Ursache für Folgeschäden bei Diabetes entdeckt
Menschen mit Diabetes haben ein deutlich erhöhtes Risiko für Herzschwäche und Nierenerkrankungen – selbst bei gut eingestellten Blutzuckerwerten. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Universitätsklinikums Freiburg hat einen zentralen Immunmechanismus identifiziert, der diese Folgeerkrankungen erklären kann. Die Studie zeigt, dass das Enzym Peptidylarginin-Deiminase 4 (PAD4) bestimmte Abwehrzellen aktiviert und so Entzündungsprozesse auslöst, die Herz und Niere schädigen [1].
PAD4 als zentrales Bindeglied zwischen Diabetes und Entzündung
„Unsere Ergebnisse zeigen erstmals, dass PAD4 ein zentrales Bindeglied zwischen Diabetes und Entzündungsprozessen in Herz und Niere ist“, sagt Studienleiter Privatdozent Dr. Lukas A. Heger, Facharzt an der Klinik für Kardiologie und Angiologie I des Universitätsklinikums Freiburg. „Diese fehlgeleitete Immunantwort könnte erklären, warum viele Betroffene trotz guter Blutzuckereinstellung schwere Folgeerkrankungen entwickeln.“
Glukose aktiviert Neutrophile Granulozyten unmittelbar
Im Fokus der Studie steht das Enzym PAD4, das eine Schlüsselrolle bei der Aktivierung von Immunzellen spielt. Die Forschenden konnten zeigen, dass erhöhte Glukosewerte Neutrophile Granulozyten unmittelbar aktivieren. Diese Immunzellen setzen daraufhin entzündungsfördernde Botenstoffe sowie neutrophile extrazelluläre Fallen (NETs) frei. Dieser Prozess wird durch PAD4 gesteuert und führt zu einer anhaltenden Entzündungsreaktion, die nicht nur Krankheitserreger bekämpft, sondern auch gesundes Gewebe schädigt.
Mehr NET-Ablagerungen bei Diabetes-Patienten nachgewiesen
In Herzgewebe von Patient:innen mit Herzschwäche fanden die Forschenden bei zusätzlichem Diabetes deutlich mehr NET-Ablagerungen als bei Patientinnen ohne Diabetes. Je stärker die Ablagerungen ausgeprägt waren, desto eingeschränkter war die Herzfunktion. Diese Beobachtungen bestätigten sich in Tiermodellen: Nur Mäuse mit aktivem PAD4 entwickelten typische diabetesbedingte Schäden wie verminderte Herzleistung, Narbenbildung im Gewebe und eine eingeschränkte Nierenfunktion.
PAD4-abhängige Immunreaktion als Hauptursache identifiziert
Die Ergebnisse zeigen, dass Organschäden bei Diabetes nicht allein durch erhöhte Blutzuckerwerte entstehen, sondern wesentlich durch eine PAD4-abhängige Immunreaktion vermittelt werden. Besonders betroffen sind Herz und Nieren.
„PAD4 wirkt wie ein Schalter, der Neutrophile auf Entzündung programmiert„, sagt Prof. Dr. Dirk Westermann, Ärztlicher Direktor der Klinik für Kardiologie und Angiologie des Universitätsklinikums Freiburg. „Eine gezielte Hemmung dieses Enzyms könnte künftig dazu beitragen, Herz- und Nierenschäden bei Diabetes zu verhindern.“
Quelle:Universitätsklinikum Freiburg
Literatur:
- (1)
Schommer N. et al. (2025) Neutrophil extracellular traps and peptidylarginine deiminase 4-mediated inflammasome activation link diabetes to cardiorenal injury and heart failure, Eur Heart J., DOI: 10.1093/eurheartj/ehaf963.