INSULINRESISTENZ IN DER LEBER DURCH SUCRALOSE

 

Kernbotschaft der Studie:
Sucralose ist ein künstlicher Süßstoff, der kalorienfrei Zucker ersetzt. Bei regelmäßigem Konsum kann es über den ERK1/2-Signalweg die Insulinempfindlichkeit in der Leber verringern. Normalerweise reguliert Insulin den Blutzuckerspiegel, indem es die Leber zur Glukoseaufnahme und -speicherung anregt. Sucralose kann diese Signalübermittlung stören, was langfristig zur Insulinresistenz führt – ein Risikofaktor für Stoffwechselerkrankungen.

Was ist Insulin?
Insulin ist ein Hormon, das von der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) produziert wird. Es reguliert den Blutzuckerspiegel, indem es:
1. Die Aufnahme von Glukose in Muskel- und Fettzellen fördert.
2. Die Speicherung von Glukose in der Leber als Glykogen unterstützt.
3. Die Produktion von Glukose in der Leber (Gluconeogenese) hemmt. 

Die Rolle der Leber im Glukosestoffwechsel
Die Leber spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation des Blutzuckers:
• Nach einer Mahlzeit: Wenn der Blutzuckerspiegel ansteigt, signalisiert Insulin der Leber, überschüssige Glukose in Form von Glykogen zu speichern.
• Während des Fastens oder zwischen den Mahlzeiten: Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, produziert die Leber Glukose aus gespeichertem Glykogen (Glykogenolyse) oder baut neue Glukose aus Vorstufen wie Aminosäuren (Gluconeogenese). 

 Insulinresistenz in der Leber – einfach erklärt:
Die Insulinresistenz in der Leber beschreibt einen Zustand, bei dem die Leberzellen weniger empfindlich auf das Hormon Insulin reagieren.
Normalerweise sorgt Insulin dafür, dass die Leber die Glukoseproduktion (Zuckerfreisetzung ins Blut) drosselt, sobald der Blutzuckerspiegel ausreichend hoch ist. Bei Insulinresistenz funktioniert diese Regelung nicht mehr richtig:
1. Was passiert normalerweise? Nach dem Essen signalisiert Insulin der Leber: "Es gibt genug Zucker im Blut – stoppe die Glukoseproduktion!" Die Leber folgt und speichert stattdessen Zucker als Glykogen.
2. Bei Insulinresistenz: Die Leber ignoriert das Insulin-Signal. Sie setzt trotz vorhandenen Insulins weiterhin Glukose ins Blut frei, was den Blutzuckerspiegel unnötig erhöht. Dies ist ein Hauptproblem bei Typ-2-Diabetes. 

Folgen:
• Chronisch hoher Blutzucker (führt zu Diabetes).
• Fettlebererkrankung (Hepatische Steatose).
• Erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Was passiert bei Insulinresistenz in der Leber?
Bei Insulinresistenz in der Leber funktioniert diese Regulation nicht mehr richtig. Die Leber reagiert weniger empfindlich auf das Signal von Insulin, was zu folgenden Problemen führt:
1. Erhöhte Glukoseproduktion:
• Trotz hoher Insulinspiegel kann die Leber die Gluconeogenese nicht mehr angemessen hemmen.
• Dies führt zu einem erhöhten Ausstoß von Glukose in den Blutkreislauf, selbst wenn der Körper eigentlich genug Energie hat. 

2. Verminderte Glykogenspeicherung:
• Die Leber speichert weniger Glukose als Glykogen, da sie auf das Insulinsignal schlecht reagiert. 

3. Störung des Lipidstoffwechsels:
• Insulinresistenz beeinträchtigt auch die Fettstoffwechselprozesse in der Leber. Dies kann zur Ansammlung von Fettsäuren und zur Entwicklung einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) führen.
4. Systemische Auswirkungen:
• Eine insulinresistente Leber trägt zur Entwicklung eines systemischen Insulinresistenz-Syndroms bei, das auch andere Gewebe wie Muskeln und Fettgewebe betrifft.
• Langfristig kann dies zu Typ-2-Diabetes, metabolischem Syndrom und kardiovaskulären Erkrankungen führen.

Wie entsteht Insulinresistenz in der Leber?
Die genauen Mechanismen sind komplex und umfassen mehrere Faktoren:
1. Chronische Entzündungen:
• Überschüssiges Fettgewebe (Adipositas) setzt entzündungsfördernde Botenstoffe (Zytokine) frei, die die Insulinempfindlichkeit verringern.
2. Endoplasmatisches Retikulum (ER)-Stress:
• Eine Überlastung des ER in den Leberzellen kann zu Stressreaktionen führen, die die Insulinsignalwege stören.
3. Aktivierung von Signalwegen:
• Der ERK1/2-Signalweg, der in der Studie über Sucralose beschrieben wurde, spielt eine wichtige Rolle. Seine Aktivierung kann die Insulinrezeptor-Signalübertragung blockieren.
4. Erhöhte freie Fettsäuren:
• Freie Fettsäuren aus dem Fettgewebe können in der Leber Lipotoxizität verursachen und die Insulinempfindlichkeit weiter reduzieren.
5. Genetische Faktoren:
• Einige Menschen haben eine genetische Prädisposition für Insulinresistenz.

