Einzigartiger Mechanismus schützt Zellen in der Bauchspeicheldrüse von Mäusen vor Entzündungen

Forschende der Universität zu Köln haben einen Mechanismus entdeckt, der die insulinproduzierenden β-Zellen der Bauchspeicheldrüse vor dem Zelltod schützt.

In der Studie wurde die Rolle eines bestimmten Proteins – der Rezeptor-interagierenden Proteinkinase 1 (RIPK1) – beim Überleben von β-Zellen untersucht. Normalerweise bestimmt dieses Protein das Schicksal von Zellen, indem es auf entzündliche Botenstoffe wie den Tumornekrosefaktor (TNF) reagiert und Überlebens- und Todessignale ausgleicht. Das Team um Dr. Nieves Peltzer am Zentrum für Molekulare Medizin Köln (ZMMK) fand jedoch heraus, dass RIPK1 für das Überleben von β-Zellen sowohl unter normalen als auch unter diabetischen Bedingungen nicht notwendig ist. Die Autoren vermuten, dass die außergewöhnlich hohen Werte des Schutzproteins cFLIP, das von β-Zellen hergestellt wird, dafür verantwortlich sein könnte, sie vor Entscheidungen von RIPK1 zu schützen.

Untersuchungen im Mausmodell ergaben, dass β-Zellen hohe Konzentrationen des Proteins cFLIP aufweisen, das den Zelltod verhindert, und niedrige Konzentrationen von apoptotischen (Caspase-8) und nekroptotischen Proteinen (RIPK3), die den Zelltod fördern. Diese Verteilung bildet einen Schutzschild gegen Zelltod, der vom Entzündungsfaktor TNF ausgelöst wird. Bei Einsatz des Antibiotikums Cycloheximid, das den cFLIP-Spiegel senkt, wurden die Zellen in der Bauchspeicheldrüse anfälliger für den TNF-induzierten Zelltod – ein Zeichen für die zentrale Rolle der Proteinherstellung und des cFLIP-Spiegels bei diesem Schutzmechanismus.

Neue Wege zur Erhaltung der β-Zellfunktion bei Diabetikern

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die β-Zellen der Bauchspeicheldrüse über einen besonderen Schutzmechanismus gegen TNF-induzierte Zytotoxizität verfügen, der auf das Protein cFLIP, nicht aber auf RIPK1 angewiesen ist. Dies könnte neue Wege zur Erhaltung der β-Zellfunktion bei Diabetikern eröffnen“, sagt Peltzer. Bislang wurde angenommen, dass RIPK1 für die Regulierung des Zelltods in allen Zelltypen universell erforderlich ist. Stattdessen scheinen die β-Zellen der Bauchspeicheldrüse in einzigartiger Weise in der Lage zu sein, trotz entzündlicher Todessignale zu überleben. Diese Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten in der Diabetesforschung. Erstautor Önay Veli ergänzt: „Wir waren erstaunt über die bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit der β-Zellen gegenüber dem TNF-induzierten Zelltod. Die Erkenntnis, dass β-Zellen erhöhte Mengen an überlebensfördernden Proteinen im Vergleich zu zelltodfördernden Proteinen produzieren, hilft uns, ihren Resistenzmechanismus besser zu verstehen.“

In zukünftigen Untersuchungen planen die Wissenschaftler, den Mechanismus, durch den cFLIP das Überleben von β-Zellen bei Diabetes reguliert, im Detail zu erforschen. Der Fokus liegt dabei auf Behandlungsmethoden, um β-Zellen vor Immunangriffen oder Glucotoxizität zu schützen. Auch zur Verbesserung der Lebensfähigkeit der β-Zellen während einer Transplantation könnten weitere Studien beitragen.