Die zentralnervöse Wirkung von Insulin auf die periphere Insulinsensitivität

Abstract

Aus Tierexperimenten ist ein Einfluss des von zentralnervösem Insulin und der Insulin-Rezeptorendichte auf den peripheren Metabolismus bekannt. Die Insulinwirkung im Gehirn führt im Tiermodell zu einer Verbesserung der Insulinsensitivität, insbesondere in den metabolisch wichtigen Geweben wie Skelettmuskulatur, Fettgewebe und der Leber. In neueren Studien zeigte sich, dass auch beim Menschen diese zentralnervöse Insulinwirkung den peripheren Metabolismus reguliert kann. Welchen Einfluss die Insulinwirkung im menschlichen Gehirn sowohl auf den Glukosemetabolismus als auch auf die freien Fettsäuren und den Cholesterinmetabolismus darstellt, wurde in dieser Arbeit untersucht. Außerdem wurde nach Faktoren gesucht, die diese zentralnervöse Reaktion auf Insulin beinflussen. Die peripheren Insulinsensitivität wurde mit der Goldstandard-Methode bestimmt. Dafür wurden bei zwei Kohorten, bestehend aus normalgewichtigen bzw. übergewichtigen gesunden Männern an zwei Tagen ein hyperinsulinämischer euglykämischer Glukose Clamp über 210 Minuten durchgeführt. Die Insulininfusions-Rate betrug 0,25mU/kgKG/min. Die Probanden erhielten in randomisierter Reihenfolge an einem Tag intranasales Insulinspray, am anderen Tag ein Placebospray mit denselben olfaktorischen Eigenschaften. Die Normalgewichtigen benötigten nach Insulinspray eine höhere Glukoseinfusionsrate als nach Placebo um den Blutzucker stabil zu halten (p=0,0015). Im Gegensatz dazu war bei Übergewichtigen kein solcher Effekt von Insulinspray auf die Glukoseinfusionsrate messbar (p=0,6). Während des hyperinsulinämischen euglykämischen Glukose Clamps wurde durch das systemisch infundierte exogene Insulin die systemische Lipolyse gehemmt. Die freien Fettsäuren fielen daher ab. Weder bei den Normalgewichtigen noch bei den Übergewichtigen konnten die freien Fettsäuren durch die intranasale Insulinapplikation noch weiter supprimiert werden (Normalgewichtige: p=0,7; Übergewichtige p=0,9). Auch auf die Plasmaspiegel an HDL und LDL zeigte sich in beiden Kohorten kein Einfluss des intranasalen Insulins verglichen mit Placebo (p>0,2). Zusammenfassend lässt sich eine Verbesserung der peripheren Insulinsensitivität durch intranasale Insulinapplikation beobachten. Diese korreliert negativ mit Alter und Body-Mass-Index und konnte ausschließlich bei normalgewichtigen, nicht jedoch bei übergewichtigen Männern festgestellt werden. Übergewicht könnte also ein Faktor sein, der mit zerebraler Insulinresistenz assoziiert ist.