Wissenschaftler auf der Suche nach Mechanismus zur Insulinproduktion

Es klingt in den Ohren eines Diabetikers wie ein Traum: Forscher möchten Körperzellen dazu bringen, Insulin zu produzieren. Einen ersten Schritt dazu haben Wissenschaftler aus Los Angeles getan: Sie entdeckten einen Mechanismus, der andere Zelltypen zu pankreatitischen Beta-Zellen umwandeln könnte. Kürzlich veröffentlichten sie ihre Ergebnisse in dem Fachjournal Developmental Cell.

Die Forscher wollten herausfinden, welche Mechanismen die „Identität“ einer Beta-Zelle ausmachen, und konnten zeigen, dass hierbei chemische Marker, die Methylgruppen, eine wichtige Rolle spielen. Diese binden an die DNA und können dabei die Aktivität bestimmter Gene regulieren. Dieser Vorgang nennt sich Methylierung. Sie bewirkt, dass das Gen ARX in den Insulin produzierenden Beta-Zellen inaktiv ist. Aktiviert stößt dieses Gen hingegen die Bildung von Glukagon produzierenden Alpha-Zellen in der Bauchspeicheldrüse an. Glukagon gilt als Gegenspieler des Insulins – es ist für die Anhebung des Blutzuckerspiegels verantwortlich.

Doch ein Fehler in der Methylierung kann diesen Zustand offenbar umkehren: Die Forscher zerstörten in den Beta-Zellen das Enzym, das für die Methylierung verantwortlich ist. Daraufhin wurde das Gen ARX wieder aktiv und wandelte die Beta-Zellen in Alpha-Zellen um – vereinfacht gesagt: Durch einen Defekt bei der Methylierung verlieren die Beta-Zellen ihre „Identität“. Die Wissenschafter glauben nun Folgendes: Wenn es einen Vorgang gibt, bei dem aus den für den Diabetiker so wichtigen Beta-Zellen Alpha-Zellen werden, dann könnte es auch einen analogen Prozess geben, bei dem Beta-Zellen produziert werden.

Weitere Untersuchungen sollen sich daher nun damit beschäftigen, wie man verschiedene Zelltypen, u. a. Stammzellen, in funktionierende Beta-Zellen umwandeln könnte. Zudem betonten die Forscher, dass die Umwandlung der Beta-Zellen nicht in der DNS-Sequenz festgeschrieben, also genetisch vorprogrammiert ist. Vielmehr handelt es sich um einen sog. epigenetischen Vorgang, der durch Aktivität der Gene beeinflusst wird.

Quelle: BD 3/11