C-Peptid, ein Nebenprodukt bei der Insulinherstellung des Körpers, könnte eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Gefäßablagerungen spielen

Was die Komponenten des Metabolischen Syndroms wie Übergewicht, Fett- und Zuckerstoffwechselstörungen oder Hochdruck verursacht, ist hinlänglich bekannt: Eine zu kalorienhaltige Ernährung und zu wenig Bewegung führen – bei genetischer Voraussetzung – fast zwangsläufig in die Falle. Denn den täglichen Energieüberschuss speichert der Körper in Fettdepots, neben dem Unterhautfettgewebe, vor allem im Bauchraum. Das viszerale Fett aber haben Forscher seit Jahren nun als eine der treibenden Kräfte ausgemacht, die zur Entwicklung eines Metabolischen Syndroms führen. Es ist ausgesprochen stoffwechselaktiv, setzt viele Entzündungsfaktoren und Hormone frei, aber – und das ist überraschend – immer weniger Adiponektin. Doch dieses Eiweiß ist extrem wichtig: Es schützt normalerweise die Gefäße vor Ablagerungen. Was passiert also? Über verschiedene Schritte entwickeln sich allmählich an vielen Stellen des Gefäßsystems Wandverkalkungen: Es entsteht eine Arteriosklerose. Das Risiko des Patienten für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, besonders Herzinfarkt und Schlaganfall, erhöht sich drastisch.

Mit den Abläufen, die sich in der Anfangsphase dieser fatalen Entwicklung ereignen, hat sich Professor Nikolaus Marx von der Abteilung Innere Medizin II an der Universitätsklinik Ulm in den letzten Jahren intensiv beschäftigt. Dabei ist der Kardiologe auf ein Molekül aufmerksam geworden, dem er große Bedeutung beimisst, das aber bisher wissenschaftlich wenig Beachtung fand. „Allerdings handelt es sich dabei noch nicht einmal um eine Theorie“, schränkt Marx ein, „nur um eine Hypothese.“ Im Zentrum der Überlegungen steht ein Nebenprodukt der Insulinherstellung, das womöglich die ersten Entzündungsreaktionen in den Gefäßwänden unterstützt.

„Entscheidendes Kennzeichen für das Metabolische Syndrom ist die Insulinresistenz“, stellt Marx fest. Damit beschreiben Mediziner das Phänomen, dass Körperzellen – insbesondere die in Leber, Fettgewebe und Muskulatur – nicht mehr auf das zuckersenkende Hormon Insulin reagieren. In der Folge schüttet die Bauchspeicheldrüse immer mehr davon aus, um dieselbe Wirkung zu erreichen. Da hat das Bauchfett schon begonnen, eine ganze Reihe von Entzündungsfaktoren freizusetzen, die insbesondere auf die Gefäßwand der Arterien wirken. Deren Endothel, die Innenauskleidung, wird durchlässiger – Ärzte sprechen von der „endothelialen Dysfunktion“. Dadurch gelingt es Entzündungszellen wie Monozyten, in die Wand einzudringen, die Entzündungsreaktion voranzutreiben und letztlich zu den gefährlichen, arteriosklerotischen Ablagerungen zu führen.

Betrachtet man nun allerdings die Verteilung dieser Veränderungen der Gefäßwände von Arteriosklerose-Patienten mit und ohne Diabetes, zeigen sich tatsächlich gewaltige Unterschiede. „Interessanterweise finden sich die Ablagerungen bei Patienten mit Zuckerkrankheit meist verteilt und über den ganzen Verlauf eines Herzkranzgefäßes“, sagt Marx. „Bei Patienten ohne Diabetes kommen sie dagegen vor allem an bestimmten Stellen vor.“ Diese Beobachtung ließ Marx und sein Team nun vermuten, dass bei Diabetikern und Menschen mit Metabolischem Syndrom ein spezieller, mit den Erkrankungen in Zusammenhang stehender Faktor am Werk sein müsse. Typisch für Patienten mit Typ-2-Diabetes, wie auch für solche mit Metabolischem Syndrom, sind hohe Insulinspiegel – zumindest am Anfang der Krankheit. Das Hormon selbst dringt nicht in die Wand ein.

Im Rahmen der Insulinproduktion fällt allerdings ein bemerkenswertes Zwischenprodukt an. „Insulin wird von Enzymen aus einem längeren Eiweißmolekül ausgeschnitten“, erklärt Marx. „Dabei entsteht auch ein kurzes Eiweiß, das sogenannte C-Peptid.“ Dieses ist klein genug, um in die Gefäßwand einzudringen – besonders dann, wenn deren Durchlässigkeit bereits gestört ist (endotheliale Dysfunktion). „Wir haben uns daher die Frage gestellt, ob das C-Peptid in der Frühphase der Entwicklung von Arteriosklerose eine Rolle spielt“, sagt Marx. Um dies zu klären, untersuchten der Kardiologe und seine Mitarbeiter im Labor mit speziellen Nachweismethoden Herzkranzgefäße von Diabetikern. Dabei stellten sie tatsächlich große Ablagerungen von C-Peptid innerhalb der Wand (subendothelial) fest.

„In einem nächsten Schritt wollten wir wissen, ob diese C-Peptid-Ansammlungen in einem Zusammenhang mit den Entzündungszellen stehen, die sich bei arteriosklerotischen Veränderungen normalerweise finden“, sagt Marx. Und tatsächlich: An den Stellen, an denen sich viel C-Peptid nachweisen ließ, hatten sich auch viele Immunzellen eingefunden. Die nächste Frage lag daher auf der Hand: Lockt das C-Peptid vielleicht die Immunzellen an? Hat das Molekül also, wie Forscher sagen, chemotaktische Eigenschaften?

Im Laborversuch ist Marx und seinem Team kürzlich der Nachweis geglückt, dass das Eiweiß tatsächlich Immunzellen wie Monozyten und Lymphozyten anzieht. „In Abhängigkeit von der Konzentration von C-Peptid beginnen die Zellen zu wandern“, berichtet Marx. Das funktioniert aber nicht mit allen Immunzellen: Granulozyten beispielsweise zeigen sich an C-Peptid überhaupt nicht interessiert. Das passt gut in die Hypothese von Marx und seinen Kollegen, denn Granulozyten finden sich auch nicht in den arteriosklerotischen Veränderungen der Gefäßwände.

Inzwischen haben die Ulmer Forscher sogar ein spezielles Mausmodell entwickelt, um ihre Hypothese eingehender untersuchen zu können. Erste Experimente sind bereits durchgeführt. „Die Daten sind gesammelt“, bestätigt der Kardiologe Marx, „wir müssen sie aber noch auswerten.“ Vielleicht bestätigt sich dabei auch eine weitere Vermutung von Marx: Der Kardiologe spekuliert, dass C-Peptid auch auf die glatten Muskelzellen in der Gefäßwand wirkt. Das wäre von großer Bedeutung, da sich diese Zellen im Rahmen einer Arteriosklerose vermehren: Auf diese Weise versucht der Körper, die krankhaften Prozesse in den entzündeten Gefäßwänden einzudämmen und die gefährdeten Abschnitte zumindest notdürftig zu verstärken. Dass hier bald eine Fortsetzung folgt, ist in Anbetracht der Aktivität der Ulmer Forscher und der Brisanz des Themas sicherlich keine zu gewagte Hypothese.

02.11.2007