Typ-2-Diabetes: Studie erklärt Zusammenhang zu Schlafhormon Melatonin

Forscher haben entdeckt, dass steigende Spiegel des Schlafhormons Melatonin die Fähigkeit von Insulin produzierenden Zellen reduzieren, Insulin freizusetzen. Sie fanden auch, dass die Wirkung bei Menschen, die eine bestimmte Genvariante tragen, die mit einem höheren Risiko für Typ-2-Diabetes verbunden ist, stärker ist.
Nach einer dreimonatigen Behandlung mit Melatonin hatten alle Teilnehmer - insbesondere die Risiko-Genträger - einen höheren Blutzuckerspiegel.

Die Studie, die von der Lund University in Schweden geleitet wird, ist in der Zeitschrift veröffentlicht Zellstoffwechsel.

Die Ergebnisse markieren den Höhepunkt der Arbeit, die bis ins Jahr 2009 zurückreicht, als Lund-Forscher zeigten, dass eine Variante des Gens, das für das als Melatoninrezeptor 1B (MTNR1B) bekannte Protein kodiert, das Risiko für Typ-2-Diabetes erhöht.

Melatonin ist ein Hormon, das hilft, unseren Tag-Nacht-Zyklus oder den zirkadianen Rhythmus durch Regulierung anderer Hormone aufrechtzuerhalten. Die Menge an Melatonin in unserem Blut variiert über den Tag. Es wird von Licht und Spitzen in der dunkelsten Zeit, nachts, beeinflusst.

Insulin ist ein Hormon, das den Blutzuckerspiegel reguliert. Es wird produziert und freigesetzt von den Betazellen der Bauchspeicheldrüse, als Reaktion auf Spitzen im Blutzucker, wie während der Verdauung.

Bei Typ-2-Diabetes, der fast 90 Prozent des Diabetes ausmacht, produziert der Körper entweder nicht genügend Insulin, oder die Zellen reagieren weniger effektiv darauf, was die Nachfrage nach Beta-Zellen erhöht, mehr zu produzieren. Beides führt zu erhöhten Blutzuckerwerten, die schließlich zu schweren Organschäden führen.

In der neuen Studie arbeiteten die Forscher mit Lab-kultivierten Betazellen und Mäusen, um zu zeigen, dass insulinproduzierende Zellen auf erhöhte Spiegel von Melatonin reagieren, indem sie die Menge an Insulin, die sie freisetzen, reduzieren. Diese Signale werden ihnen über die MTNR1B-Melatonin-Rezeptor-Proteine ??auf ihren Zelloberflächen vermittelt.

Die Forscher zeigten auch, dass Mäuse mit gestörten MTNR1B-Rezeptoren mehr Insulin produzierten.

Melatonin-Reduktion von Insulin stärker in Risiko-Genträger

Schließlich zeigte das Team, dass eine Genvariante, die von etwa einem Drittel der Bevölkerung getragen wird, die Menge an MTNR1B-Protein auf der Oberfläche von Insulin produzierenden Zellen erhöht. Dies macht die Zellen empfindlicher für die Wirkungen von Melatonin, was zu weniger Insulin führt.

Für diesen letzten Teil der Studie rekrutierte das Team 23 gesunde Träger der Genvariante und 22 gesunde Nicht-Träger. Alle Teilnehmer waren ungefähr im gleichen Alter, hatten den gleichen Body-Mass-Index (BMI) und zeigten keine Unterschiede in der Familiengeschichte von Diabetes.

Für 3 Monate nahmen die Teilnehmer 4 Milligramm Melatonin, bevor sie nachts ins Bett gingen. Die Forscher verglichen Blutzucker- und Insulinspiegel zu Beginn und am Ende des Behandlungszeitraums.

Nach 3 Monaten Melatoninbehandlung hatten alle Teilnehmer einen höheren Blutzuckerspiegel. Diese waren jedoch insbesondere bei den Trägern des Risikogens höher, die ebenfalls eine geringere Insulinsekretion aufwiesen.

Die Forscher bemerken, dass Menschen, die Nachtschichten arbeiten, anfälliger für Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes sind.

Der leitende Forscher Hindrik Mulder, Professor für molekularen Stoffwechsel am Lund-Diabetes-Zentrum, sagt, dass ihre Ergebnisse erklären könnten, warum das Risiko für Typ-2-Diabetes bei Menschen, die über Nacht arbeiten oder Schlafstörungen haben, höher ist.

Er schlägt außerdem vor, dass Melatonins anscheinend stärkere Wirkung auf Menschen, die das Risikogen tragen, erklären könnte, warum sie auch ein erhöhtes Risiko haben, Typ-2-Diabetes zu entwickeln.

"Es ist daher vielleicht weniger geeignet für Träger des Risikogens, über Nachtschichten zu arbeiten, da der Melatoninspiegel wahrscheinlich steigen wird, während gleichzeitig die Effekte des Anstiegs verstärkt werden. Es gibt noch keine wissenschaftliche Unterstützung für diese Theorie, aber es sollte in Zukunft auf der Grundlage unserer neuen Erkenntnisse untersucht werden. "

Prof. Hindrik Mulder

Die Forscher stellen fest, dass es sich um eine der ersten Studien dieser Art in der Typ-2-Diabetes-Forschung handelt, bei der die Teilnehmer aufgrund ihrer genetischen Ausstattung rekrutiert wurden.

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