Hoffnung für Typ-1-Diabetiker: Können Alpha-Zellen die Beta-Zellen ersetzen

Die Beta-Zellen produzieren das Hormon Insulin und regulieren den Blutzuckerspiegel. Zerstört der Körper aufgrund einer Autoimmunkrankheit diese Zellen oder schränkt deren Funktionstüchtigkeit ein spricht man im Medizinerkreisen von einem Typ-1-Diabetes mellitus.

Die ebenfalls in der Bauchspeicheldrüse vorkommenden Alpha-Zellen sind für die Produktion des Hormons Glukagon zuständig. Bei zu niedrigem Blutdruck sendet der Körper ein Signal an die Alpha-Zellen, die dann mit der Produktion des Hormons beginnen. Dieses erreicht die Leber und signalisiert ihr zur Energieversorgung Glukose in den Blutkreislauf auszuschütten. Damit haben Beta- und Alpha- Zellen eine gegensätzlichen Funktion und Wirkung auf den Blutzuckerspiegel.

Beta-Zellen erholen sich

Die Forschergruppe um Pedro Herrera von der Universität Genf zerstörte in seinem Experiment selektiv die Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse der Versuchsmäuse mit einem Toxin. Erwartungsgemäß entwickelten die Tiere einen schweren Typ-1-Diabetes mellitus. Sie wären gestorben, wenn ihnen nicht regelmäßig Insulin-Injektionen zugefügt worden wären. Überraschend war, dass die Tiere im Laufe der Zeit jedoch immer weniger Insulin benötigten, da sich die Zellen scheinbar regenerierten. Innerhalb der drauffolgenden zwei Wochen verdreifachte sich sogar die Zahl der regenerierten Zellen. Langzeitversuche zeigten, dass sich bei Mäusen, bei denen regelmäßig Insulin zugeführt wurde, etwa zehn Prozent der ursprünglichen Zellen erholte.

Alpha-Zellen übernehmen Beta-Zellfunktion

Der Auslöser für die spontane Regeneration scheint bei den benachbarten Gegenspieler, den Alpha-Zellen zu liegen. Diese übernahmen überraschenderweise zusätzlich zu ihrer Produktion des Hormons Glucagon die Aufgabe der Beta-Zellen und produzierten Insulin. Bemerkenswert ist dabei, dass sich darüber hinaus aus anderen Alpha-Zellen neue, voll ausgebildete Beta-Zellen, die ausschließlich Insulin produzierten, entwickelten.
Den Wissenschaftlern zufolge ist noch unklar, welches Signal für die Reprogrammierung der Zellen bei den Mäusen verantwortlich ist und warum diese bisher bei Patienten mit Typ-1-Diabetes mellitus ausbleibt.

Schnelle Zerstörung der Beta-Zellen ausschlaggebend

Herrera sieht den Grund für das neu entdeckte Phänomen in der Schnelligkeit mit der die Beta-Zellen bei den Mäusen zerstört wurden. Innerhalb von 15 Tagen wurden mehr als 99 Prozent der Beta-Zellen vernichtet. Bei einem normalen Verlauf eines Typ-1-Diabetes mellitus werden die Beta-Zellen nicht alle auf einmal zerstört. Im Gegenteil: die Erkrankung zieht sich erst über einen längeren Zeitraum hin. Die Forscher schließen daraus, dass nur wenn nahezu alle Beta-Zellen in sehr kurzem Zeitraum vernichtet werden, die Alpha-Zellen das Signal zum Produktionswechsel erhalten.

Die unerwartete Regenerationsfähigkeit der Bauchspeicheldrüse macht jetzt auf neue Therapien für den Typ-1-Diabetes Hoffnung. Die Wissenschaftler suchen derzeit nach einem Medikament, das als Signal für die Reprogrammierung der Alpha-Zellen eingesetzt werden kann, bevor der vollständige Verlust der Beta-Zellen eingesetzt hat.