Einfluss von Melatonin auf die Glukagon-produzierende α-Zelle des Pankreas

Störungen der circadianen Rhythmizität werden in Zusammenhang mit der Entstehung von Glukosestoffwechselstörungen und Diabeteserkrankung gebracht. In zahlreichen Studien wurde nachgewiesen, dass Melatonin durch die Hemmung der pankreatischen ß-Zelle eine Insulin-senkende Wirkung vermittelt. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde erstmals untersucht, ob Melatonin zudem auch Einfluss auf die Physiologie der Glukagon-produzierenden pankreatischen a-Zelle nimmt und damit die Glukosehomöostase modulieren kann. Molekularbiologische und funktionelle Studien konnten zeigen, dass die Expression und Sekretion des Blutglukose-erhöhenden Hormons Glukagon durch Melatonin verändert wird und über welche Signalkaskaden der a-Zelle dieser Effekt vermittelt wird. In die Untersuchungen wurden sowohl die pankreatische, Glukagon-produzierende Zelllinie der Maus (aTC1.9), separierte Langerhanssche Inseln als auch Pankreata und Lebern von Melatoninrezeptor-knockout-Mäusen einbezogen. Ferner wurden Studien an Melatonin-substituierten, stoffwechselgesunden und Typ2-diabetischen Ratten durchgeführt. Ziel war die Erweiterung und Ergänzung der bisherigen, klinisch bedeutsamen Kenntnisse zum Verständnis der Melatoninwirkung auf den Glukosemetabolismus, um weitere Funktionszusammenhänge zwischen circadian-rhythmischer Desynchronisation und Diabetogenese aufzudecken.