Im Bündel aggressiv

Ein kleines Eiweiß könnte dazu beitragen, dass bei manchen Menschen der Blutzucker aus dem Ruder läuft. Diese Ansicht stützen neue Untersuchungen amerikanischer Mediziner. Bevor es von insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse ausgeschüttet wird, bildet das Protein Bündel, die offenbar das zelluläre Membransystem angreifen.

Das betrifft nicht nur die Membranen des Produktions- und Transportsystems der Zelle, des Endoplasmatischen Retikulums, berichtet die Gruppe um Peter Butler von der University of California im “American Journal of Pathology”. Auch die Mitochondrien, die Zellkraftwerke, werden von den Proteinbündeln beschädigt. Beide Faktoren könnten letztlich den Untergang der Insulinproduzenten beschleunigen und so den Ausbruch bzw. das Fortschreiten eines Diabetes beschleunigen, so die Forscher.

Bei mehreren Erkrankungen – vom Typ-2-Diabetes über Morbus Parkinson, Alzheimer und Huntington bis hin zur Creutzfeld-Jakob-Krankheit – entwickeln sich typische Ablagerungen im Gewebe. Diese bestehen aus einer großen Zahl gleicher Proteinmoleküle. Im Falle des Typ-2-Diabetes handelt es sich um das Insel-Amyloid-Polypeptid (IAPP). Auch als Amylin bezeichnet, wird es von den Betazellen der Bauchspeicheldrüse gemeinsam mit dem Insulin ausgeschüttet und hilft vermutlich bei der Kontrolle des Blutzuckerspiegels.

Butler und Kollegen suchten nach weiteren Belegen für ihre Hypothese, dass nicht erst die Amyloidablagerungen, sondern bereits kleinere Bündel des jeweiligen Proteins zum Krankheitsgeschehen beitragen. Die Forscher behandelten dazu Bauchspeicheldrüsengewebe von Mäusen, die menschliches IAPP bildeten, mit einem Antikörper, der ausschließlich an solche Proteinoligomere bindet. Tatsächlich konnten sie die Bündel innerhalb der Betazellen nachweisen.

Typischerweise fanden sich die Oligomere im Endoplasmatischen Retikulum und in sekretorischen Vesikeln. Und auf den elektronenmikroskopischen Aufnahmen machten die angrenzenden Membranen nicht selten einen angegriffenen, löchrigen Eindruck. Das galt auch für Mitochondrien mit Kontakt zu den Oligomeren. Ganz ähnliche Resultate erhielten die Forscher mit menschlichem Bauchspeicheldrüsengewebe, das bei Tumoroperationen entnommen worden war. Passend zur Hypothese der toxischen Oligomere, war die Zahl der IAPP-Oligomere in Gewebe von fettleibigen Patienten und von solchen mit Typ-2-Diabetes besonders hoch.

Forschung: Tatyana Gurlo, Sergey Ryazantsev und Peter C. Butler, Islet Research Center, School of Medicine, und Electron Imaging Center for Nanomachines, California Nano Systems Institute, University of California, Los Angeles; und andere

Veröffentlichung American Journal of Pathology, Vol. 176(2), pp 861-9, DOI 10.2353/ajpath.2010.090532

WWW:
Hillblom Islet Research Center, UCLA
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