DFG fördert Projekt zum Einfluss von Endocannabinoiden auf Insulin-produzierende Zellen

Mit rund 250.000 Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft ein Forschungsprojekt des halleschen Instituts für Anatomie und Zellbiologie (IAZ). In dem Projekt soll untersucht werden, inwieweit vom Körper selbst produzierte Cannabinoide, sogenannte Endocannabinoide, Einfluss auf Insulin-produzierende Beta-Zellen (β-Zellen) in der Bauchspeicheldrüse haben. 

„Ich freue mich sehr über die DFG-Förderung“, sagt Privatdozentin Dr. Ivonne Bazwinsky-Wutschke, die das Projekt mit dem Titel „„Die Insulinsekretion in der pankreatischen β-Zelle unter dem Einfluss von verschiedenen Cannabinoidrezeptoren und Endocannabinoidmetabolismus“ zusammen mit ihrem Arbeitsgruppenleiter Prof. Dr. Faramarz Dehghani eingereicht hat. Das Projekt wird zunächst für zwei Jahre mit der Option auf eine Verlängerung um ein Jahr gefördert. 

Das Grundlagenprojekt bringt die Forschungsschwerpunkte von Bazwinsky-Wutschke und Dehghani zusammen. „Jeder hat da sein Detailwissen und wir kombinieren das, um unsere Fragestellung zu bearbeiten“, sagt Dehghani. Sie forscht seit Jahren maßgeblich zu Beta-Zellen, er hingegen zum Endocannabinoidsystem (ECS) im menschlichen Körper. Dieses System beeinflusst mit seinen vom Körper selbst produzierten Cannabinoiden zahlreiche Körperfunktionen wie Metabolismus, Zellteilung oder Wachstum. Endocannabinoide sind Botenstoffe und an der Entstehung von Krankheiten wie Diabetes mellitus, Arteriosklerose und anderen beteiligt. Sie beeinflussen im Gehirn über spezielle Rezeptoren die Aktivität von Nervenzellen, wodurch Lernprozesse, Emotionen und Verhaltensweisen verändert werden.

Das ECS beeinflusst aber nicht nur die Signalübertragung im Nervensystem, sondern auch die Hormonausschüttung an der pankreatischen Insel (Langerhans-Insel). Insbesondere die Ausschüttung von Insulin als zentrales Hormon für die Senkung des Blutzuckerspiegels steht hier unter einer modulierenden Wirkung des ECS. Vermittelt werden die Effekte über verschiedene Cannabinoidrezeptoren und daran gekoppelte intrazelluläre Signalwege. So viel weiß man. „Aber wo genau das ECS in die Signalkaskade eingreift, welche die Insulinausschüttung ändert, das wissen wir nicht“, so Dehghani.

Die Signalübertragung der Cannabinoidrezeptoren im Fall einer Signalkaskade bei den Beta-Zellen sei international kaum erforscht und das Projekt einzigartig in Deutschland, so die beiden Wissenschaftler, die zudem mit Kollegen aus Mainz, Bonn, Würzburg und Potsdam zusammenarbeiten. Bazwinsky-Wutschke präzisiert: „Derzeit ist über die beteiligten intrazellulären Signalträger nur wenig bekannt. Aus unseren Vorarbeiten wissen wir, dass die pankreatische Insel alle Komponenten zur Produktion von Endocannabinoiden besitzt und dass die Rezeptoren zahlreich vorhanden sind. Und wenn solche Vorrichtungen vorhanden sind, dann haben sie auch eine Funktion.“ 

Das Projekt widmet sich deshalb zwei Fragestellungen: Wie beeinflusst das ECS  die Ausschüttung von Insulin und die damit verbundenen intrazellulären Signalträger unter physiologischen und diabetischen Bedingungen? Und welche Rolle spielen die Rezeptorveränderungen für die Regulation der Insulinsekretion und bei Typ-2-Diabetes (Diabetes mellitus)?

„Die Studie soll dazu beitragen, die Regulationsprozesse der Insulinausschüttung aus den pankreatischen Inseln zu verstehen und die Rolle des ECS für die Insulinsekretion beleuchten“, sagt Bazwinsky-Wutschke. Denn: Die aktive Beeinflussung des ECS, beispielsweise durch Medikamente, könnte zukünftig eine Möglichkeit zur Behandlung von Typ-2-Diabetes darstellen. Voraussetzung dafür sei eine genaue experimentelle Abklärung der intrazellulären Signalwege. Daran arbeitet nun die Forschergruppe. „Und die bisherigen Daten sehen so aus, als ob sie unsere Hypothesen unterstützen“, zeigt sich Dehghani optimistisch.