Betatrophin lässt β-Zellen wachsen

Die beim Diabetes Typ 2 auftretende Insulinresistenz ist mit einer kompensatorisch erhöhten Proliferation der β-Zellen des Pankreas verbunden. Bei der Steuerung dieses Kompensationsmechanismus spielt das Betatrophin eine wichtige Rolle, wie jetzt in Tierversuchen dargelegt wurde.

Forscher am Harvard Stem Cell Institute lösten mithilfe eines synthetischen Insulinrezeptorantagonisten bei Mäusen eine Insulinresistenz aus, worauf deren Insulinspiegel stieg und die β-Zellen sich vermehrten. Andere Zellen der Bauchspeicheldrüse, der Leber und des Fettgewebes waren durch die Behandlung nicht betroffen.

Da der Insulinrezeptorantagonist keine direkte proliferationsfördernde Wirkung auf in vitro kultivierte β-Zellen zeigte, suchten die Forscher nach der Ursache und entdeckten ein Protein von 198 Aminosäuren, das sie Betatrophin nannten. Es findet sich fast ausschließlich in Leber und Fettgewebe, und seine Synthese wird dort (aber nicht in Muskel- oder β-Zellen) durch den Insulinrezeptorantagonisten induziert.

Bei Mäusen steigerte die übermäßige Synthese von Betatrophin in der Leber die Vermehrung von β-Zellen um das 17-Fache und bewirkte letztlich eine Absenkung des Nüchtern-Blutglucosespiegels sowie eine verbesserte Glucosetoleranz nach der Nahrungsaufnahme. Von Natur aus weisen fettleibige, diabetische und schwangere Mäuse eine erhöhte Synthese von Betatrophin auf; hingegen hatten Verletzungen der Bauchspeicheldrüse keinen Effekt auf die Syntheserate.

Derzeit ist weder der Betatrophin-Rezeptor identifiziert noch die durch seine Aktivierung ausgelöste intrazelluläre Signalkette bekannt. Zudem bleibt noch zu klären, ob Betatrophin direkt auf die β-Zellen wirkt oder indirekt über einen anderen Zelltyp. Auch seine weiteren Funktionen im Stoffwechsel sind zu untersuchen. Bei günstigen Ergebnissen wäre Betatrophin ein geeigneter Kandidat für einen Arzneistoff, der die Proliferation von β-Zellen bei Patienten mit Insulinresistenz steigert.

Das Gen für Betatrophin findet sich bei allen bislang untersuchten Säugetieren − und zwar mit einer stark konservierten Aminosäurensequenz −, aber nicht bei anderen Wirbeltieren und Invertebraten. <

Quelle: Yi P, et al. Betatrophin: A hormone that controls pancreatic beta cell proliferation. Cell 2013;153:747 – 758.