Neue Messmethode: So verändern sich ß-Zellen im Verlauf von Typ-1-Diabetes

Typ-1-Diabetes, ß-Zellen

Zuletzt aktualisiert am 25. Juni 2019 um 12:16

Bei der Autoimmunerkrankung Typ-1-Diabetes greifen körpereigene Zellen die Insulin produzierenden ß-Zellen der Langhans-Inseln in der Bauchspeicheldrüse an. Bisher war nur wenig darüber bekannt, was in der Bauchspeicheldrüse vor sich geht, wenn sich Diabetes entwickelt. Jetzt untersuchten Schweizer Wissenschaftlern mithilfe einer neuen Messmethode Gewebe von Organspendern mit und ohne Typ-1-Diabetes. Sie entdeckten, dass ß-Zellen zu Beginn der Erkrankung teilweise noch in veränderter Form vorhanden sind. Die neuen Erkenntnisse können dabei helfen, Typ-1-Diabetes besser zu verstehen und den Krankheitsverlauf im Frühstadium zu stoppen.

Was passiert in den ß-Zellen?

Für die aktuelle Studie analysierte das Team um Bernd Bodenmiller vom Institut für Quantitative Biomedizin zwölf Spenderbauchspeicheldrüsen. Vier davon stammten von gesunden Menschen, vier von Patienten im Frühstadium von Typ-1-Diabetes und vier von Patienten in einem fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung. Für die Untersuchungen nutzte sie erstmals die bildgebende Massenzytometrie. Damit können wir gleichzeitig die ß-Zellen, weitere Zelltypen der Langerhans-Inseln sowie eingedrungene Immunzellen visualisieren, erklärt Bodenmiller den Vorteil dieser Methode, an deren Entwicklung die Universität Zürich eine zentrale Rolle gespielt hat. Solche Analysen waren mit traditionellen Ansätzen bisher nicht möglich.

Mit den gewonnen Daten erstellten die Wissenschaftler von jeder Bauchspeicheldrüse eine Karte, die die verschiedenen Zelltypen in den Langerhans-Inseln abbildet und die zeigt, in welchem Zustand sich die ß-Zellen befinden. Die Daten aller Spenderorgane wurden dann kombiniert: Die Forscher konstruierten wie sich das Gewebe der Bauchspeicheldrüse vom Anfangsstadium bis zum Endstadium der Erkrankung verändert.

Für das Team war besonders überraschend, dass zu Beginn von Typ-1-Diabetes noch viele ß-Zellen zu finden sind. Diese sehen anders aus als die gesunden Zellen und produzieren weniger Insulin. Eine vollständige Zerstörung ist eventuell aber zu verhindern. Und genau hier könnten zukünftige Therapien ansetzten! Wenn es gelingen würde, den Autoimmun-Angriff in diesem frühen Stadium zu stoppen, könnten diese Zellen vielleicht ihre Funktion wiedergewinnen und bei der Regulation des Blutzuckerspiegels der Patienten helfen, erklärt Erstautor Nicolas Damond.

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Den Autoimmunprozess besser verstehen

Dank der Untersuchungsmethode gelang es dem Team auch die Immunzellen zu lokalisieren, die nach aktuellem Forschungsstand für die Zerstörung der ß-Zellen verantwortlich sind. Diese fanden die Wissenschaftler hauptsächlich in den Langerhans-Inseln von Patienten im Frühstadium, die viele überlebende Beta-Zellen enthielten. In Langerhans-Inseln, deren ß-Zellen weitgehend zerstört waren, kamen die Immunzellen hingegen weniger vor.

Die Ergebnisse sind laut Bodenmiller eine Grundlage für die Planung weiterführender Experimente und die Entwicklung neuer Hypothesen. Sie könnten dabei helfen, den Krankheitsverlauf von Typ-1-Diabetes besser zu verstehen und den bisher unbekannten Mechanismus der Autoimmunreaktion aufzuklären!

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