Mechanismus, der hinter einer gestörten Wundheilung bei Diabetikern identifiziert wurde

Ein Molekül wurde von Forschern an der School of Dental Medicine der Universität von Pennsylvania identifiziert, das erklären könnte, warum die Wundheilung bei Menschen mit Diabetes beeinträchtigt ist. Die Wissenschaftler hinter der Entdeckung glauben, dass das Molekül auch ein neues Ziel für Therapien bieten könnte, die die Heilung verbessern könnten.
Für Menschen mit Diabetes können nicht heilende offene Geschwüre - wie diese - so schwerwiegend sein, dass sie zu Amputationen führen.

Ungefähr 15% der Diabetiker haben zu irgendeinem Zeitpunkt ihrer Lebenszeit eine nicht heilende Wunde, und in einigen Fällen können diese nicht heilenden offenen Geschwüre so schwerwiegend sein, dass sie zu Amputationen führen.

Im Jahr 2013 fand eine Studie heraus, dass das Foxo1-Molekül die Heilung fördert, indem es die Zellen vor oxidativem Stress schützt und ein Molekül namens TGF-?1 induziert, das für die Wundheilung entscheidend ist.

Das Penn-Team wollte untersuchen, ob diese Mechanismen auch bei der reduzierten Wundheilungskapazität bei Menschen mit Diabetes eine Rolle spielen.

Dazu haben die Forscher zunächst kleine Wunden an den Zungen von Mäusen mit Diabetes und einer Kontrollgruppe von nicht-diabetischen Mäusen erzeugt. Die Wunden der diabetischen Mäuse heilten - wie zu erwarten war - langsamer als die Kontrollmäuse.

Das Team wiederholte dieses Experiment an Mäusen, denen Foxo1 fehlte, in einer Art Keratinozyten genannten Zelle, die die von Verletzungen hinterlassenen Löcher "ausfüllen". Die Forscher waren überrascht, dass das Fehlen des Foxo1-Proteins und des FOXO1-Gens in den Keratinozyten die diabetischen Mäuse dazu veranlasste, schneller zu heilen.

Als nächstes experimentierte das Team mit Zellen in Kultur. Die Forscher fanden heraus, dass Zellen, die in einem "Zuckermedium mit hohem Zuckergehalt" gezüchtet wurden, weniger in der Lage waren, sich zu bewegen und zu vermehren, verglichen mit Zellen, die in Standardlösung gezüchtet wurden.

Die gleiche verlangsamte Proliferation der Zellen wurde von den Forschern bei diabetischen Mäusen beobachtet; weil die Zellen sich langsam vermehrten, schlossen sie die Wunde über der Keratinozytenfüllung weniger schnell als Zellen in den nicht-diabetischen Mäusen. Und wie die diabetischen Mäuse wurde diese gestörte Proliferation reduziert, als die Forscher Foxo1 in den Zellen zum Schweigen brachten.

FOXO1 stimuliert die Wundheilung bei Diabetikern nicht

Weitere Experimente zeigten, dass zwei Signalmoleküle, die von Foxo1, CCL20 und IL-36? reguliert werden, an der reduzierten Zellbewegung beteiligt sind - und im weiteren Sinne an der verminderten Wundheilung -, die bei Diabetikern auftritt.

Obwohl das FOXO1-Gen normalerweise die Produktion des Wundheilungs-Moleküls TGF-?1 stimuliert, sagen die Forscher, versäumten sie dies bei den diabetischen Mäusen, statt die Produktion von CCL20 und IL-36? zu stimulieren. Diese Proteine ??stören die Migration von Keratinozyten, wodurch FOXO1 davon abgehalten wird, Heilung zu fördern, um es zu behindern.

Studienleiterin Dana T. Graves, Professorin in der Abteilung für Parodontologie der Penn Dental Medicine und Vizedan für Wissenschaft und Forschung, sagt:

"Was die Wundheilung betrifft, sieht es so aus, als wäre Foxo1 einer der zentralen Regulatoren, die von der diabetischen Erkrankung betroffen sind. Dies könnte ein gutes Wirkstoffziel sein, das möglicherweise lokal verabreicht werden könnte, um systemische Effekte bei Diabetikern zu minimieren Wunden. "

Um zu untersuchen, ob ein menschliches Medikament lebensfähig ist, wird das Team als nächstes das Verhalten von FOXO1 bei anderen Tieren untersuchen. Die Autoren haben die Ergebnisse ihrer aktuellen Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Diabetes.

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