Muskelinsulinresistenz bei Diabetes
Bei einem Typ-2-Diabetes und einem metabolischen Syndrom führt die Insulinresistenz zu einer verringerten Glukoseaufnahme durch die Muskeln. Es mehren sich Beweise dafür, dass die Akkumulation von Molekülen wie Collagen und Hyaluronan außerhalb der Muskelzellen eine wesentliche Barriere für die Glukoseaufnahme über die extrazelluläre Matrix (Extracellular Matrix, ECM) darstellt. Die aktuellen therapeutischen Optionen sind beschränkt, da unzureichende Kenntnisse über die zugrundeliegende Pathophysiologie vorhanden sind. Um dies zu adressieren, war das EU-finanzierte Projekt EMRAMIR (Extracellular matrix remodeling and muscle insulin resistance: role of hyaluronan-CD44 interaction) der Untersuchung der Interaktion von Hyaluronan mit dem Rezeptor CD44 bezüglich der Regulierung der Muskelinsulinresistenz gewidmet. Die vorhergehende Arbeit durch das Konsortium hatte einen ansteigenden Hyaluronangehalt im Skelettmuskel insulinresistenter Mäuse gezeigt, der nach der Normalisierung den Resistenzphänotypen umkehrte. Im Laufe von EMRAMIR beobachteten die Wissenschaftler, dass sich eine genetische Deletion von CD44 nicht auf die Insulinsensitivität in Mäusen mit einer fettarmen Ernährung auswirkte, dass sich die Muskelinsulinresistenz jedoch bei einer fettreicheren Ernährung erhöhte. In Kombination mit weiteren experimentellen Daten legten diese Beobachtungen nahe, dass eine verstärkte Insulinsignalisierung und Muskelkapillarisation in Abwesenheit von CD44 für die höhere Insulinresistenz verantwortlich sein könnten. Insgesamt gesehen legte die Arbeit von EMRAMIR nahe, dass eine hohe Fettaufnahme zu einer zuvor nicht gekannten Veränderung in der physikalischen Struktur des Umfelds führt, welches die Muskelzellen umgibt. Hierdurch wird die Fähigkeit von Muskeln zur Reaktion auf verschiedene durch Insulin verursachte Komplikationen gemindert. Die funktionelle Verbindung zwischen der Interaktion von Hyaluronan und CD44 bei der Regulierung der Muskelinsulinresistenz eröffnet neue Wege zur Forschung auf diesem Gebiet. Weitere Einblicke in den molekularen Mechanismus dieser Verbindung sollen dabei behilflich sein, neue Ziele zu identifizieren und neue Therapien zu entwickeln.
Schlüsselbegriffe
Muskel, Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes, Hyaluronan, EMRAMIR, CD44
