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Gliazellen regulieren aktiven Zuckertransport ins Gehirn

17.08.2016
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PZ / Das Gehirn holt sich Zucker aktiv aus dem Blut. Dieser Prozess wird von Astrozyten kontrolliert, wie Diabetesforscher am Helmholtz-Zentrum München jetzt entdeckt haben. Bisher ging man davon aus, dass es sich um einen passiven Vorgang handelt.

 

Das Team um Professor Dr. Matthias Tschöp vom Helmholtz Diabetes Zen­trum (HDC) erforscht, wie das Gehirn die Aufnahme von Energieträgern kon­trolliert. »Wir vermuteten, dass es sich bei so einem wichtigen Vorgang wie der Versorgung des Gehirns mit ausreichend Zucker nicht um einen zufälligen Prozess handeln konnte«, sagt Dr. Cristina García Cáceres, Neurobiologin am HDC und Erstautorin der Studie. »Lange Zeit ließen wir uns davon in die Irre führen, dass Nervenzellen diesen Prozess offensichtlich nicht kontrollieren. Dann hatten wir die Idee, dass Astrozyten, die man bisher als weniger wichtige Stützzellen missverstanden hatte, vielleicht etwas mit dem Zuckertransport ins Gehirn zu tun haben könnten.«

 

Die Wissenschaftler untersuchten deshalb die Aktivität von Insulinrezeptoren auf Astrozyten. Dabei stellten sie fest, dass Mäuse, denen dieser Rezeptor auf bestimmten Astrozyten fehlt, eine deutlich geringere Aktivität in Proopiomelanocortin-Neuronen aufwiesen, die die Nahrungsaufnahme zügeln. Gleichzeitig hatten solche Mäuse Schwierigkeiten, ihren Stoffwechsel anzupassen, wenn sich die Zuckerzufuhr änderte, schreiben die Forscher im Fachjournal »Cell« (DOI: 10.1016/j.cell.2016.07.028). Mithilfe bildgebender Verfahren konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Hormone Insulin und Leptin an Gliazellen wirken, um die Aufnahme von Zucker ins Gehirn zu regulieren. Ohne Insulinrezeptoren zeigten die Astrozyten vor allem im Bereich der Appetitzentralen im Hypothalamus entsprechend schlechtere Transport­raten von Glucose ins Gehirn.

 

»Unsere Ergebnisse zeigen erstmals, dass essenzielle Stoffwechsel- und Verhaltens­prozesse nicht nur über Nervenbahnen reguliert werden, sondern dass auch andere Zelltypen wie Astrozyten hier eine entscheidende Rolle spielen«, so Tschöp. »Das stellt einen Paradigmenwechsel dar und könnte ein Grund dafür sein, dass sich die Entwicklung neuer Medikamente für Diabetes und Adipositas bisher so schwierig gestaltete.« /

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