Studie zeigt, wie das Protein C3 Insulin-produzierende Zellen schützt

Forscher der Universität Lund, Schweden, haben ein Protein namens C3 untersucht, das eine zentrale Rolle im körpereigenen Immunsystem spielt. Das Protein wird von Zellen ausgeschieden und kommt in großen Mengen im Blut vor.

Es ist bereits bekannt, dass ein Protein namens IL-1B Entzündungen und Schäden an den insulinproduzierenden Zellen verursachen kann. Die neue Studie zeigt nun, dass es intrazelluläres C3 ist, das die insulinproduzierenden Zellen vor Schäden durch IL-1B schützt.

„Viele Diabetesforschungen konzentrieren sich darauf, zu verstehen, was passiert, wenn die insulinproduzierenden Zellen zerstört werden. Wir haben einen anderen Ansatz gewählt, der darauf abzielt zu verstehen, was die insulinproduzierenden Zellen schützt“, kommentiert Anna Blom, Professorin für Proteinchemie an der Universität Lund. Langfristig kann das Wissen über C3 genutzt werden, um neue Therapien zum Schutz der insulinproduzierenden Zellen zu entwickeln, etwa Stammzelltherapien zur Behandlung von Typ-1-Diabetes und Typ-2-Diabetes.

„Ein Ziel vieler Diabetesforscher ist es, Behandlungen zu entwickeln, bei denen dem Patienten Stammzellen entnommen und in insulinproduzierende Zellen umgewandelt werden, die dann wieder in den Patienten transplantiert werden. Um dies zu erreichen, ist es wichtig zu verstehen, was erforderlich ist, damit die insulinproduzierenden Zellen gut funktionieren. Wenn wir die Produktion von intrazellulärem C3 in diesen Zellen steigern können, kann dies dazu beitragen, dass die Zellen länger überleben, sodass die Behandlung wirksamer sein kann“, sagt Ben C. King, außerordentlicher Professor für Entzündungsforschung an der Universität Lund und Co-Hauptautor von die Studie.

Den Weg für neue Forschung ebnen

Unter Forschern, die das Immunsystem untersuchen, besteht kein Konsens darüber, ob C3 in unseren Zellen eine bedeutende Rolle spielt. Blom hofft, dass die neue Studie den Weg für neue Forschungen ebnen wird, die unser Wissen über die Bedeutung intrazellulärer Proteine bei der Entstehung von Diabetes und anderen Krankheiten erweitern können.

„Es ist seit langem bekannt, dass C3 eine entscheidende Rolle für das Immunsystem im Blutkreislauf spielt, wo es weißen Blutkörperchen dabei hilft, infektiöse Mikroorganismen zu verschlingen. Unsere neue Studie zeigt, dass das Protein eine andere Rolle spielt, wenn es sich innerhalb der Zelle befindet. Wir hoffen, ähnliche Studien von anderen Forschungsgruppen zu sehen, die unsere Ergebnisse entweder bestätigen oder widerlegen“, betont Blom.

Fakten zur Studie

• Die Forscher kultivierten insulinproduzierende Zellen von Ratten. Mit der Genschere CRISPR/Cas9 erzeugten sie Zellen, denen entweder C3 fehlte oder die nur die intrazelluläre Form des Proteins produzierten. Sie fanden dann heraus, dass Zellen ohne C3 anfälliger für die schädlichen Wirkungen von IL-1B waren, während Zellen mit C3 geschützt waren.
• Ihre Experimente an Mäusen zeigten, dass insulinproduzierende Zellen, denen C3 fehlt, einem höheren Risiko für Schädigung und Tod ausgesetzt sind, was zu einer schnelleren Entwicklung diabetesähnlicher Erkrankungen führt.
• Die Forscher konnten auch frühere Erkenntnisse bestätigen, dass intrazelluläres C3 in menschlichen insulinproduzierenden Zellen vorhanden ist und dass der Spiegel bei Anwesenheit von IL-1B ansteigt, insbesondere im Zusammenhang mit Diabetes. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass das Protein versucht, die insulinproduzierenden Zellen zu schützen.
• Die Schutzwirkung kann mit einem Protein namens FRK in Verbindung gebracht werden. Frühere Studien derselben Forschungsgruppe haben gezeigt, dass C3 mit FRK interagiert, was bekanntermaßen zur Zerstörung von Insulin produzierenden Zellen beiträgt. In der neuen Studie führten die Forscher Experimente durch, die zeigten, dass die schädliche Wirkung von IL-1B auf insulinproduzierende Zellen gehemmt wird, wenn FRK und C3 miteinander interagieren.