gms | German Medical Science

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.

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.

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.

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.