Die Senkung des Ketonspiegels und die Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit könnten bei der Behandlung der diabetischen Ketoazidose helfen

Ein Forscher an der University of Houston stellt fest, dass sich die Behandlung der diabetischen Ketoazidose möglicherweise auf die Senkung des Ketonspiegels bei Diabetikern und die Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit konzentriert, um bessere Gesundheitsergebnisse zu erzielen. Dies könnte für etwa 20–30 % der 830 Millionen Diabetiker, die eine Ketoazidose entwickeln, lebensverändernd sein. Diese Krankheit tritt auf, wenn zu viele Ketone im Blut vorhanden sind und unbehandelt lebensbedrohlich ist.

Die meisten Menschen kennen das einfache Keton, ein kleines Energiemolekül, das die Leber erzeugt, wenn dem Körper Zucker fehlt. Ungefähr 12,9 Millionen Amerikaner folgen der ketogenen oder Keto-Diät, und da der Weltmarkt für Keto-Produkte einen Wert von über 10 Milliarden US-Dollar hat, scheint der Appetit auf die Diät nicht nachzulassen.

Für den Uneingeweihten: Ein Keto-Diäter verbraucht wenig Kohlenhydrate und wenig Zucker, was die Leber dazu zwingt, Ketone zu bilden, die Fett zur Energiegewinnung verbrennen, und diese Fettverbrennung kann einen Gewichtsverlust auslösen. Da der Körper Ketone als Backup-Energiequelle nutzt, ist es absolut sicher, dass Ketone im Blutkreislauf zirkulieren. Sind aber zu viele Ketone an Bord, kann Blut giftig werden.

Jetzt gibt Ravi K. Singh, UH-Assistenzprofessor für Pharmakologie am University of Houston College of Pharmacy, neue Hoffnung, indem er zeigt, dass ein Protein, das den Muskelstoffwechsel reguliert, möglicherweise in der Lage sein könnte, hohe Ketonspiegel bei Diabetikern zu senken und die körperliche Leistungsfähigkeit zu steigern.

Das betreffende Protein

Kurz nach der Geburt wird eine muskelspezifische Proteinisoform namens MEF2Dα2 gebildet. Es wird durch reguliertes alternatives Spleißen hergestellt, ein Prozess, bei dem ein einzelnes Gen verschiedene Proteine ​​herstellt. Es handelt sich um eine Variante von MEF2D, die beim Muskelaufbau eine Rolle spielt. Es stellt sich heraus, dass MEF2D zwar in vielen verschiedenen Organen aktiv ist, MEF2Dα2 jedoch nur in den Muskeln vorhanden ist, die bis zu 40 % der Körpermasse ausmachen und im Ruhezustand zu den Hauptverbrauchern von Ketonkörpern gehören.

Singhs Team nutzte die mit dem Nobelpreis ausgezeichnete CRISPR/Cas9-Genbearbeitung, die oft als „genetische Schere“ bezeichnet wird, um die Funktion dieser Isoform zu testen.

Unsere Ergebnisse identifizieren eine neue Rolle der MEF2Dα2-Proteinisoform bei der Regulierung der Ketonkörperoxidation der Skelettmuskulatur, der Trainingskapazität und des systemischen Ketonkörperspiegels. Es wird oft angenommen, dass Ketone, wenn sie im Blutkreislauf produziert und freigesetzt werden, von peripheren Organen verwertet werden. Unsere Arbeit zeigt, dass die optimale Nutzung von Ketonkörpern in der Skelettmuskulatur durch die muskelspezifische Variante des MEF2D-Gens, MEF2Dα2, reguliert wird.“

Ravi K. Singh, UH-Assistenzprofessor für Pharmakologie, University of Houston College of Pharmacy

Als das Team die CRISPR-Technologie nutzte, um das Mef2dα2-Protein auszuschalten, stellten sie fest, dass Enzyme, die Ketone im Muskel nutzen, in reduzierter Menge exprimiert werden, was die Fähigkeit des Muskels beeinträchtigt, Ketone zur Energiegewinnung zu nutzen. Jüngste Studien haben auch gezeigt, dass Ketone während des Trainings genutzt werden und dass Probanden, denen MEF2D⍺2 fehlt, eine verminderte Lauffähigkeit zeigten.

„Eine verringerte Nutzung von Ketonen durch die Skelettmuskulatur führte zu einem erhöhten Ketonspiegel im Blut nach dem Training und nach einer fettreichen Keto-Diät. In Zukunft können unsere Erkenntnisse genutzt werden, um die körperliche Leistungsfähigkeit zu steigern oder hohe Ketonkörperspiegel bei Diabetikern zu senken und so bessere gesundheitliche Ergebnisse zu erzielen“, sagte Singh.

Zu Singhs Team gehören Xuan Ji vom University of Houston College of Pharmacy; vom Medical College of Wisconsin: Sushil Kumar, Hina Iqbal, Brittany Mis, Devanshi Dave, Suresh Kumar, Jacob Besler und Ranjan Dash; und von der Oregon Health & Science University: Xiangnan Guan und Zheng Xia.

Quellen: