3b-international.com
Biologische Verbindung zwischen Diabetes und Herzerkrankungen gefunden
Forscher vom UC Davis Health System haben eine biologische Verbindung zwischen Diabetes und Herzerkrankungen entdeckt, die erklären könnte, warum Diabetes-Patienten ein erhöhtes Risiko für Herzerkrankungen haben. Dies ist laut einer Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.
Die Forscher fanden heraus, dass bei ungewöhnlich hohen Blutzuckerspiegeln (Hyperglykämie) ein biologischer Signalweg aktiviert wird, der unregelmäßige Herzschläge - eine sogenannte Herzrhythmusstörung - verursacht, die mit Herzversagen und plötzlichem Herztod zusammenhängen.
Laut der World Heart Federation leiden Menschen, die an Diabetes leiden, zwei- bis viermal häufiger an Herz-Kreislauf-Erkrankungen als Menschen, die keinen Diabetes haben.
Die American Heart Association sagt, dass rund 65% der Diabetiker an Herzkrankheiten oder Schlaganfällen sterben, was den Bedarf an neuen Forschungen unterstreicht, die die Zusammenhänge zwischen den Erkrankungen untersuchen.
Für diese Studie führten UC Davis Forscher, zusammen mit Mitarbeitern an der Medizinischen Fakultät der Johns Hopkins Universität, eine Reihe von Experimenten durch, um mögliche biologische Gründe herauszufinden, warum Diabetes-Patienten ein höheres Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben.
O-GlcNAc-modifiziertes CaMKII ist ein Auslöser von Arrhythmien
Die Experimente beinhalteten eine detaillierte molekulare Analyse in Proteinen und Geweben von Ratten und Menschen, Calcium-Bildgebung in isolierten Rattenherzmyocyten (Zellen in Muskelgewebe), die hohen Glukosekonzentrationen ausgesetzt waren, sowie das Betrachten von Herzarrhythmien mit optischer Kartierung in isolierten Herzen und Lebendzellen Diabetiker Preise.
US-Davis-Forscher haben entdeckt, dass ein Zuckermolekül, O-GlcNAc, an ein Protein namens CaMKII bindet, um Arrhythmien bei Patienten mit hohem Blutzuckerspiegel auszulösen.
Ihre Befunde zeigten, dass moderate bis hohe Blutzuckerspiegel, ähnlich wie bei Diabetikern, in Herzmuskelzellen ein Zuckermolekül namens O-GlcNAc (O-verknüpftes N-Acetylglucosamin) auslösten, das an eine spezifische Stelle an einem Protein namens CaMKII ( Calcium / Calmodulin-abhängige Proteinkinase II).
Den Forschern zufolge spielt CaMKII eine wichtige Rolle bei der Regulierung des normalen Calciumspiegels, der elektrischen Aktivität und der Pumpwirkung des Herzens.
Sie fanden jedoch, dass seine Wechselwirkung mit O-GlcNAc eine Überaktivierung von CaMKII verursacht, was zu pathologischen Veränderungen des von ihm kontrollierten Calcium-Signalsystems führt. Diese Aktion löste innerhalb von Minuten vollständig aktive Arrhythmien aus.
Die Forscher sagen jedoch, dass die Arrhythmien verhindert wurden, indem CaMKII und seine Bindung an O-GlcNAc gehemmt wurden.
Ein zusätzliches Experiment, das die Analyse von Herzen und Gehirnen verstorbener Menschen mit Diabetes umfasste, ergab hohe Konzentrationen von O-GlcNAc-modifiziertem CaMKII. Die höchsten Werte wurden bei Patienten mit Herzinsuffizienz und Diabetes festgestellt.
"Da O-GlcNAc direkt aus Glukose hergestellt wird und als ein wichtiger Nährstoffsensor bei der Regulierung der meisten zellulären Prozesse dient, ist es vielleicht nicht überraschend, dass die Bindung dieses Zuckers an Proteine ??als ein wichtiger molekularer Mechanismus der Glukosetoxizität bei Diabetes auftaucht", sagt Gerald Hart, DeLamar Professor und Direktor der biologischen Chemie an der Johns Hopkins University School of Medicine und Studienautor.
"Dies stellt jedoch die bisher klarste mechanistische Studie dar, wie viel Glukose die Funktion eines kritischen regulatorischen Proteins direkt beeinflussen kann."
Erkenntnisse werden "zweifellos" zu neuen Behandlungen führen
Prof. Hart stellt fest, dass diese Ergebnisse zweifellos zur Entwicklung von Behandlungen für diabetische kardiovaskuläre Erkrankungen und potentielle Therapeutika für Glukosetoxizität in anderen von Diabetes betroffenen Geweben, wie dem Nervensystem, der Niere und der Netzhaut, führen werden.
Donald Bers, Vorsitzender der Abteilung für Pharmakologie an der UC Davis und Senior-Studienautor, sagt:
"Das neue molekulare Verständnis, das wir aufgedeckt haben, ebnet den Weg für neue therapeutische Strategien, die die Herzgesundheit von Patienten mit Diabetes schützen.
Während Wissenschaftler seit einiger Zeit wissen, dass CaMKII eine entscheidende Rolle bei der normalen Herzfunktion spielt, ist unsere Studie die erste, die O-GlcNAc als direkten Aktivator von CaMKII mit Hyperglykämie identifiziert. "
Die Autoren der Studie sagen, dass weitere Studien erforderlich sind, insbesondere um herauszufinden, ob die Fusion von O-GlcNAc mit CaMKII bei Erkrankungen des peripheren Nervensystems eine Rolle spielt, was auch bei Diabetikern häufig vorkommt.
Medizinische Nachrichten heute berichteten kürzlich über eine Studie, in der die Entdeckung einer bestimmten Genvariante bei Typ-2-Diabetikern detailliert beschrieben wird, die mit einem höheren Risiko für Herzerkrankungen in Verbindung steht.
Wird die Vermeidung von Fleisch das Risiko von Nierenkrebs verringern?
Eine fleischreiche Ernährung kann mit genetischen Faktoren kombiniert werden, um das Risiko der Entwicklung von Nierenkrebs zu erhöhen, durch Mechanismen im Zusammenhang mit bestimmten kochenden Verbindungen, laut einer Studie in der Zeitschrift Cancer online veröffentlicht. Kochen Fleisch bei hohen Temperaturen führt zur Produktion von Karzinogenen. Die Inzidenz von Nierenzellkarzinom (RCC), der häufigsten Form von Nierenkrebs bei Erwachsenen, hat in den USA und anderen entwickelten Ländern zugenommen.
Neue Einblicke in die Progression und Invasivität der häufigsten Art von Brustkrebs
Das duktale Karzinom in situ (DCIS) kann unbehandelt einen Prädiktor für invasiven Brustkrebs darstellen und wird bei etwa 45 Prozent der Patienten mit invasivem Duktalkarzinom (IDC) beobachtet. Patienten, die nur DCIS haben, haben ein 5-Jahres-Überleben von fast 100 Prozent im Vergleich zu 89 Prozent aller Stadien von invasivem Brustkrebs.
