Typ-2-Diabetes: Ansammlung fehlgefalteter Proteine in Mitochondrien beobachtet

Forscher der University of Michigan, USA, haben in einer aktuellen Studie eine starke Ansammlung fehlgefalteter Proteine in den Mitochondrien menschlicher Pankreasinseln von Patienten mit Typ-2-Diabetes (T2D) festgestellt.

Proteinfehlfaltung trägt zur Entstehung von Typ-2-Diabetes (T2D) bei. Die spezifische Rolle einer gestörten Proteostase ist jedoch unklar, erklären eingangs die Autoren. In ihrer neuen Studie beobachteten sie eine starke Ansammlung fehlgefalteter Proteine in den Mitochondrien menschlicher Pankreasinseln von Patienten mit T2D und erläutern deren Auswirkungen auf die Lebensfähigkeit von β-Zellen durch die mitochondriale Matrixprotease LONP1.

„Obwohl LONP1 mit seltenen mitochondrialen Erkrankungen assoziiert ist, ist dies die erste Studie, die zeigt, dass es bei Typ-2-Diabetes eine Rolle spielt“, kommentiert Prof. Scott Soleimanpour, einer der beiden Letztautoren. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Metabolism“ veröffentlicht.

Verlust von LONP1 im Fokus

Im Rahmen der Forschung ergaben quantitative Proteomikstudien an Proteinaggregaten, dass Inselzellen von Spendern mit T2D eine Signatur aufweisen, die eher einer Proteinfehlfaltung des mitochondrialen als des endoplasmatischen Retikulums ähnelt, berichten die US-Forscher. Der Verlust von LONP1, einem lebenswichtigen Bestandteil des mitochondrialen proteostatischen Mechanismus, mit verringerter Expression in den β-Zellen von Spendern mit T2D führt zu einer Fehlfaltung mitochondrialer Proteine und einer verringerten Atmungsfunktion, was zu Apoptose der β-Zellen und Hyperglykämie führt, heißt es weiter. Und der Funktionsgewinn von LONP1 verbessert die Fehlfaltung mitochondrialer Proteine und stellt das Überleben menschlicher β-Zellen nach Glukokolitoxizität über einen proteaseunabhängigen Effekt wieder her, der die Aktivität eines LONP1-mitochondrialen HSP70-Chaperons erfordert.

„Somit fördert LONP1 das Überleben von β-Zellen und verhindert Hyperglykämie, indem es die mitochondriale Proteinfaltung erleichtert“, schlussfolgern die Autoren. Die Wiederherstellung von Proteinfaltungsmechanismen könnte nach Angaben der Forscher ein potenzielles therapeutisches Ziel sein.