Role of sleep in methylglyoxal detoxification and diabetes

• Applicant: Professor Dr. Aurelio A. Teleman
• Subject Area: Endocrinology, Diabetology, Metabolism
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 186378826

Epidemiologische Studien und Laborexperimente haben Schlafentzug mit Diabetes, Fettleibigkeit und den damit verbundenen physiologischen Veränderungen in Verbindung gebracht, mitsamt den neuropsysologischen Veränderungen und der Insulinresistenz die diese Erkrankungen mit sich bringen. Die molekularen Mechanismen durch die Schlafentzug diese nachteiligen physiologischen Effekte hervorruft sind jedoch nicht bekannt. Wir beabsichtigen eine neue Hypothese zu untersuchen, nämlich daß toxische Metabolite wie Methylglyoxal (MG) Teil einer mechanistischen Verbindung darstellen. Wir vermuten, daß Schlafmangel zu erhöhten Werten des toxischen Stoffwechselprodukts Methylglyoxal und damit zu physiologischen Defekten beiträgt wie sie in diabetischen und prädiabetischen Patienten zu beobachten sind, wie z.B. verkürzte Lebenserwartung, Neurodegeneration und Insulinresistenz. Dieser Antrag basiert auf neueren Untersuchungsergebnissen aus unserem Labor: der Level des reaktiven Metabolits Methylglyoxal (MG) schwankt abhängig vom circadianen Rhythmus, es reichert sich während des Tages an, und sinkt in Abhängigkeit von Schlaf im Verlauf der Nacht. Tiere mit erhöhtem MG Spiegel wiesen verkürzte Lebenserwartung und verminderte Mobilität auf, was auf signifikante neurophysiologische Schäden schliessen lässt. Zusammengefasst möchte diese Studie ein neue molekularen Verbindung zwischen Schlaf und den physiologischen Defekten erhellen, wie man sie von prädiabetischen und diabetischen Patienten kennt und möglicherweise einen neuartigen Therapieansatz für die Behandlung von Diabetes aufzeigen.

• DFG Programme: Research Grants