Regeneration von Beta-Zellen im Kampf gegen Diabetes

Diabetes ist ein ernstzunehmendes weltweites Gesundheitsproblem, das seit einigen Jahren epidemische Ausmaße annimmt. Ein Aufdecken der Krankheitsursachen kann therapeutische Fortschritte wesentlich fördern.

Gesundheit

Typ-2-Diabetes (T2D) ist eine Autoimmunerkrankung, die durch Zerstörung der Insulin-produzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse entsteht. Die Krankheit beginnt mit einer Insulinresistenz. In dieser Phase versucht der Körper die Unfähigkeit zu kompensieren, Insulin effektiv zu nutzen. Nach und nach führt dies entweder zum Rückgang der Betazellpopulation oder zu gestörter Insulinproduktion. Um die molekularen Mechanismen zu erkunden, die die Betazell-Proliferation beeinträchtigen, untersuchte das EU-finanzierte Forschungsprojekt BCELL-T2D den Zeitverlauf an einem diabetischen transgenen Mausmodell. Auf diese Weise sollten molekulare Zielstrukturen identifiziert werden, die sich therapeutisch nutzen lassen, um die reduzierte Betazellmasse zu regenerieren. Die verschiedenen bei menschlicher Diabetes beobachteten Stadien wurden im Mausmodell rekonstruiert. Die 4-9 Wochen alten Tiere entwickelten erst eine Insulinresistenz und nach 10-18 Wochen Diabetes, während fortgeschrittener Diabetes und Komplikationen erst bei Tieren ab einem Alter von 19 Wochen auftraten. Interessanterweise wurde in der Insulinresistenzphase eine Erhöhung der Betazellmasse beobachtet. Diese proliferative Expansion der Betazellen korrelierte mit einem Anstieg von Glukagon-exprimierenden Zellen. Glukagon ist ein Hormon, das Glykogen in Glukose umwandelt und die Freisetzung von Insulin stimuliert. Glukagon-exprimierende Mäuse konnten die Insulinresistenz kompensieren, sodass sich kein Diabetes entwickelte. Basierend auf dieser interessanten Feststellung erkundet BCELL-T2D verschiedene Ansätze zur Induktion der Betazell-Proliferation, u.a. Cyclin C als Zellzyklusinduktor. Darüber hinaus wurde in einer Bibliothek kleiner Moleküle das von einer Koralle stammende Epoxypukalid als möglicher Förderer der Betazell-Proliferation und –funktion identifiziert. Insgesamt zeigen die Ergebnisse von BCELL-T2D, dass die Betazell-Proliferation die Entwicklung zum diabetischen Phänotyp aufhalten kann. Die klinische Validierung dieses Ansatzes kann der Entstehung eines Diabetes vorbeugen. Ein Erfolg würde die Gesundheitsbelastung durch die Krankheit erheblich senken und die Lebensqualität von Diabetikern verbessern.

Role of pancreatic beta-cell regeneration in the pathofisiology and treatment of insulin resistance and type 2 diabetes

Regeneration von Beta-Zellen im Kampf gegen Diabetes

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