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Einleitung: Das Überleben von purifizierten Langerhans´schen Inseln wird ua. durch Zytokine beeinträchtigt, die bereits während der Organentnahme und Präparation aber auch nach einer Transplantation auf die Inselzellen einwirken. Durch IL1ß und TNFα werden in ß-Zell-Mitochondrien verstärkt periphere Benzodiazepinrezeptoren als Teil der Permeability-Transition-Pore (PTP) exprimiert, die damit einen Einfluss auf die Apoptose haben. Hier soll untersucht werden, ob PBR-Liganden einen zytokin-protektiven Effekt auf ß-Zellen haben können.

Material und Methoden: Langerhans´sche Inseln werden aus ob/ob Mäusen isoliert, deren Inseln besonders reich an ß-Zellen sind. Die Inseln werden entweder frisch oder nach 3 Tagen in Zellkultur±Zytokinexposition verwendet (IL1ß: 10 ng/ml; TNFα 10 ng/ml). Intakte Mitochondrien werden als mikrosomale Fraktion präpariert. Als Maß für den mitochondriellen Metabolismus dient die ATP Produktion durch oxidative Phosphorylierung (OX) und als Maß für die Menge der intakten Mitochondrien die ATP Produktion der mitochondriellen Adenylat-Kinase (AK). Untersucht wird der Effekt von 2 chemisch nicht verwandten PBR Liganden (PK11195 und Ro5-4864) und des PTP Inhibitors Ciclosporin A (CsA).

Ergebnisse: Eine Zellkultur ohne Zytokinzusatz hat keinen Einfluß auf den mitochondriellen Metabolismus. AK und OX bleiben gegenüber Mitochondrien aus frischen Inseln unverändert. Eine Co-Kultur von Inseln mit Zytokinen führt zu einer signifikanten Abnahme von AK und OX, dieser Prozess lässt sich durch Zusatz von CsA (1µM) während der Kultur verhindern. Eine Zellkultur mit Ro5-4864 (1-100µM) ist ohne Einfluß auf AK und OX in Kontrollinseln, hebt aber die zytokininduzierte Abnahme von AK und OX konzentrationsabhängig auf (Km 30µM). Eine Zellkultur mit PK11195 (1-100µM) ist in Kontrollinseln ohne Einfluss auf AK und hebt die zytokininduzierte Hemmung von AK auf (Km30µM). PK11195 stimuliert OX in Mitochondrien aus zytokinexponierten Inseln mit hoher Affinität (Km 1µM), ab 10µM PK11195 wird OX generell gehemmt.

Schlussfolgerung: Chemisch unterschiedliche PBR-Liganden schützen Inselzellmitochondrien vor Zytokinschäden. PBR-Liganden wirken dabei ebenso effektiv wie Ciclosporin A. Da ein maximaler antiapoptotischer Schutz (AK Aktivität) erst ab 10 µM erreicht wird, ist Ro5-4864 besser für eine weitere antiapoptotische Transplantationsstudien geeignet als PK11195.