Symptome und Folgen von Insulinresistenz in der Leber
Insulinresistenz in der Leber entwickelt sich oft schleichend und bleibt lange unbemerkt. Zu den möglichen Symptomen und Folgen gehören:
• Erhöhter Blutzuckerspiegel (Hyperglykämie)
• Müdigkeit und Energiemangel
• Gewichtszunahme, insbesondere am Bauch
• Erhöhte Triglyceridwerte im Blut
• Entwicklung von Typ-2-Diabetes
• Nichtalkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD)
• Erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen 

Wie kann Insulinresistenz in der Leber verbessert werden?
Glücklicherweise gibt es mehrere Strategien, um Insulinresistenz in der Leber zu bekämpfen:
1. Gewichtsverlust:
• Selbst ein moderater Gewichtsverlust kann die Insulinempfindlichkeit der Leber deutlich verbessern.
2. Ernährungsumstellung:
• Reduktion von Zucker und raffinierten Kohlenhydraten.
• Mehr Ballaststoffe, Vollkornprodukte und gesunde Fette.
• Vermeidung von künstlichen Süßstoffen wie Sucralose, die laut Studien die Insulinresistenz verschlimmern.
3. Bewegung:
• Regelmäßige körperliche Aktivität verbessert die Insulinempfindlichkeit der Muskeln und der Leber.
4. Reduktion von Entzündungen:
• Omega-3-Fettsäuren und Antioxidantien können helfen, Entzündungen zu reduzieren.
5. Vermeidung von Risikofaktoren:
• Rauchen, übermäßiger Alkoholkonsum und ungesunde Lebensgewohnheiten sollten vermieden werden. 

Was ist der ERK1/2-Signalweg?
ERK steht für Extracellular Signal-Regulated Kinase (extrazellulär regulierte Kinase), und es handelt sich um einen Teil einer größeren Familie von Proteinkinasen, die als MAPK-Signalwege (Mitogen-Activated Protein Kinase) bekannt sind.
Der ERK1/2-Signalweg ist einer der wichtigsten MAPK-Signalwege und wird oft durch externe Signale aktiviert, wie z.B. Wachstumsfaktoren, Hormone oder andere Stimuli. 

Wie funktioniert der ERK1/2-Signalweg?
1. Aktivierung durch externe Signale:
• Wenn eine Zelle ein externes Signal empfängt (z.B. durch einen Rezeptor an der Zelloberfläche), wird eine Kaskade von Ereignissen ausgelöst.
• Ein häufiger Auslöser ist die Aktivierung eines Tyrosinkinase-Rezeptors (z.B. Insulinrezeptor) oder eines G-Protein-gekoppelten Rezeptors (GPCR).
2. Signalweiterleitung durch Proteinkinasen:
• Das Signal wird durch eine Reihe von Proteinkinasen weitergeleitet:
• Raf (eine Serin/Threoninkinase) wird aktiviert.
• Raf aktiviert MEK1/2 (MAPK/ERK-Kinase).
• MEK1/2 phosphoryliert dann ERK1/2 .
3. Zielproteine und zelluläre Effekte:
• Phosphoryliertes (aktives) ERK1/2 wandert in den Zellkern, wo es verschiedene Zielproteine beeinflusst, darunter Transkriptionsfaktoren.
• Dies führt zu Veränderungen in der Genexpression, die wiederum die Zellfunktion beeinflussen können:
• Förderung von Zellwachstum und -teilung
• Regulation des Stoffwechsels
• Antwort auf Stress oder Entzündungen

