Insulinwirkung im Gehirn stimuliert die Insulinsekretion – Ergebnisse aus hyperglykämischen Clamps

 

Fragestellung:

Tierexperimentelle Arbeiten und erste korrelative Analysen beim Menschen deuten darauf hin, dass Insulinwirkung im Gehirn die pankreatische Insulinsekretion beeinflussen könnte. Eine wichtige Hirnregion scheint hierbei der Hypothalamus zu sein, der wie andere Gehirnareale auch eine Insulinresistenz entwickeln kann. Die vorliegende Studie untersucht, ob eine Stimulation der zentralen Insulinwirkung mittels Insulin Nasenspray die Insulinsekretion beeinflusst.

Methodik:

15 junge, gesunde Männer (27 ± 2,3 Jahre) mit einem großen BMI Spektrum (21 – 28 kg/m²) durchliefen zwei hyperglykämische Clamps (Zielblutzucker: 10 mmol/L). In dieser doppelblinden Studie erhielten die Probanden in randomisierter Reihenfolge an einem Tag 160 Einheiten Insulin als Nasenspray, am anderen Tag Placebo. An einem weiteren Tag wurde die Insulinsensitivität des Hypothalamus mittels funktioneller Kernspintomografie bestimmt.

Ergebnisse:

Die Glukosespiegel waren an beiden Tagen vergleichbar. In der Gesamtgruppe waren die C-Peptid Spiegel nicht signifikant unterschiedlich.

Es gab eine signifikante Interaktion zwischen Insulinsensitivität des Hypothalamus × Nasenspray × Zeit auf die C-Peptid Spiegel (p = 4 × 10^-05). Die Gruppe wurde daher anhand der medianen hypothalamischen Insulinsensitivität geteilt. Bei der Gruppe mit hoher Insulinwirkung im Gehirn lagen die C-Peptid Spiegel nach Insulin Nasenspray höher als nach Placebo Nasenspray (p_{(Nasenspray × Zeit)} = 0,004). Dieser Effekt zeigte sich vor allem ab Minute 10 des hyperglykämischen Clamps. In der anderen Gruppe beeinflusste das Nasenspray die C-Peptid Spiegel nicht (p_{(Nasenspray × Zeit)}= 0,4).

Schlussfolgerungen:

Bei Menschen mit insulinsensitivem Hypothalamus verstärkt Insulinwirkung im Gehirn die Insulinsekretion aus pankreatischen Beta-Zellen. Diese Reaktion könnte zum Beispiel dazu beitragen, dass im postprandialen Zustand die hepatische Glukoseproduktion durch portal-venöses Insulin ausreichend supprimiert wird.