Bedeutung der proinflammatorischen Zytokine und der Enzyme iNOS und Caspase 3 bei der Beta-Zellschädigung in der Entwicklung des Typ 1 oder Typ 2 Diabetes mellitus an Hand von etablierten Tiermodellen

Nicht nur für den Typ 1, sondern auch für den Typ 2 Diabetes mellitus wird die Bedeutung der proinflammatorischen Zytokine zur Auslösung einer Beta-Zellschädigung diskutiert. Daher war das Ziel dieser Studie, durch die Untersuchung von Pankreata etablierter Typ 1 und Typ 2 Diabetes-Tiermodelle wie der IDDM Ratte (LEW.1AR1-iddm Ratte) und der Sandratte (Psammomys obesus) Unterschiede im Zytokinexpressionsmuster in den geschädigten Inseln darzustellen.

Mittels in situ und real time RT-PCR wurden die Genexpressionen der proinflammatorischen Zytokine und der beiden für die Zellschädigung wichtigen Enzyme iNOS und Procaspase 3 an Pankreata im Früh- oder Spätstadium der Diabetesentwicklung im Vergleich zur Proteinexpression untersucht. In der IDDM Ratte einem Tiermodell des Typ 1 Diabetes, waren mit Beginn der Infiltration die proinflammatorischen Zytokine IL-1beta und TNF-alpha in den Immunzellen der Inseln nachweisbar. Parallel zeigte ein Viertel der Beta-Zellen der infiltrierten Inseln iNOS und Procaspase 3, die eine apoptotische Beta-Schädigung einleiten. In der Sandratte als Tiermodell für den Typ 2 Diabetes kam es eine und drei Wochen nach Diabetesinduktion durch kohlenhydratreiche Diät zu keiner Infiltration der Inseln. In den Beta-Zellen und in den wenigen Immunzellen waren mittels in situ RT-PCR und immunhistochemisch keine Zytokine und die Enzyme iNOS und Procaspase 3 feststellbar. Mittels real time RT-PCR war in den Kontrollinseln und diabetischen Inseln eine geringe Menge von IL-1beta ohne erkennbaren Einfluss der diabetischen Stoffwechsellage nachweisbar. Die Immunzellen in den Lymphknoten und der Milz zeigten dagegen alle proinflammatorischen Zytokine in beiden Tiermodellen.

Im Gegensatz zu der Zytokin-vermittelten Beta-Zellapoptose beim Typ 1 Diabetes fand sich in der Sandratte als Modell des Typ 2 Diabetes trotz Schädigungszeichen in den Beta-Zellen keine Induktion der proinflammatorischen Zytokine während der Entwicklung einer hyperglykämischen Stoffwechsellage. Daher führen offenbar andere Mechanismen zur Beta-Zellschädigung im Typ 2 Diabetes.