Nikotin als Risikofaktor für Diabetes: Gegenargumente zum Nikotinpflaster
Nikotin bindet und aktiviert nikotinische Acetylcholinrezeptoren (nAChR), die auf den Neurotransmitter Acetylcholin reagieren. Jüngeren Studien zufolge könnten diese Nikotinrezeptoren durch den langfristigen Konsum von Nikotin desensibilisiert werden, was die Betazellfunktion der Bauchspeicheldrüse und Insulinsekretion beeinträchtigt und damit das Risiko für Typ-2-Diabetes erhöht. Wie genau dies stattfindet, ist allerdings noch kaum erforscht.
Einblick in die Wirkungsweise von Nikotin
Das Projekt NACHO untersuchte, auf welche Weise Nikotin sowohl im gesunden Zustand als auch bei metabolischen Erkrankungen die Funktion von Betazellen verändert. Die über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Forschung führte eine Reihe von In-vitro- und Tierversuchen durch, um herauszufinden, wie Nikotin die Insulinsekretion verändert. Isabella Artner, Dozentin an der Universität Lund, Schweden, erklärt hierzu: „An Pankreasinseln menschlicher Spender haben wir den Einfluss kurzfristiger und an Tiermodellen den langfristigen Effekt einer Nikotinexposition auf die Insulinsekretion untersucht.“ Danach wurde analysiert, wie zelluläre Signale beeinflusst werden, u. a. die Aktivität der Mitochondrien, der Kalziumeinstrom und wichtige molekulare Ereignisse bei der glukosevermittelten Insulinsekretion. Zudem wurden Daten zur Betazellfunktion sowie zur Proliferation in vivo (Glukosetoleranz) und ex vivo (Insulinsekretion) erhoben. Dabei zeigte sich, dass eine langfristige In-vivo-Nikotinexposition die Insulinsekretion stark beeinträchtigt, da sie die Kommunikation zwischen vegetativem Nervensystem und den Betazellen der Bauchspeicheldrüse stört. Zudem wird die Nikotinsignalgebung während der Betazellentwicklung blockiert, die Bildung der Langerhans-Inseln behindert und die Verbindung zu Nervenzellen gestört.
Auswirkung von NACHO für die künftige Forschung
Nun sollen die Tierversuche an humanen induzierten pluripotenten Stammzellen wiederholt werden, um herauszufinden, ob sich Nikotin direkt auf die Clusterbildung menschlicher Betazellen und die Bildung von Inselzellen auswirkt. All dies wird wichtige Rückschlüsse auf die sozioökonomischen Auswirkungen liefern, da Diabetes weltweit Hunderte Millionen Menschen betrifft und jedes Jahr Millionen daran sterben. Isabella Artner erklärt: „Anders als frühere Studien untersucht unser Projekt erstmals nicht nur den Einfluss von Nikotin auf die Sekretion von Insulin nach der Glukosezufuhr, sondern auch den Zusammenhang zwischen Nikotin und der Stimulation des parasympathischen Nervensystems.“ Eine ausbleibende Stimulation des parasympathischen Nervensystems ist ein Risikofaktor für Typ-2-Diabetes, und NACHO zufolge könnte die Nikotinexposition – die ja ebenfalls Risikofaktor ist – diesen Mechanismus noch befördern. Die Erkenntnisse darüber, wie Nikotin die Betazellfunktion beeinflusst und dadurch Diabetes begünstigt, ist angesichts des Ausmaßes von Nikotinsucht von erheblichem klinischen Interesse. „Vor allem die Tatsache, dass Nikotin die Bildung von Inselzellen hemmt, könnte erklären, warum Tabakkonsum in der Schwangerschaft das Diabetesrisiko für die Nachkommen erhöht“, betont Artner. Damit wird auch deutlich, wie wichtig staatliche Präventionsprogramme gegen Rauchen sind, die sich insbesondere an Frauen im gebärfähigen Alter richten sollten. In diesem Zusammenhang sollten auch Nikotinersatztherapien genauer überdacht werden, da sie offenbar keine sichere Methode der Raucherentwöhnung sind. In der Diabetestherapie ist das Injizieren von Insulin nicht geeignet, um diabetesassoziierte Langzeitkomplikationen zu verhindern, sodass sich eher der adoptive Zelltransfer von Betazellen der Bauchspeicheldrüse als eine alternative Behandlungsstrategie anbietet. Hierzu müssen allerdings noch größere Mengen funktionierender Betazellen vorhanden sein. Die Ergebnisse von NACHO geben wichtige Einblicke in den komplexen Prozess einer gesunden Entwicklung von Betazellen und könnten künftig Transplantationsverfahren vereinfachen.
Schlüsselbegriffe
NACHO, Nikotin, Diabetes, Insulinsekretion, Betazellen der Bauchspeicheldrüse, Nervensystem, Inselzellen
