Diabetologie und Stoffwechsel 2006; 1 - A134
DOI: 10.1055/s-2006-943859

Glukosekonzentration reguliert die Genexpression des hochaffinen TrkA und niedrigaffinen p75NTR Nerve Growth Factor (NGF) Rezeptors in INS-1E Insulinomzellen und pankreatischen Inseln

K Raile 1, J Klammt 1, A Garten 1, S Laue 1, M Blüher 2, S Kralisch 2, N Klöting 3, W Kiess 1
  • 1Universitätsklinik und Poliklinik für Kinder und Jugendliche, Leipzig, Germany
  • 2IZKF Leipzig, Junior Research Group N03, Leipzig, Germany
  • 3Institut für Pathophysiologie, Universität Greifswald, Abt. f. Versuchstierkunde, Greifswald, Germany

Einleitung/Ziele: NGF wird von Inseln autokrin glukoseabhängig sezerniert und stimuliert die Insulinsekretion und inhibiert Inselapoptose. Die Glukose-abhängige Expression des hochaffinen (TrkA) und niedrigaffinen (p75NTR) NGF-Rezeptors in INS-1E Insulinomzellen und intakten Ratteninseln wurde untersucht.

Methodik: In isolierten Ratteninseln und INS-1E Insulinomzellen wurde die Regulation der NGF-bindenden Rezeptoren TrkA, p75NTR, der strukturell verwandten trk-Rezeptoren TrkB und TrkC sowie das metabolische Gen L-PK mittels semiquantitativer und quantitativer PCR gemessen. Die Rolle der AMPK als metabolisches Schlüsselenzym wurde durch Aktivierung mit AICAR (1 mmol/l) untersucht. Die Proteinexpression von TrkA und p75NTR wurde in INS-1E Zellen auf Proteinebene mittels Western-Blot gemessen.

Ergebnis: Hohe Glukosekonzentration (25 mmol/l) stimuliert in Langerhansschen Inseln die Genexpression von TrkA, p75NTR und L-PK und reflektiert die hohe Rate der Insulinsekretion. In INS-1E Zellen wurde die Expression von TrkA durch niedrige Glukosekonzentration stimuliert und damit invers zum Expressionsmuster in Inseln reguliert. Die Aktivierung der AMPK mittels AICAR zeigte eine supprimierte L-PK Expression, war aber ohne Einfluss auf die TrkA und p75NTR Expression. Die Expression der Neurotropinrezeptoren TrkB und TrkC wurde nicht durch Glukose reguliert. In INS1E-Zellen konnte auf Proteinebene die Stimulation der TrkA-Expression durch niedrige Glukosekonzentrationen (1,6 mmol/l) bestätigt werden. Zusammenfassend sehen wir in differenzierten Inseln eine erhöhte Genexpression des TrkA bei hoher Glukosekonzentration, die mit einer erhöhten Insulinsekretion und einer erhöhten Expression des Glykolyseenzyms L-PK assoziiert ist.

Schlussfolgerung: Glukose interagiert mit der Expression der NGF-Rezeptoren TrkA und p75NTR, die in die Regulation von beta-Zellmasse und Insulinsekretion involviert sind. Die unterschiedliche Regulation von TrkA in INS-1E Insulinomzellen und intakten Inseln reflektiert Differenzierungsgrad und Proliferationstendenz beider Zellsysteme.