Role of the mammalian Indy gene homolog in the development of obesity and insulin resistance
Die Fettleibigkeit (Adipositas) und der damit zusammenhängende Diabetes des Typs 2 ("Altersdiabetes") haben in den Industrieländern epidemische Ausmaße angenommen.
Die Ursachen beider Krankheiten sind komplex: Bei entsprechender genetischer Disposition werden sie durch Umweltfaktoren (fettreiche Ernährung, Bewegungsmangel) ausgelöst. Wie man vor Kurzem entdeckt hat, führt die verminderte Aktivität eines Gens namens Indy bei Tau-fliegen und Fadenwürmern zu einer Verringerung der körpereigenen Fettmasse und einer Verlängerung der Lebensdauer. Ein solcher Aktivitätsrückgang wird u. a. durch verminderte Kalorienzufuhr ausgelöst. Das Proteinprodukt von Indy sorgt für die Aufnahme von Citrat (einer Stoffwechsel-Vorstufe der Fette) in die Zellen. Das entsprechende Gen bei Säugetieren (einschließlich des Menschen) heißt mIndy. Bei über-gewichtigen Menschen ist die Aktivität von mIndy erhöht. Prof. Joachim Spranger und Dr. Andreas Birkenfeld haben mIndy in einem Mausstamm mit gentechnischen Methoden ausgeschaltet und konnten damit bei den Tieren ähnliche Effekte erzielen wie mit einer Verringerung der Kalorien-zufuhr. Bei fettreicher Ernährung leiden solche Tiere weniger unter Übergewicht und Diabetes.
Ziel des Forschungsprojektes ist es, die Zusammenhänge zwischen der Aktivität von mIndy, Adipositas und Diabetes bei Säugetieren genauer zu analysieren. Zu diesem Zweck wollen die Wissenschaftler an geeigneten Zellkulturen, gentechnisch veränderten Mäusen (ein geeigneter Stamm soll im Rahmen des Projekts von einem Dienstleister erzeugt werden) und Gewebeproben von Patienten, die Gewichtsreduktionskuren hinter sich haben, mit molekularbiologischen und biochemischen Methoden folgende Fragen beantworten:
Wie wirkt sich die mit gentechnischen Methoden vermehrte Aktivität von mIndy in Zellkulturen auf die Aufnahme von Citrat in die Zellen aus? In welchem Umfang wird das so aufgenommene Citrat in den Zellen in Fettsubstanzen umgewandelt?
- Welche Auswirkungen hat eine solche verstärkte Aktivität in lebenden Tieren auf den physiologischen Zustand und auf die Regulation anderer Gene, die bekanntermaßen am Fettstoffwechsel mitwirken?
- Welche Auswirkungen sind zu beobachten, wenn man mIndy bei Mäusen, bei denen das Gen zunächst aktiv ist, mit gentechnischen Methoden abschaltet? Lässt sich eine solche Abschaltung therapeutisch nutzen?
- Geht die Aktivität von mIndy bei Menschen zurück, die sich einer Gewichtsreduktionskur unterziehen?
Insgesamt soll die Mitwirkung von mIndy an Adipositas und Diabetes des Typs 2 genauer untersucht und prinzipiell geklärt werden, ob sich das Gen als Ansatzpunkt für eine Therapie der Krankheiten eignet.