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122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

05. bis 08.04.2005, München

Generierung von insulinproduzierenden "Neo-Inselzellen" aus humanen Monozyten: Analyse des Differenzierungsstatus

Meeting Abstract

  • corresponding author M. Ruhnke - Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie UK-SH Campus Kiel
  • O. Gützelbey - Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie UK-SH Campus Kiel
  • H. Ungefroren - Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie UK-SH Campus Kiel
  • F. Martin - Institute of Bioengineering, Miguel Hernandez University, Alicante, Spain
  • B. Soria - Institute of Bioengineering, Miguel Hernandez University, Alicante, Spain
  • B. Kremer - Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie UK-SH Campus Kiel
  • F. Fändrich - Klinik für Allgemeine Chirurgie und Thoraxchirurgie UK-SH Campus Kiel

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 05.-08.04.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05dgch2648

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2005/05dgch615.shtml

Veröffentlicht: 15. Juni 2005

© 2005 Ruhnke et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Die allogene Inselzelltransplantation stellt zurzeit die einzige kurative Therapie des Diabetes Mellitus dar, deren Anwendung jedoch durch Organknappheit und Nebenwirkungen der immunsuppressiven Therapie begrenzt ist. Bei steigender Inzidenz der häufigsten Stoffwechselerkrankung erscheint der Gedanke an eine mögliche autologe Therapie mit Insulin-produzierenden Zellen sehr viel versprechend.Wir haben sogenannte "Neo-Inselzellen" aus humanen peripheren Blutmonozyten generiert, die Glucose-abhängige Insulinsekretion zeigen und die Fähigkeit besitzen den Blutzuckerspiegel von diabetischen Mäusen zu normalisieren. Im Vergleich zu primären Insel exprimieren die von uns generierte "Neo Inselzellen" Gene die mit einer pankreatischen Vorläuferzelle vergleichbar sind.

Material und Methoden

Humane Monozyten wurden mit MCSF und IL-3 einem Dedifferenzierungsschritt unterzogen. Die weitere Kultivierung in einem mit EGF, HGF und Nicotinamid für 4 bis 8 Tage generieret charakteristische Zellaggregate, die immunhistochemisch analysiert wurden. Für Sekretionsversuche wurden diese "Neo-Inseln" mit 3 mM und 22mM Glucose inkubiert und die Insulin und C-peptid Sekretion sowie der Gesamtgehalt mittels RIA untersucht. "Neo-Inselzellen" wurden in unterschiedlichen Differenzierungsstadien lysiert und mittels RT-PCR auf die Expression von Insulin, Somatostatin, Glucagon, PDX-1, Ngn3, Carboxypeptidase, ISL-1, Pro-Hormon Convertase, Maffa, NeuroD, Glut2 und Pax4 untersucht. Zusätzlich wurden jeweils 5 x 10X6 Neo-Inseln (d4) unter die Nierenkapsel diabetischer Mäuse gespritzt.

Ergebnisse

Neo-Inseln differenzierten zu charakteristischen Zellaggregaten, bestehend aus Insulin, Glucagon, Pdx-1, Glut-2, Somatostatin und Pancreatic peptide exprimierenden Zellen. Nach einer 4 tägigen Differenzierung betrug der Insulin und C-peptide Gehalt 8,5 ±3,8 (n=8) und 0.89±0.07 (n=4) ng µg-1 Protein. Die Inkubation mit 3 mM und 22 mM Glucose erhöhte die Insulin Sekretion von 95,3±5,8 pg µg-1 (n=8) auf 246,4±128 pg µg-1 protein 60 min-1 (n=8). Die RT-PCR Analyse lieferte zwar den stabilen Nachweis von Insulin, PDX-1, Carboxypeptidase, Glucagon und NeuroD mRNA. Die Expression von Somatostatin, Ngn3, Isl-1, Pro-Hormon-Comvertase, Maffa, Glut2 und Pax4 konnten nur unregelmäßig oder schwach nachgewiesen werden. Trotz unvollständiger Expression der ß-Zell spezifischen Gene, führte eine Transplanatation der Neo-Inseln zu einer Normalisierung des Blutzuckerspiegels diabetischer Mäuse (n=8) über einen Zeitraum von 10 Tagen.

Schlussfolgerung

Unserer Ergebnisse zeigen, dass "Neo-Inselzellen" keine voll ausdifferenzierten Inselzellen sind. Dennoch konnten sie bereits in diesem Stadium eine Blutzuckernormalisierung diabetischer Mäuse bewirken. Wir hoffen durch eine Weiterentwicklung des Differenzierungsprotokolls Insulin-produzierende Zellen zu generieren, die eine Perspektive für eine autologe Zelltherapie darstellen.