Die genetische Basis von Diabetes: Chromosomen-Verbindungen

Diabetes mellitus (DM) ist eine der häufigsten Krankheiten der modernen Welt. Es ist eine Störung des Kohlenhydrat-, Fett- und Proteinstoffwechsels, das offensichtlichste Zeichen ist Hyperglykämie oder hoher Blutzucker. Die Krankheit resultiert aus einem Mangel an Insulin oder einer reduzierten Empfindlichkeit gegenüber Insulin durch Insulinrezeptoren. In beiden Fällen haben Forscher genetische Mutationen auf verschiedenen Chromosomen aufgeklärt.

Klassifikationen von DM

DM wird in die Typen 1 und 2 eingeteilt. Bei Typ 1 (DMT1), der normalerweise bei Kindern und jungen Erwachsenen auftritt, ist Insulin aufgrund der Zerstörung spezieller Zellen namens Betazellen, die Insulin in der Bauchspeicheldrüse produzieren, abwesend. DMT2 hingegen resultiert aus einer verminderten Empfindlichkeit gegenüber zirkulierendem Insulin (das tatsächlich im Blutkreislauf höher sein kann als normal) der Rezeptoren auf Muskelzellmembranen, die die Aufnahme von Glukose aus dem Blut auslösen.

Pathophysiologie von DMT2

Meistens resultiert die Fehlfunktion von Insulinrezeptoren bei DMT2 aus einer Überlastung des Insulinsystems, wie bei Adipositas. Mit DMT2 verwandt ist Schwangerschaftsdiabetes oder Gestationsdiabetes. Da Patienten mit DMT1 absolut Insulin aus externen Quellen benötigen, wird es auch als insulinabhängiger DM (IDDM) bezeichnet, während DMT2 als nicht-insulinabhängiger DM (NIDDM) bezeichnet wird.

Chromosomen und Gene

Chromosomen sind lange Stränge von Desoxyribonukleinsäure (DNA), die durch Proteine namens Histone zusammengehalten, geformt und organisiert werden. Menschen haben 46 Chromosomen, 23 Paare, jedes mit einer Vielzahl von Genen. Während kleine Chromosomen, wie das Y-Chromosom bei Männern, nur eine Handvoll Gene haben, enthalten die meisten viele tausend.

Genetik von Typ-1-Diabetes

Da die Fehlfunktion von Betazellen bei DMT1 aus einer Vielzahl von Wegen resultieren kann, sollte es keine Überraschung sein, dass Forscher zahlreiche Loci auf verschiedenen Chromosomen festgestellt haben, an denen Veränderungen der normalen genetischen Sequenz zu der Krankheit führen können. Bisher haben Wissenschaftler etwa zehn Gene entdeckt, die mit DMT1 assoziiert sind. Das erste derartige Gen, das identifiziert wurde, tritt auf Chromosom 6 auf; andere befinden sich auf den Chromosomen 11, 2 und 7.

Genetik von Typ-2-Diabetes

Die Entdeckung einer ständig zunehmenden Anzahl von Genen, die mit DMT1 assoziiert sind, hat Wissenschaftler dazu inspiriert, auch nach genetischen Faktoren im Zusammenhang mit DMT2 zu suchen. Während ein Großteil dieser Bemühungen auf Loci auf Chromosom 20 konzentriert ist, haben Forscher auch solche Gene auf den Chromosomen 1 und 12 und, kürzlich, auf Chromosom 10 gefunden. Darüber hinaus konzentrieren sich Forscher darauf, die Genetik eines Rezeptors für ein Protein namens Leptin zu verstehen, das sich auf DMT2 sowie auf Appetit, Adipositas und Krebs bezieht.