Warum ist der ERK1/2-Signalweg für die Insulinresistenz relevant?
Der ERK1/2-Signalweg steht in direktem Zusammenhang mit der Entwicklung von Insulinresistenz , insbesondere in der Leber.
Hier sind die wichtigsten Mechanismen:
1. Hemmung der Insulin-Signalübertragung:
• Insulin bindet normalerweise an seinen Rezeptor an der Zelloberfläche und aktiviert eine Kaskade von Signalen, die letztlich zur Aufnahme von Glukose in die Zellen führen.
• Wenn der ERK1/2-Signalweg überaktiviert ist (z.B. durch Sucralose), kann er die Insulin-Signalübertragung stören.
• Konkret hemmt ERK1/2 die Aktivierung von Akt (auch bekannt als Protein Kinase B), einem Schlüsselenzym im Insulin-Signalweg. Akt ist für die Förderung der Glukoseaufnahme und die Hemmung der Glukoneogenese (die Produktion von Glukose in der Leber) verantwortlich.
2. Erhöhte Lipolyse und Entzündungen:
• Überaktivierte ERK1/2-Signale können auch die Lipolyse (den Abbau von Fett) fördern.
• Freie Fettsäuren, die bei der Lipolyse freigesetzt werden, können Entzündungsreaktionen auslösen, die wiederum zur Insulinresistenz beitragen.
• Darüber hinaus aktiviert ERK1/2 die Expression von entzündlichen Zytokinen, die die Insulinempfindlichkeit weiter verschlechtern.
3. Verbindung zu metabolischen Erkrankungen:
• Chronische Aktivierung des ERK1/2-Signalwegs ist mit verschiedenen Stoffwechselerkrankungen verbunden, darunter Typ-2-Diabetes, Fettleber und Adipositas.
• Bei Menschen mit Übergewicht oder Adipositas ist der ERK1/2-Signalweg oft überaktiv, was die Insulinresistenz weiter verschlimmert.  

Wie beeinflusst Sucralose den ERK1/2-Signalweg?
Die Studie zeigt, dass Sucralose den ERK1/2-Signalweg aktiviert, was zur Entwicklung von Insulinresistenz führt. Hier sind die wichtigsten Schritte:
1. Aktivierung durch T1R3-Rezeptor:
• Sucralose bindet an den T1R3-Süßstoffrezeptor , einen Geschmacksrezeptor, der auch in der Leber exprimiert wird.
• Diese Bindung löst eine intrazelluläre Signalkaskade aus, die zur Aktivierung von ERK1/2 führt.
2. Phosphorylierung von ERK1/2:
• Innerhalb weniger Minuten nach der Exposition gegenüber Sucralose steigt die Phosphorylierung von ERK1/2 in den Zellen an.
• Dies führt zur Aktivierung des ERK1/2-Signalwegs.
3. Störung der Insulin-Signalübertragung:
• Aktiviertes ERK1/2 hemmt die Insulin-induzierte Aktivierung von Akt .
• Dadurch wird die Insulinempfindlichkeit reduziert, was zu einer verringerten Glukoseaufnahme und einer erhöhten Glukoneogenese in der Leber führt.
4. Reversibilität durch ERK1/2-Hemmung:
• Die Studie zeigt, dass die Blockade von ERK1/2 (z.B. durch den Inhibitor U0126) die negativen Effekte von Sucralose auf die Insulinempfindlichkeit rückgängig machen kann.
• Dies unterstreicht die zentrale Rolle des ERK1/2-Signalwegs bei der Sucralose-induzierten Insulinresistenz.

Warum ist das wichtig?
Der ERK1/2-Signalweg ist ein kritischer Vermittler bei der Entwicklung von Insulinresistenz, insbesondere in der Leber. Die Studie zeigt, dass langfristiger Konsum von Sucralose diesen Signalweg aktiviert, was zu einer Verschlechterung der Insulinempfindlichkeit führt. Dies geschieht unabhängig von der Kalorienaufnahme und kann ernsthafte gesundheitliche Folgen haben, wie z.B. die Entwicklung von Typ-2-Diabetes und Fettleber. 

Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer bewussten Ernährung und legen nahe, dass künstliche Süßstoffe wie Sucralose nicht harmlos sind, wie bisher angenommen. Sie zeigen auch, dass weitere Forschung notwendig ist, um die Langzeitfolgen dieser Substanzen besser zu verstehen. 

 Fazit
Insulinresistenz in der Leber ist ein Schlüsselfaktor bei der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes und Fettleber. Sie entsteht durch eine Kombination aus genetischen, ernährungsbedingten und lebensstilabhängigen Faktoren. Durch gezielte Änderungen der Ernährung, regelmäßige Bewegung und gegebenenfalls medikamentöse Unterstützung kann die Insulinempfindlichkeit der Leber wiederhergestellt werden. 

Die Studie über Sucralose zeigt, dass sogar scheinbar harmlose Substanzen wie künstliche Süßstoffe einen negativen Einfluss auf die Insulinempfindlichkeit haben, was die Bedeutung einer bewussten Ernährung unterstreicht. Die Studie zeigt erstmals einen klaren kausalen Zusammenhang zwischen langfristigem Sucralose-Konsum und der Entwicklung von Insulinresistenz in der Leber auf. Dies hat wichtige Implikationen für das Verständnis der gesundheitlichen Auswirkungen künstlicher Süßstoffe. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass selbst kalorienfreie Süßstoffe wie Sucralose signifikante metabolische Auswirkungen haben können, was eine genauere Überprüfung ihrer Rolle in der Ernährung nahelegt.

(Studie PDF) 

Your Monk Tom