Das Transkriptom des humanen Skelettmuskels bei Adipositas und Diabetes mellitus Typ 2

Die molekularen Mechanismen, die der Entwicklung einer Insulinresistenz im Skelettmuskel zugrundeliegen, sind zurzeit nur teilweise bekannt. Um ein globales Bild der mRNA-Expression im Skelettmuskel in Abhängigkeit einer Insulinstimulation zu gewinnen, haben wir Muskelbiopsien von 10 schlanken und 11 adipösen insulinresistenten Nicht-Diabetikern sowie von 10 adipösen Diabetikern gewonnen. Die Proben wurden jeweils nüchtern und nach 4-stündiger Insulinstimulation in einem Glucose-Clamp-Experiment abgenommen. Für die genommweite Expressionsanalyse der isolierten mRNAs wurden die HumanHT-12 v4 Expression BeadChip Kits von Illumina verwendet. Im Gruppenvergleich wurden insgesamt 468 signifikant unterschiedliche Transkripte (p < 0,05) in den basalen Biopsien und 428 signifikant unterschiedliche Transkripte (p < 0,05) in den Clamp-Biopsien gefunden. Im Insulineffekt (Vergleich der Clamp- vs. basalen Biopsien aller Probanden) wurden 166 signifikante Transkripte gefunden. Diese sind u.a. an der Insulin-Signaltransduktion, am Zytokin-Signalling und an der Atmungskette beteiligt. Der Insulineffekt zwischen den 3 Gruppen wies auf signifikante Unterschiede im Ubiquitinierungs-Pathway hin. In einem direkten Vergleich mit Daten, die wir in einer Proteomanalyse derselben Probanden erhoben haben, sahen wir partielle Kongruenzen. Unsere aktuellen Daten sprechen für eine veränderte Degradation der betroffenen Enzyme, welche durch eine veränderte Ubiquitinierung erklärt werden könnte. Zudem zeigt sich eine Regulation der am Insulin Signaling Pathway beteiligten Proteine auf mRNA-Ebene durch das Insulin selbst.