Wichtige Signale für die gezielte Entwicklung und Regeneration von Betazellen identifiziert

Wissenschaftler zeigen in der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachjournals PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), dass Mindbomb1, ein Regulator für den Notch-Signalweg*, entscheidend ist für die physiologisch korrekte Entwicklung der Betazellen während der Embryonalentwicklung.

Damit geht die Bedeutung des Notch-Signalweges über die reine Aufrechterhaltung der Vorläuferzellen deutlich hinaus. Die Befunde sind essentiell, in vitro Differenzierung von Betazellen aus ihren Vorläufern zu ermöglichen und so zukünftig Zellersatztherapien bei Diabetikern zu entwickeln oder die Neubildung von Betazellen beim Erwachsenen wieder anzuregen.

Die Arbeiten entstanden in Kooperation des Dänischen Stammzellzentrums mit NovoNordisk, außerdem waren die amerikanische Vanderbilt-Universität, die japanische Universität Kyoto, die koreanische Universität in Seoul und das Helmholtz Zentrum München beteiligt.

Prof. Heiko Lickert, Direktor des Instituts für Diabetes- und Regenerationsforschung des Helmholtz Zentrums München, leistete mit seinem Team einen erfolgskritischen Beitrag: Hier gelang es, eine Mauslinie zu generieren, bei der bedarfsabhängig der Notch-Signalweg im Pankreas ausgeschaltet werden kann. Durch das gezielte Ab- und Anschalten von Genen während der Organentwicklung können die Wissenschaftler detailliert untersuchen, welche Signale und Faktoren die Entwicklung der Betazelle regulieren. Dadurch wird das Modell auch über die aktuelle Studie hinaus dazu beitragen, konkrete medizinische Fortschritte im Bereich der regenerativen Medizin zu erzielen: „Unsere Erkenntnisse sind ein wichtiger Schritt, um die Entstehung neuer Betazellen anregen zu können und damit auf lange Sicht Zell-Ersatztherapien und die Wiederherstellung der Betazellen bei Diabetikern zu ermöglichen“, sagt Lickert.

Das Verständnis der Entstehungsmechanismen von Volkskrankheiten und die Ableitung neuer Angriffspunkte für Diagnose, Therapie und Prävention ist Ziel des Helmholtz Zentrums München.

Typ-2-Diabetes ist eine Erkrankung des Glukosestoffwechsels, bei der die Betazellen der Bauchspeicheldrüse entweder absterben, nicht mehr ausreichend Insulin produzieren oder das Insulin im Körper nicht mehr wirken kann. Diabetiker mit unzureichender Insulin-Produktion werden durch medikamentöse Gabe des Hormons behandelt. Allein in Deutschland ist Diabetes derzeit bei mindestens sieben Prozent der Bevölkerung bekannt, das entspricht fast sechs Millionen Menschen. Studien zur Dunkelziffer des Diabetes legen nahe, dass darüber hinaus mehrere Millionen Männer und Frauen in Deutschland an einem noch nicht diagnostizierten Diabetes leiden.

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Hintergrund
* Der Notch-Signalweg steuert wichtige Vorgänge in der Embryonalentwicklung von Säugetieren und dem Menschen. Unter anderem ist er beteiligt an der Bildung der pankreatischen Betazelle.
Original-Publikation:
Horn S. et al.(2012) Mind bomb 1 is required for pancreatic β-cell formation, PNAS April 23, 2012, doi: 10.1073/pnas.1203605109
Link zur Fachpublikation http://www.pnas.org/content/early/2012/04/18/1203605109.abstract

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1.900 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 31.000 Beschäftigten angehören. Das Helmholtz Zentrum München ist Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung e.V.. http://www.helmholtz-muenchen.de
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