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Auf der Suche nach neuen Behandlungsmöglichkeiten für Typ-2-Diabetes haben Forscher herausgefunden, dass die Implantation von Polymerschwämmen in Fettgewebe einen Weg in die Zukunft bietet.


Wissenschaftler haben herausgefunden, dass durch die Injektion von Polymerschwämmen in das Fettgewebe von Patienten mit Typ-2-Diabetes die Kommunikation zwischen Fett und dem Rest des Körpers neu gestartet werden kann, wodurch eine Gewichtszunahme verhindert wird.

So schlägt neue Forschung von der Universität von South Carolina (USC) in Kolumbien vor, die an der 254. nationalen Sitzung u. Der Ausstellung der amerikanischen chemischen Gesellschaft in Washington, DC kennzeichnet

Das Team stellte fest, dass adipöse Mäuse mit Typ-2-Diabetes, die mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden, 3 Wochen nach Erhalt der Polymerschwammimplantate in ihrem Fettgewebe weniger Gewicht bekamen und niedrigere Blutzuckerspiegel aufwiesen als unbehandelte äquivalente Mäuse.

Diabetes ist eine lang anhaltende Krankheit, die entsteht, wenn der Körper entweder nicht genug Insulin (Typ-1-Diabetes) produziert oder Insulin nicht effektiv nutzen kann (Typ-2-Diabetes).

Insulin ist ein Hormon, das Zellen hilft, Zucker aus dem Blut aufzunehmen, damit sie es für Energie nutzen können. Wichtige Gewebe und Organe, wie Leber, Gehirn und Skelettmuskeln, benötigen viel Blutzucker, um richtig zu funktionieren.

Unbehandelt kann Diabetes zu Sehverlust, Herzerkrankungen, Schlaganfällen, Nierenerkrankungen und anderen Gesundheitsproblemen aufgrund von Schäden führen, die durch überschüssige Glukose im Blut verursacht werden.

Körperfett ist ein "aktives Organ"

Rund 30, 3 Millionen Menschen in den USA haben Diabetes diagnostiziert oder nicht diagnostiziert. Ungefähr 95 Prozent von ihnen haben Typ-2-Diabetes.

Die Zahl der US-amerikanischen Erwachsenen mit Diabetes hat sich in den letzten 20 Jahren mehr als verdreifacht, vor allem aufgrund der alternden Bevölkerung und der steigenden Zahl übergewichtiger und adipöser Menschen.

Bisher gibt es keine Heilung für Diabetes, und die aktuellen Behandlungen hängen stark von der Fähigkeit der Patienten ab, sie zu behandeln. Forscher suchen daher nach Wegen, Diabetes zu bewältigen, bei denen die Patienten keine täglichen Aufgaben bewältigen müssen.

Wichtige Entdeckungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass Körperfett nicht nur ein passives Reservoir für überschüssige Energie ist, sondern ein "aktives Organ", das Hormone freisetzt und mit anderen Teilen des Körpers kommuniziert.

Zum Beispiel hat die Adipositas-Forschung gezeigt, dass Fettgewebe an einem komplizierten Muster von "Inter-Gewebe-Crosstalk" beteiligt sind, das den Stoffwechsel und die Entzündung beeinflusst.

Polymerschwämme

Ein Mitglied des USC-Teams hatte zuvor mit Pankreaszellen experimentiert, die in Polymerschwämmen eingebettet waren, und diese in die Fettpolster von Mäusen mit Typ-1-Diabetes implantiert, um die Insulinproduktion wiederherzustellen.

R. Michael Gower, Ph.D. - jetzt ein USC Assistenzprofessor für Chemieingenieurwesen und für Biomedizintechnik - hatte diese Arbeit während seiner Zeit an der Northwestern University in Evanston, IL, gemacht.

In der neuen Studie wollten Prof. Gower und Kollegen herausfinden, welche Wirkung die aus Poly (lactid-co-glycolid) (PLG) hergestellten Polymerschwämme auf das Fettgewebe haben könnten.

Die Forscher sehen sich als "Tissue Engineers", die sich mit Diabetes beschäftigen, indem sie die Kommunikation zwischen Fettgewebe und anderen Körperteilen wiederherstellen.

Prof. Gower erklärt: "Wenn Menschen schlecht essen, sich nicht bewegen und unter viel Stress stehen, nehmen sie an Gewicht zu. Wenn Fettreserven zu groß werden, bricht die Kommunikation mit anderen Teilen des Körpers zusammen und kann zu Diabetes führen. Wir versuchen diese Unterhaltung neu zu starten. "

Implantierte Mäuse verbesserten den Glucosetransport

Das Team arbeitete mit fettleibigen Mäusen, die ähnliche Symptome wie Typ-2-Diabetes hatten und mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden. Sie implantierten PLG-Schwämme in die Bauchfettpolster der Mäuse.

Innerhalb von 1 Woche hatten sich die Poren der implantierten PLG-Schwämme mit Fettzellen, Immunzellen und Blutgefäßen gefüllt.

Nach 3 Wochen mit der fettreichen Diät hatten die implantierten Mäuse nur 10 Prozent mehr Körperfett, während Mäuse mit der gleichen Diät, die keine PLG-Implantate erhalten hatten, das Körperfett um 30 Prozent erhöhten.

Bei der Untersuchung der Wadenmuskeln der Tiere stellte das Team fest, dass die PLG-implantierten Mäuse im Vergleich zu nicht implantierten Mäusen einen um 60 Prozent erhöhten Glucosetransporter Typ 4 aufwiesen, ein Protein, das Zucker vom Blut in den Muskel transportiert Zellen.

Die Mäuse schienen keine negativen Nebenwirkungen von dem Polymermaterial zu haben, was die Forscher bemerken, dass sie in Nahtmaterialien, Stents und anderen Arten von Implantaten vorhanden sind, die bereits verwendet werden.

Die Forscher versuchen bereits herauszufinden, wie der Polymerschwamm die Gewichtszunahme verringert und den Blutzucker senkt. Danach werden sie versuchen, die Methode zu verfeinern und ihre Wirkung zu verstärken, indem sie das Material mit bioaktiven Verbindungen einkapseln.

Während einer anderen verwandten Studie, die auf der gleichen Sitzung gezeigt wurde, hatte das Team bereits eine Verbindung entdeckt, die die Effekte des Materials zu verstärken scheint. Die Verbindung ist Resveratrol, das in Rotwein und anderen Lebensmitteln gefunden wird.

"Ich denke, was wirklich aufregend an dieser Arbeit und ihren Implikationen ist, ist, dass wir untersuchen, wie das Implantieren dieses Biomaterials in Fettgewebe, das die Fähigkeit hat, mit anderen Organen zu kommunizieren, den ganzen Körper beeinflusst."

R. Michael Gower, Ph.D.

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