Das Protein p8 wird akut und temporär in STZ geschädigten Betazellen hochreguliert und verhindert Apoptose durch Inhibition der Caspasen 3 und 7

Fragestellung: Im exokrinen Pankreas induziert eine Pankreatitis die Expression des Protein p8 und schützt damit exokrines Gewebe vor Entzündungsschäden. Eigene Vorarbeiten bestimmten p8 als einen glucoseabhängigen Mediator endokriner pankreatischer Betazellproliferation. Anfängliche Daten zeigten einen reduzierten Streptozotozin (STZ) induzierten diabetogenen Schaden in transient p8 überexprimierenden INS-1 Betazellen. Dies äußerte sich in einer durch Annexin V FACS Analyse ermittelten reduzierten Apoptoserate.

Resultate: Inzwischen analysierten wir die Rolle stabiler p8 Expression in vitro. Stabile p8- INS-1E Zellen weisen erhöhte basale Viabilität und signifikant erhöhte Zellzahlen nach 5-tägiger Kultur gegenüber Zellen mit Vektorkontrollen (Mock) auf. Bei 0–1 mM STZ Schädigung (LD50=0,66 mM) reduziert p8 Überxpression signifikant die Aktivierung der Apoptoseeffektoren Caspase 3 und 7 um 50–65% nach 8h. Nach 24h ist die Caspase 3/7 Aktivierung noch um 25–29% reduziert, womit dies auf einen Schutz durch p8 während akuter Gewebeschädigung hinweist. Dies korreliert mit unserer Beobachtung, dass die p8 mRNA Expression dosisabhängig durch STZ induziert wird. Sowohl in INS-1E Wildtypzellen als auch in primären human Inseln wird ein starker p8 mRNA Peak nach 6h beobachtet, der nach 24h auf fast normale Werte fällt. In einem C57Bl/6 in vivo Modell resultiert eine einmalige STZ Injektion (250µg/g Körpergewicht) in einem starken Anstiegs der Blutglucosewerte nach 6, 24 und 48 Stunden. Ein Abfall auf fast normale Blutglucosewerte nach 12h werden dabei durch apoptotischer Betazellyse verursacht. Gestützt wird dies durch die Beobachtung immunfluoreszenzgefärbter Pankreata. Innerhalb der Verlaufsreihe war die Zahl TUNEL positiver Kerne (später Apoptosemarker) nach 12h maximal, während die p8 Fluoreszenzintensität nach 3–6h ihren maximalen Wert aufwies. Abgesehen davon untersuchen wir gegenwärtig den exakten zeitlichen Verlauf der p8 Expression durch qPCR.

Schlussfolgerung: Das Protein p8 besitzt gewebeschützende Eigenschaften durch Inhibition von Apoptose. Es scheint p8 als Schalterprotein zwischen proliferativen und apoptotischen Signalwegen innerhalb von Betazellen zu fungieren.