Unser Blutzuckerhaushalt hängt von der Fähigkeit der Betazellen der Bauchspeicheldrüse ab, Glukose zu erkennen und Insulin auszuschütten, um unseren Zuckerspiegel auf einem angemessenen Niveau zu halten. Bei einer Fehlfunktion dieser Zellen gerät das Gleichgewicht aus den Fugen und es kommt zu Diabetes. Bisher war sich die wissenschaftliche Gemeinschaft einig, dass die Betazellen die anderen hormonproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse benötigen, um richtig zu funktionieren. Ein Team der Universität Genf beweist das Gegenteil: Bei erwachsenen Mäusen, deren Bauchspeicheldrüse nur über Betazellen verfügt, sind die Blutzuckerregulierung und die Insulinempfindlichkeit sogar besser als bei Standardtieren. Diese Ergebnisse eröffnen wichtige klinische Perspektiven. Sie sind in der Zeitschrift Nature Metabolism zu lesen.
2010 hatte das Team von Pedro Herrera, Professor an der Abteilung für genetische Medizin und Entwicklung und am Diabeteszentrum der Medizinischen Fakultät der Universität Genf, die erstaunliche Fähigkeit der Bauchspeicheldrüsenzellen entdeckt, ihre Funktion zu ändern. Bei einem vorzeitigen Tod der Betazellen können die endokrinen Zellen, die normalerweise für die Produktion anderer Hormone wie Glukagon oder Somatostatin zuständig sind, auf die Produktion von Insulin umschalten.
’Bisher ging man davon aus, dass sich die differenzierten adulten Zellen eines Organismus nicht regenerieren und funktionell neu orientieren können. Diese Zellplastizität pharmakologisch auszulösen, könnte somit die Grundlage für eine völlig neue Therapie gegen Diabetes sein. Was passiert aber, wenn alle Zellen der endokrinen Bauchspeicheldrüse ihre ursprüngliche Funktion, Insulin zu produzieren, aufgeben? Das wollten wir in unserer neuen Studie herausfinden", erklärt Pedro Herrera.
Nicht-Beta-Zellen sind unwesentlich
Es wurde allgemein angenommen, dass Betazellen nur in Anwesenheit der anderen hormonproduzierenden Zellen, der Alpha-, Delta- und Gamma-Zellen, die in der Bauchspeicheldrüse zu Inseln zusammengefasst sind, richtig funktionieren können. Um dies zu überprüfen, haben wir Mäuse verwendet, bei denen man im Erwachsenenalter selektiv alle Nicht-Beta-Zellen aus der Bauchspeicheldrüse entfernen kann, um zu sehen, wie die Beta-Zellen den Blutzuckerspiegel regulieren", erklärt Marta Perez Frances, Forscherin in Pedro Herreras Labor und Erstautorin der Arbeit. Überraschenderweise waren unsere Mäuse nicht nur in der Lage, ihren Blutzuckerspiegel effektiv zu regulieren, sondern sie waren sogar gesünder als die Kontrollgruppe.
Selbst bei sehr fettreicher Ernährung oder bei Tests auf Insulinresistenz, einem der Hauptmarker für Diabetes, zeigten diese Mäuse eine bessere Insulinempfindlichkeit in allen Zielgeweben, insbesondere im Fettgewebe. Warum ist das so? Es gibt einen Anpassungsprozess, bei dem der Körper andere Hormonzellen außerhalb der Bauchspeicheldrüse rekrutiert, um mit dem plötzlichen Rückgang von Glukagon und anderen Hormonen aus der Bauchspeicheldrüse fertig zu werden", sagt Pedro Herrera. ’Aber das zeigt, dass die Nicht-Beta-Zellen der Pankreasinseln für die Aufrechterhaltung des glykämischen Gleichgewichts nicht wesentlich sind’. Diese Ergebnisse sind überraschend und widersprechen der bislang vorherrschenden Auffassung.
Neue Therapien zeichnen sich ab
Natürlich wechseln etwa 2% der Pankreaszellen bei Insulinmangel ihren Beruf. Die Herausforderung besteht darin, ein Molekül zu identifizieren, das diese Umstellung erzwingen und verstärken kann. Eine andere Strategie besteht auch darin, Stammzellen in vitro zu differenzieren, um neue Betazellen zu produzieren, bevor sie in Menschen mit Diabetes transplantiert werden. Unsere Ergebnisse beweisen, dass sich Strategien, die sich auf Insulinzellen konzentrieren, tatsächlich auszahlen könnten", freut sich Pedro Herrera. Unsere weitere Arbeit wird daher darin bestehen, die molekularen und epigenetischen Profile der Nicht-Beta-Zellen von Menschen mit und ohne Diabetes zu erstellen, in der Hoffnung, die Elemente zu identifizieren, die die Umwandlung dieser Zellen im pathologischen Kontext von Diabetes induzieren könnten".
