Insulinfabriken im Kettenhemd

Patienten mit Diabetes vom Typ 1 können ihren Blutzuckerspiegel nicht mehr selbsttätig regulieren, da ihre Körperabwehr die zuständigen Inselzellen der Bauchspeicheldrüse zerstört. Amerikanische Forscher haben eine neue Methode entwickelt, diesen Zellen ein regelrechtes Kettenhemd zu verpassen. Ein dünner Polymerfilm hält große Immunmoleküle auf Abstand, lässt gleichzeitig jedoch kleine Moleküle wie Insulin und Nährstoffe passieren.

Allein in Deutschland leben schätzungsweise 250.000 Menschen mit dem juvenilen oder Typ-1-Diabetes. Sie müssen sich Insulin spritzen, um Erblindung oder Amputationen infolge eines chronisch erhöhten Blutzuckerspiegels zu vermeiden. Versuche, solchen Patienten mit transplantierten Inselzellen zu helfen, erbrachten kurzfristig zwar ermutigende Resultate, auf lange Sicht sank die Erfolgsquote jedoch. Ein Grund dafür liegt in dem neuerlichen Angriff der Körperabwehr auf die transplantierten Zellen.

Abhilfe schaffen könnte eine raffinierte Methode, die Milan Mrksich und seine Kollegen an der University of Chicago im Fachblatt “Small” vorstellen. Die Forscher isolierten Inseln aus Bauchspeicheldrüsen von Ratten und gaben sie in eine wässrige Lösung, die unter anderem Polyethylenglykol (PEG) enthielt. Diese Lösung schichteten sie auf ein dichtes Öl und führten dann ein Glasröhrchen von unten bis nahe an die Öl-Wasser-Grenze heran. Pumpten sie nun Öl durch das Röhrchen ab, wurde auch ein feiner Faden der wässrigen Lösung samt darin enthaltener Inseln mitgerissen.

Ähnlich wie bei einem minimal aufgedrehten Wasserhahn, zog sich der Faden um die Inseln herum zu feinen Tröpfchen zusammen. Als Folge waren die Inseln, unabhängig von ihrer Größe, in einen zehn Mikrometer dünnen Mantel aus PEG gehüllt. Diesen stabilisierten die Forscher, indem sie die langen PEG-Moleküle mit grünem Laserlicht untereinander verknüpften.

Erste Labortests ergaben, dass Antikörper und Komplementproteine des Immunsystems dieses “Kettenhemd” nicht durchdringen können. Sauerstoff, Zucker und Insulin schlüpfen jedoch problemlos durch die Maschen, sodass gepanzerte Inseln ebenso empfindlich und rasch auf unterschiedliche Zuckerkonzentrationen reagieren wie nackte Inseln, berichten die Forscher.

Die neue Methode verbessere daher die Chancen, Typ-1-Diabetikern durch eine Transplantation dauerhaft helfen zu können, schließen Mrksich und Kollegen. Nicht zuletzt erhöhe sie auch die Zahl potenzieller menschlicher Spender. Und selbst der Einsatz von Tieren als Inselzell-Lieferanten erscheine denkbar, da das Kettenhemd eventuell vorhandene Krankheitserreger in den fremden Zellen gefangen halte.

Forschung: Jason L. Wyman, Milan Mrksich, Sidney R. Nagel und Marc R. Garfinkel, Departments of Chemistry und Howard Hughes Medical Institute, Franck Institute und Department of Physics, und Department of Surgery, University of Chicago; und andere

Veröffentlichung Small, Vol. 3(4), pp 683-90, DOI 10.1002/smll.200600231

WWW:
Mrksich Lab, University of Chicago
Diabetes-Deutschland.de
- Inselzelltransplantation bei Typ-1-Diabetikern
Pankreas - Anatomie und Funktion

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