Definition des molekularen Netzwerks der menschlichen Insulinresistenz; SIGNATURE (SIGNATURE)

Diese Interventionsstudie zielt darauf ab, die molekularen Mechanismen aufzudecken, die der Insulinresistenz bei ansonsten gesunden Erwachsenen zugrunde liegen, und zu untersuchen, wie kurzfristige Lebensstiländerungen diese Mechanismen beeinflussen können. Insulinresistenz ist ein Schlüsselmerkmal bei der Entwicklung von Typ-2-Diabetes und anderen Stoffwechselerkrankungen, tritt jedoch nicht einheitlich bei allen Individuen auf. Die übergreifende Hypothese ist, dass Insulinresistenz mehrere zugrunde liegende Ursachen hat, die je nach genetischer Variation und modifizierbaren Lebensstilfaktoren wie körperlicher Aktivität und Ernährung zwischen Individuen variieren.

Insgesamt werden 80 gesunde Teilnehmer – 40 Männer und 40 Frauen im Alter zwischen 25 und 55 Jahren – rekrutiert. Alle Teilnehmer müssen einen Body-Mass-Index (BMI) zwischen 18 und 30 haben und strenge Einschluss- und Ausschlusskriterien erfüllen, um Störvariablen zu minimieren. Die Teilnehmer müssen frei von chronischen Erkrankungen sein, Nichtraucher, einen begrenzten Alkoholkonsum haben und keine hohen körperlichen Aktivitäten ausüben. Dieser kontrollierte Ansatz gewährleistet eine genauere Bewertung der untersuchten Variablen.

Zu Beginn durchlaufen alle Teilnehmer eine umfassende Phänotypisierung, einschließlich Bewertungen der gewohnheitsmäßigen körperlichen Aktivität, der Nahrungsaufnahme, der Glukosetoleranz und der Ganzkörper-Insulinsensitivität. Dies wird den Forschern ermöglichen, Subphänotypen der Insulinresistenz sowohl auf physiologischer als auch auf molekularer Ebene zu kategorisieren.

Nach der Basistestung werden 40 der 80 Teilnehmer eine von zwei kurzfristigen Interventionen durchlaufen, die darauf ausgelegt sind, Stoffwechselwege im Zusammenhang mit der Insulinsensitivität zu belasten:

• Reduzierte körperliche Aktivität: Die Teilnehmer werden ihre tägliche körperliche Aktivität für 14 Tage erheblich verringern.
• Fettreiche Ernährung: Die Teilnehmer werden an drei aufeinanderfolgenden Tagen eine hyperkalorische, fettreiche Ernährung zu sich nehmen.

Ziel dieser Interventionen ist es, zu testen, wie sich kurzfristige negative Lebensstiländerungen auf die Insulinwirkung und verwandte molekulare Marker auswirken und ob diese Reaktionen zwischen Individuen mit unterschiedlichen phänotypischen und genetischen Profilen variieren.

Nach der Interventionsphase werden ausgewählte Stoffwechseltests wiederholt, um Veränderungen der Insulinsensitivität und der molekularen Signalübertragung zu bewerten. Das primäre Ergebnismaß ist die Ganzkörper-Insulinwirkung, bewertet mit Goldstandard-Physiologiemethoden. Explorative Ergebnisse umfassen die Identifizierung zellulärer und molekularer Mechanismen, die zur Insulinresistenz beitragen, sowie das Verständnis der Wechselwirkung zwischen Genexpression und Lebensstilreaktionen.

Durch die Kombination von tiefer Phänotypisierung mit kurzfristigen Interventionen wird diese Studie neue Erkenntnisse über die biologische Vielfalt der Insulinresistenz generieren. Letztendlich könnte dies zur Entwicklung individuellerer Strategien für die Prävention und Behandlung von Stoffwechselerkrankungen beitragen.