Wenn die Körperzellen nicht mehr ausreichend auf Insulin reagieren, also eine beginnende und sich verstärkende Insulinresistenz, steht auch mit der Zellalterung in Verbindung. Insulinresistenz kommt nicht nur bei Diabetes Typ 2, sondern häufig auch bei Adipositas, bei Fettstoffwechselstörungen, Bluthochdruck oder der nichtalkoholischen Fettleber vor. Ein gestörter nährstoffbezogener Signalweg kann die Ursache für eine Insulinresistenz sein. Doch was ist das überhaupt, ein nährstoffbezogener Signalweg?
Fehlerhafte Insulinrezeptoren
Ein sogenannter nährstoffbezogener Signalweg lässt sich am Beispiel des Zucker-Stoffwechsels erklären. Die Bindung von Insulin an den Insulinrezeptor einer Zelle aktiviert eine biochemische Signalkette. Daraufhin wandern Glukosetransporter aus dem Zellinneren in die Zellmembran, wo sie Glukose ins Zellinnere pumpen. Ist der Signalweg bei einer Insulinresistenz gestört, reagieren insulinabhängige Muskel- oder Fettzellen nicht mehr so gut auf Insulin, und Glukose wird nicht mehr ausreichend aufgenommen.
Der exakte Mechanismus hinter der Insulinresistenz ist nicht bis ins letzte Detail geklärt. Eine mögliche Erklärung ist beispielsweise, dass sich die Zellen vor einer Überflutung mit Glukose schützen und weniger Glukoserezeptoren bilden. Möglicherweise spielen aber auch Fehler in der Struktur des Insulinrezeptors eine Rolle, sodass Insulin nicht mehr richtig binden kann. Das Insulinsignal fällt schwächer aus. Für die fehlerhafte Synthese des Insulinrezeptors macht die Wissenschaft genomische Veränderungen oder oxidative Attacken verantwortlich.
Sport wirkt wie Insulin
Warum Sport bei Insulinresistenz und Diabetes Typ 2 so wichtig ist, zeigt ein Blick auf den Energiestoffwechsel. Bei leichter körperlicher Betätigung wird zur Energiegewinnung ATP (Adenosintriphosphat) abgebaut zu ADP (Adenosindiphosphat). Bewegen wir uns stärker, passiert folgendes: ATP wird nicht nur abgebaut zu ADP, sondern weiter zu AMP (Adenosinmonophosphat). Um das AMP wieder zu regenerieren, tritt die AMP-Kinase auf den Plan, ein Enzym, das beim Sport aktiviert wird. Die AMP-Kinase hat eine weitere Funktion, sie ist nämlich in der Lage, ein ähnliches Signal auf die Glukosetransporter zu geben wie das Insulin. Die Glukosetransporter werden in der Muskelzelle aktiviert und pumpen Glukose in die Zelle hinein – und zwar insulinunabhängig und sogar unabhängig von Diabetes Typ 2 oder Insulinresistenz. „Langfristig verbessern wir so den gesamten Kohlenhydratstoffwechsel und die Insulinsensitivität“, so Martin. Das Enzym AMP-Kinase steigert außerdem die Fettverbrennung und hemmt die Cholesterinsynthese.
Entscheidend ist das Maß der sportlichen Betätigung
Entweder wir treiben intensiv und kurz Sport oder moderat und dafür länger. Und nicht nur Bewegung nimmt Einfluss auf die AMP-Enzymaktivität. „Es scheint tatsächlich möglich, durch Fasten, scheinbar auch durch Intervallfasten, die AMP-Kinase zu aktivieren“, sagt Martin. Ein wichtiger Punkt der Prävention, wenn es darum geht, vorzeitige Zellalterung und Seneszenz zu vermeiden. „Denn eine hohe Blutzuckerbelastung ist ein Faktor, der zu Seneszenzprozessen beiträgt“, so Martin.
Fettzellen können platzen
Ein weiterer nährstoffbezogener Signalweg betrifft das Fettgewebe. Wenn Menschen an Körpergewicht zunehmen, bilden sich normalerweise neue Fettzellen. Diese frischen und funktionstüchtigen Fettzellen können Fett speichern. Die Bildung neuer Fettzellen wird unter Umständen aber durch oxidative Attacken, Bewegungsmangel oder Adipositas und durch ein höheres Lebensalter beeinträchtigt. All diese Faktoren können eine sogenannte Hypertrophie begünstigen. „Dabei werden keine neuen Fettzellen mehr gebildet, sondern die vorhandenen Fettzellen werden vollgestopft, und sie werden dadurch größer und instabiler“, erklärt Martin.
Der Sauerstoffmangel durch die Enge führt zu Zellstress und Entzündungsreaktionen. Hypertrophe Fettzellen können sich irgendwann gar nicht mehr teilen. Mit der Zeit verliert das gesamte Fettgewebe seine Fähigkeit Fett zu speichern. „Die Fettzellen können überlaufen wie eine Badewanne“, so Martin. Bei einem Lipid-Overflow treten freie Fettsäuren ins Blut, die in größeren Mengen Blutgefäße schädigen und zur Bildung von Fettsäureradikalen und Entzündungsfaktoren beitragen. Es drohen Fetteinlagerungen in Leber und Bauchspeicheldrüse.