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Wie kann Östrogen helfen, Typ-2-Diabetes zu bekämpfen?

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Östrogen die Insulinsensitivität verbessert und den Mechanismus hinter diesem Effekt detailliert beschreibt. Die Ergebnisse haben "einen tiefgreifenden Einfluss auf unser Verständnis von Fettleibigkeit und Diabetes sowie auf mögliche diätetische Interventionen", sagen die Forscher.


Das weibliche Sexualhormon kann signifikante metabolische Vorteile haben.

In den Vereinigten Staaten leben etwa 84 Millionen Menschen mit Prädiabetes, einem Zustand, bei dem der Blutzuckerspiegel sehr hoch ist, aber nicht hoch genug ist, um eine Diagnose des Typ-2-Diabetes zu rechtfertigen.

Normalerweise tritt Prediabetes bei Menschen mit Insulinresistenz auf - ein Zustand, bei dem die Zellen in einigen lebenswichtigen Organen nicht gut auf Insulin ansprechen und daher nicht genügend Glukose aus dem Blut aufnehmen.

Aber was wäre, wenn es ein Hormon gäbe, das die Insulinresistenz und die Glukoseproduktion senken könnte?

Die Forscher glauben, dass Östrogen dazu in der Lage ist, die Prävalenz von Typ-2-Diabetes zu reduzieren.

Gegenwärtig leben in den USA mehr als 100 Millionen Menschen mit Diabetes oder Prädiabetes, und Schätzungen zufolge leiden über 30 Millionen Erwachsene an Typ-2-Diabetes.

Shaodong Guo, Ph.D., außerordentlicher Professor in der Abteilung für Ernährung und Lebensmittelwissenschaft an der Texas A & M Universität in College Station, leitete die neue Forschung. Die Studie erscheint in Diabetes, die Zeitschrift der American Diabetes Association.

Warum die Stoffwechselwirkung von Östrogen untersuchen?

Guo erklärt die Motivation für die Studie. Er sagte, frühere Beobachtungsforschungen hätten einen Zusammenhang zwischen einer geringeren Inzidenz von Typ-2-Diabetes und prämenopausalen Frauen aufgedeckt.

Darüber hinaus fanden klinische und Tierstudien einen starken Zusammenhang zwischen Östrogenmangel und Stoffwechselstörungen.

"Frauen vor der Menopause zeigten im Vergleich zu Männern, die dem Alter entsprechen, eine erhöhte Insulinsensitivität und eine verringerte Inzidenz von Typ-2-Diabetes", sagt Guo. "Dieser Vorteil verschwindet jedoch nach den Wechseljahren mit gestörter Glukosehomöostase, zum Teil aufgrund einer Verringerung des Östrogens im Kreislauf."

Die für diese Zusammenhänge verantwortlichen Mechanismen konnten die Forscher jedoch noch nicht aufklären.

Die blinde Verwendung von Östrogen als mögliche Behandlung von Typ-2-Diabetes und anderen Stoffwechselstörungen des Prädiabetes könnte schwerwiegende Nebenwirkungen haben. Zum Beispiel sind Schlaganfall, Brustkrebs, Blutgerinnsel und Herzinfarkt einige der Gesundheitsrisiken, die mit der Östrogentherapie verbunden sind.

"Deshalb ist es so wichtig, die gewebespezifische Wirkung von Östrogen und seinen molekularen Mechanismus bei der Stoffwechselregulation zu verstehen", erklärt Guo. "Sobald dieser Mechanismus verstanden ist, wird er die Entwicklung gezielter Östrogenmimetika unterstützen, die therapeutische Vorteile ohne unerwünschte Nebenwirkungen bieten können."

Foxo1 vermittelt die Stoffwechselwirkungen von Östrogen

In der neuen Studie wollten die Forscher "den Mechanismus verstehen, durch den Östrogen die Gluconeogenese durch Wechselwirkung mit der Leberfoxo1 reguliert", führt der leitende Ermittler weiter aus, wobei er sich auf ein Gen bezieht, das auch als Forkhead Box O1 bezeichnet wird.

Die Glukoneogenese beschreibt den Synthesevorgang, durch den Glukose erzeugt wird.

Das Foxo1-Gen kodiert für einen Transkriptionsfaktor oder eine Art von Protein, mit dem andere Gene aktiviert oder deaktiviert werden.

Foxo1 "ist das Hauptziel der Insulinsignalisierung und reguliert die metabolische Homöostase als Reaktion auf oxidative Stress, "der US National Library of Medicine Bericht.

Guo erklärt: "Foxo1 spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Glukoseproduktion durch Insulinsignalisierung. Es ist eine wichtige Komponente von Insulinsignalkaskaden, die das Zellwachstum, die Differenzierung und den Stoffwechsel regulieren."

Um die Rolle des Gens und seine Interaktion mit Östrogen zu untersuchen, untersuchten die Forscher männliche Mäuse, weibliche Mäuse, deren Eierstöcke entfernt wurden, sowie männliche und weibliche Mäuse, deren Foxo1-Gene in der Leber ausgeschieden wurden.

Die Forscher verwendeten ein subkutanes Implantat, das in den Mäusen Östrogen freisetzte. Dieses Implantat "verbesserte die Insulinsensitivität und unterdrückte die Gluconeogenese" sowohl bei den männlichen Mäusen als auch bei den ovarektomierten weiblichen Mäusen.

Das Implantat hatte jedoch keine Auswirkungen auf die Nagetiere, deren leberspezifische Foxo1-Gene ausgeschlagen wurden. "Dies legt nahe, dass Foxo1 für die wirksame Unterdrückung der Glukoneogenese durch Östrogen erforderlich ist", erklärt Guo.

Der Forscher berichtet: "Wir haben weiter gezeigt, dass Östrogen die Glukoseproduktion in der Leber durch Aktivierung der Östrogenrezeptorsignalisierung unterdrückt, die von den Insulinrezeptorsubstraten Irs1 und Irs2 unabhängig sein kann."

"Dies zeigt einen wichtigen Mechanismus für Östrogen bei der Regulierung der Glukosehomöostase", sagt Guo. Die vorteilhaften Auswirkungen von Östrogen auf die Glukosehomöostase können durch die Glukoneogenese - die wiederum durch den leberspezifischen Foxo1 vermittelt wird - nicht durch die Förderung der Glukoseaufnahme in den Muskeln kontrolliert werden.

Therapeutische und diätetische Implikationen

Guo erläutert die therapeutischen Implikationen der Befunde. "Die Identifizierung gewebespezifischer Wirkungen von Östrogen und direkten Zielen von Östrogenrezeptoren wird die Entwicklung neuer selektiver Liganden erleichtern, die Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Fettleibigkeit verhindern, ohne abnorme Geschlechtsmerkmale oder Brustkrebs zu fördern."

Schließlich kommentiert der Forscher auch die Auswirkungen der Studie auf die Ernährung. Bestimmte Nahrungsmittel wie Sojabohnen, Tofu und Miso-Suppe enthalten Phytoöstrogene, die die gleiche positive Wirkung auf die Gesundheit des Stoffwechsels haben können.

Die Studie "liefert ein grundlegendes Verständnis, dass diätetische Interventionen eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung von Fettleibigkeit, Diabetes und damit verbundenen chronischen Krankheiten spielen können", sagt Guo.

"[W] e untersuchte die Rolle von Östrogen bei der Kontrolle der Glukosehomöostase, was tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis von Fettleibigkeit und Diabetes sowie auf mögliche diätetische Interventionen hat."

Shaodong Guo, Ph.D.

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