD), der ETH Zürich und der Universität Cambridge
haben nun erstmalig die Funktion von Picalm im weißen Fettgewebe und dessen Bedeutung für die Stoffwechselgesundheit untersucht. Sie konnten zeigen,
dass eine reduzierte Picalm-Expression die Insulinempfindlichkeit und den Glukosetransport in Fettzellen verbessert. Diese kürzlich im Journal
Molecular Metabolism veröffentlichten Ergebnisse könnten dazu beitragen, neue therapeutische Ansätze für die Behandlung von Typ-2-Diabetes und
Adipositas zu entwickeln.
Das weiße Fettgewebe, früher lediglich als Fettspeicher angesehen, ist heute als endokrines Organ anerkannt und spielt eine zentrale Rolle im
Stoffwechsel. Eine durch Fettleibigkeit (Adipositas) bedingte Funktionsstörung des weißen Fettgewebes gilt als eine der Hauptursachen für
Typ-2-Diabetes (T2D).
Obwohl das Fettgewebe nach einer Mahlzeit nur etwa 5 Prozent der Glukose aufnimmt und damit für die Senkung des Blutzuckers nicht unmittelbar
verantwortlich ist, ist die insulinvermittelte Glukoseaufnahme in Fettzellen (Adipozyten) von großer Bedeutung. Sie ist ein zentraler Bestandteil des
feinabgestimmten Energiehaushalts der Adipozyten und Störungen in diesem Prozess können dazu führen, dass Adipozyten mehr Fettsäuren in den
Blutkreislauf abgeben, was zu Fettablagerungen in Organen wie Leber und den Muskeln führen kann.
Regulationsmechanismen der Glukoseaufnahme erforschen
In den letzten Jahren hat man erkannt, dass die Insulinresistenz und die damit verbundenen Stoffwechselstörungen vermutlich hauptsächlich auf eine
gestörte insulinstimulierte Glukoseaufnahme über den Glukosetransporter GLUT4 und nicht auf Defekte in der vorgeschalteten Insulinsignalübertragung
zurückzuführen sind. Die Aufklärung der Stoffwechselwege im Zusammenhang mit dem GLUT4-Transporter stellt deshalb einen vielversprechenden Weg zur
Entdeckung neuer therapeutischer Ziele dar.
Das DIfE-Team um PD Dr. Heike Vogel identifizierte in Vorstudien mittels Transkriptomanalysen im Fettgewebe von diabetesanfälligen und
diabetesresistenten Mäusen das Phosphatidylinositol Binding Clathrin Assembly Protein, kurz Picalm, als eines der Gene mit den stärksten
Expressionsunterschieden. Picalm ist als Gen bekannt, das mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert ist, und kodiert für ein Adapterprotein, das
ubiquitär – also in jeder Zelle – exprimiert wird. Seine Rolle im Fettgewebe und in der Stoffwechselgesundheit blieb bislang jedoch unerforscht.
Die Ergebnisse zeigen erstmals, dass Picalm sowohl die GLUT4-Translokation als auch die Insulinsignalwege in Adipozyten reguliert. Interessanterweise
führt eine verringerte Picalm-Expression zu einer Verstärkung der insulinvermittelten GLUT4-Translokation und der Insulinsignalwege. Die Forschenden
konnten zeigen, dass Picalm zudem die Reifung von Fettzellen beeinflusst, was auf unterschiedliche Funktionen in Präadipozyten und reifen Adipozyten
hinweist.
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