Mangan: Erhöht der Mangel das Diabetesrisiko?

Berlin, 21.05.2021

Erbanlagen spielen bei einem Typ-2-Diabetes eine wichtige Rolle. Zu den mehreren Hundert bislang bekannten Genen könnte ein weiteres hinzukommen. Dr. med. Martin Daniels, Arzt in Weiterbildung an der Klinik für Diabetologie, Endokrinologie und Nephrologie der Inneren Medizin IV am Universitätsklinikum Tübingen und dem Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrums München und dem DZD forscht an einer Gen-Mutation, die über verschiedene Zwischenschritte möglicherweise auch das Risiko für Typ-2-Diabetes erhöht. Dafür wurde er nun von der DDG mit der Menarini-Projektförderung 2021 ausgezeichnet. Die BERLIN-CHEMIE AG stiftet den mit 15.000 Euro dotierten Preis alljährlich zur Förderung herausragender wissenschaftlicher Projekte mit dem Schwerpunkt Diabetes mellitus.

Die Tübinger Arbeitsgruppe untersucht schon länger den Beitrag von genetischen Faktoren für die Entstehung des Diabetes, speziell der SLC-Transporter. Nun ist ein neuer Marker in ihren Blickpunkt geraten: eine Missense-Mutation (A391T) im Gen des Mangan-Transporters (SLC39A8). Dieses Protein sorgt in seinem Normalzustand dafür, dass unter anderem Mangan aus dem Darm ins Blut aufgenommen wird. Durch die Mutation verliert es seine Funktion.

Plötzlich im Zentrum: Mangan

Mangan ist ein essenzielles Spurenelement im menschlichen Stoffwechsel und an einer Reihe biochemischer Prozesse beteiligt. Außerdem vermindert es den berühmt-berüchtigten oxidativen Stress, indem es an der Beseitigung freier Radikale mitwirkt. Im Zentrum der Diabetesforschung steht es aber nicht unbedingt. Bis dato.

Genomweite Assoziationsstudien beim Menschen, die Zusammenhänge zwischen genetischen Polymorphismen (verschiedene Varianten eines Genes) und Erkrankungen nachweisen, haben die Mutation des Transporter-Gens mit entzündlichen Veränderungen der Darmwand, einem hohen Body-Mass-Index und einer Fettleberhepatitis in Zusammenhang gebracht.1 Schon lange ist bekannt, dass anhaltende, niederschwellige inflammatorische Reize Übergewicht, Insulinresistenz und schließlich einen manifesten Diabetes begünstigen – also möglicherweise auch in diesem Fall. Frühere Arbeiten der Tübinger Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass Entzündungsmarker des Darms, ein erhöhter Körperfettanteil und dessen Verteilung vor allem in Leber und Pankreas bei der Entstehung eines Diabetes mitwirken könnten. 2,3,4 Gingen diese Parameter (Entzündung und Körperfett) mit der Mutation des Mangan-Transporter-Gens einher, würde dieser Zusammenhang nochmals unterstrichen.

Folgende Fragen wollen die Wissenschaftler*innen im nun geförderten Projekt beantworten:

  • Ist die Mutation A391T im Mangan-Transporter-Gen beim Menschen mit Manganmangel, einer gesteigerten Durchlässigkeit der Darmwand, erhöhten Entzündungsparametern (Interleukin-6, Tumornekrosefaktor alpha) und einer Fettleberhepatitis assoziiert?
  • Korreliert diese Mutation beim Menschen mit Variablen des Glukosemetabolismus, wie Nüchternblutzucker, HbA1c, Insulinspiegel und Insulinresistenz?

Prävention und Therapie weiter individualisieren

Falls die Untersuchungen zeigen, dass die Mutation im Mangan-Transporter-Gen und der sich daraus ergebende Manganmangel tatsächlich mit einem (Prä-)Diabetes verknüpft sind, stellt sich für zukünftige Forschungen eine nächste Frage: Wie ist diese Mutation in die verschiedenen Unterformen eines Prä-Diabetes einzuordnen, die die Tübinger Arbeitsgruppe gerade im renommierten Journal Nature Medicine veröffentlicht haben?5

Demnach existiert nicht nur eine einzige Vorstufe der Erkrankung, sondern es gibt mindestens sechs verschiedene Untergruppen. Nicht jede*r Patient*in läuft die gleiche Gefahr, einen manifesten Diabetes zu entwickeln – es kommt auf die Kombination der verschiedenen Risikofaktoren an. Prävention und Therapie müssten demnach noch individueller, Subtyp-abhängig mit unterschiedlichen Interventionen erfolgen. Möglicherweise könnte die einfache Substitution von Mangan bei Menschen mit (Prä-)Diabetes und mit Mutation im Gen des Mangan-Transporters einen Teil dazu beitragen, die Erkrankung zu verhindern oder ihren Beginn zumindest hinauszuzögern.

Die Menarini-Projektförderung

 
Der Forschungspreis zeichnet jedes Jahr herausragende wissenschaftliche Projekte mit dem Forschungsschwerpunkt Diagnostik und Therapie des Diabetes mellitus aus. Die BERLIN-CHEMIE AG stiftet den mit 15.000 Euro dotierten Preis, der von der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG) im Rahmen des Diabetes-Kongresses verliehen wird. In diesem Jahr feiert der Preis sein 20-jähriges Jubiläum. Informationen zur Bewerbung finden Sie auf der Website der DDG. Die geförderten Projekte aus den letzten Jahren können Sie sich in der offiziellen Broschüre anschauen.


Quellen
1. Parisinos C et al. J Hepatol 2020; 73: 241-251
2. Ji Y et al. Diabetes 2019; 68: 207-219
3. Macham J et al. Nutrients 2020; 12: 2064
4. Gerst F et al. Diabetologia 2017; 60: 2240-2251
5. Wagner R et al. Nat Med 2021; 27: 49-57

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