In der Bauchspeicheldrüse sitzt die Steuerzentrale für den Blutzuckerspiegel: Hier produzieren die hochspezialisierten Zellen der sogenannten Langerhans-Inseln Botenstoffe wie Insulin. Ohne dieses Hormon kann der Zucker aus dem Blut nicht in die Zellen transportiert werden, wo er zur Energiegewinnung benötigt wird. Patienten mit Diabetes Typ 1 fehlt das für den Körper so wichtige Insulin jedoch. Denn ihr Immunsystem greift die für die Insulinproduktion verantwortlichen Beta-Zellen an und schädigt sie. Betroffene müssen sich den fehlenden Stoff bisher regelmäßig von außen zuführen. Doch Wissenschaftler suchen bereits nach eleganteren Lösungen für das Problem. Was wäre zum Beispiel, wenn man die zerstörten Zellen einfach ersetzen könnte?
Flexible Langerhans-Zellen
Dass diese Idee gar nicht so abwegig ist, haben unlängst Untersuchungen an Mäusen gezeigt: Kommt es bei zuckerkranken Nagern zu einem extremen Verlust von Beta-Zellen, kompensiert der Körper diesen Verlust in seltenen Fällen selbst. Dann beginnen andere Zellen der Langerhans-Inseln, Insulin zu produzieren und übernehmen so die Aufgabe der verlorenen Beta-Zellen. Diese Umwandlung lässt sich im Labor auch gezielt auslösen. Das bedeutet, dass die unterschiedlichen Zelltypen in der Bauchspeicheldrüse prinzipiell flexibel sind – zumindest bei Mäusen. Doch verfügen menschliche Pankreaszellen über die gleiche Plastizität?
Dieser Frage ist nun ein Forscherteam um Kenichiro Furuyama von der Universität Genf nachgegangen. Für ihre Studie untersuchten sie zwei Zelltypen der Langerhans-Inseln: Alpha-Zellen, die normalerweise Glucagon produzieren, sowie das sogenannte pankreatische Polypeptid (PP) produzierende Gamma-Zellen. Diese von gesunden und Diabetes-kranken Spendern stammenden Zellen versuchten die Wissenschaftler umzuprogrammieren. Dabei zeigte sich: Mithilfe der Transkriptionsfaktoren PDX1 und MAFA lassen sich die Zellen tatsächlich verändern. Werden diese beiden Faktoren übermäßig stark exprimiert, werden die Zellen zu Insulinproduzenten – und schütten das Hormon als Reaktion auf Glucose aus.
Normalisierter Blutzuckerspiegel
Um herauszufinden, wie sich derart veränderte Zellen in einem lebenden Organismus verhalten, führten die Forscher Experimente mit Mäusen durch. Sie transplantierten Diabetes-kranken Tieren umgewandelte Alpha-Zellen von unterschiedlichen menschlichen Spendern. Das vielversprechende Ergebnis: Die Zellen übernahmen verlässlich die Aufgabe der Beta-Zellen und produzierten selbst sechs Monate nach der Transplantation noch wie gewünscht Insulin. Auf diese Weise hielten sie den Blutzuckerspiegel auf einem normalen Niveau und konnten auch andere typische Symptome der Erkrankung lindern, wie das Team berichtet.
