Eine neue Studie der University of Sydney hat gezeigt, dass Typ-2-Diabetes die Struktur und Funktion des menschlichen Herzens direkt verändert. Die Ergebnisse erklären, warum Menschen mit Diabetes ein viel höheres Risiko haben, eine Herzinsuffizienz und andere Folgeschäden am Herzen zu entwickeln.
Direkte Auswirkungen von Diabetes auf den Herzmuskel
Das Forscherteam um Dr. Benjamin Hunter und Associate Professor Sean Lal untersuchte Herzgewebe von Spendern, die in Sydney ein Herztransplantat erhalten hatten. Es wurde mit Gewebe von gesunden Spendern verglichen.
Die Analyse ergab, dass Typ-2-Diabetes spezifische molekulare Veränderungen in den Herzzellen hervorruft und den physischen Aufbau des Herzmuskels verändert. Diese Effekte waren bei Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie, der häufigsten Ursache für Herzinsuffizienz, am stärksten ausgeprägt.
Klare Korrelation
„Wir haben schon lange eine Korrelation zwischen Herzerkrankungen und Typ-2-Diabetes beobachtet”, sagte Dr. Hunter. „Aber dies ist die erste Forschungsarbeit, die Diabetes und ischämische Herzerkrankungen gemeinsam untersucht und ein einzigartiges molekulares Profil bei Menschen mit beiden Erkrankungen aufdeckt.“
Die Ergebnisse zeigen, dass Diabetes die Art und Weise verändert, wie das Herz Energie produziert, seine Struktur unter Stress aufrechterhält und sich zusammenzieht, um Blut zu pumpen. Mithilfe fortschrittlicher Mikroskopietechniken konnten die Forscher direkte Veränderungen des Herzmuskels in Form einer Ansammlung von Bindegewebe erkennen.
„Unsere Forschung verbindet Herzkrankheiten und Diabetes auf eine Weise, die beim Menschen noch nie gezeigt wurde“, sagte Associate Professor Lal. „Sie bietet neue Einblicke in mögliche Behandlungsstrategien, von denen eines Tages Millionen von Menschen in Australien und weltweit profitieren könnten.“
Typ-2-Diabetes raubt dem Herzen die Kraft
Um besser zu verstehen, wie sich Typ-2-Diabetes auf das Herz auswirkt, untersuchten die Forscher Herzgewebe von Transplantationsempfängern und gesunden Personen. Diese direkte Untersuchung ermöglichte es ihnen, zu sehen, wie Diabetes die Herzbiologie echter menschlicher Patienten beeinflusst, anstatt sich nur auf Tiermodelle zu verlassen.
Die Ergebnisse zeigten, dass Typ-2-Diabetes mehr als nur eine Begleiterkrankung bei Herzerkrankungen ist. Er beschleunigt aktiv die Herzinsuffizienz, indem er wesentliche biologische Prozesse stört und den Herzmuskel auf mikroskopischer Ebene umgestaltet.
„Die metabolische Wirkung von Diabetes auf das Herz ist beim Menschen noch nicht vollständig verstanden”, sagte Dr. Hunter.
In gesunden Herzen wird Energie hauptsächlich aus Fetten gewonnen, wobei auch Glukose und Ketone einen Beitrag leisten. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Glukoseverwertung bei Herzinsuffizienz zunimmt. Diabetes stört jedoch diesen Prozess, indem er die Insulinempfindlichkeit der Herzzellen verringert. Durch die Insulinresistenz im Herzmuskel kann das Herz weniger effizient Energie aus Glukose gewinnen. Dies beeinträchtigt die Blutzucker- und Herzgesundheit weiter und erhöht das Risiko für Herzprobleme bei Diabetikern.
„Unter gesunden Bedingungen verwendet das Herz in erster Linie Fette, aber auch Glukose und Ketone als Brennstoff für die Energiegewinnung. Es wurde bereits beschrieben, dass die Glukoseaufnahme bei Herzinsuffizienz erhöht ist, aber Diabetes verringert die Insulinempfindlichkeit der Glukosetransporter – Proteine, die Glukose in die Zellen und aus ihnen heraus transportieren – in den Herzmuskelzellen.“
„Wir beobachteten, dass Diabetes die molekularen Merkmale der Herzinsuffizienz bei Patienten mit fortgeschrittener Herzerkrankung verschlechtert und den Stress auf die Mitochondrien – die Kraftwerke der Zellen, die Energie produzieren – erhöht.”
Warum das Herz bei Diabetes steifer wird
Über die Energieproduktion hinaus fanden die Forscher heraus, dass Diabetes die Proteine beeinflusst, die für die Kontraktion des Herzmuskels und die Kalziumregulation verantwortlich sind. Bei Patienten mit Diabetes und ischämischer Herzerkrankung wurden diese Proteine in geringeren Mengen produziert. Gleichzeitig sammelte sich überschüssiges Bindegewebe im Herzen an, wodurch der Muskel steifer wurde und seine Fähigkeit, Blut effizient zu pumpen, eingeschränkt wurde.
Die RNA-Sequenzierung bestätigte, dass viele dieser Proteinveränderungen auch auf der Ebene der Gentranskription zu sehen waren, insbesondere bei Stoffwechselwegen, die mit dem Energiestoffwechsel und der Gewebestruktur zusammenhängen. „Das untermauert unsere anderen Beobachtungen“, sagte Dr. Hunter.
„Und sobald wir diese Hinweise auf molekularer Ebene hatten, konnten wir diese strukturellen Veränderungen mithilfe der konfokalen Mikroskopie bestätigen.”
Die Diagnose solcher Herzschäden bei Diabetes ist herausfordernd, da die Symptome oft schleichend beginnen, für die Prognose und Lebenserwartung bei Diabetes und Herzerkrankungen aber entscheidend sind.
Wie können Diabetiker ihr Herz schützen?
Um einer Herzschwäche durch Diabetes vorzubeugen und die Herzgesundheit von Diabetikern zu verbessern, sind einige Maßnahmen besonders wichtig. Eine gute Blutzuckereinstellung ist entscheidend, denn ein dauerhaft erhöhter Blutzucker schädigt langfristig die Gefäße und das Herz.
Achten Sie außerdem auf eine ausgewogene Ernährung und regelmäßige Bewegung und verzichten Sie auf das Rauchen. Auch die Kontrolle von Blutdruck und Cholesterin trägt dazu bei, das Risiko für Folgeschäden am Herzen und einen Herzinfarkt bei Diabetes Typ 2 zu senken. Sprechen Sie regelmäßig mit Ihrem Arzt über Ihr persönliches Risiko, um frühzeitig gegensteuern zu können.
Woran erkenne ich Herzerkrankungen bei Diabetes?
Viele Betroffene spüren zunächst keine Beschwerden. Typische Symptome können Atemnot, Leistungsabfall, geschwollene Beine, Herzrhythmusstörungen oder Schmerzen in der Brust sein. Diese Symptome sollten ernst genommen werden, da sie auf eine diabetische Kardiomyopathie, also eine spezielle Form der Herzmuskelerkrankung durch Diabetes, hinweisen können.