Rolle eines neuen Vitamin-K-abhängigen Proteins in Betazellfunktion und Diabetes

• Antragstellerin: Dr. Angela Pelligra
• Fachliche Zuordnung: Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 585111238

Typ-2 Diabetes zählt zu den am schnellsten zunehmenden chronischen Erkrankungen weltweit. Die Krankheit entsteht, wenn der Körper nicht mehr ausreichend auf Insulin – ein Blutzuckerspiegel regulierendes Hormon – reagiert und wenn die insulinproduzierenden Betazellen des Pankreas ihre Funktion verlieren und absterben. Da sich diese Zellen nicht regenerieren, ist ihr Schutz entscheidend, um die Entstehung oder das Fortschreiten von Typ-2 Diabetes zu verhindern oder zu verlangsamen. Derzeitigen Therapien können die Funktion der Betazellen weder wiederherstellen noch ihren Abbau verhinderm. Vitamin K, vor allem bekannt für seine Rolle bei der Blutgerinnung, könnte ebenfalls eine wichtige Funktion für die Gesundheit der Betazellen haben. Studien zeigen, dass Menschen mit niedrigen Vitamin-K-Werten ein erhöhtes Risiko für Typ-2 Diabetes haben, die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen sind jedoch noch nicht vollständig geklärt. Unser Labor hat gezeigt, dass Vitamin K die Betazellfunktion durch den Prozess der Gamma-Carboxylierung unterstützt. Dabei werden bestimmte Proteine in den Betazellen modifiziert, sodass sie ihre Insulinproduktion an den Blutzuckerspiegel anpassen können. Ist dieser Prozess gestört, geben die Zellen auch bei niedrigem Blutzucker zu viel Insulin ab, was zu Insulinresistenz führen kann. Darüber hinaus haben wir ein neues Vitamin-K-abhängiges Protein identifiziert: ERGP (Endoplasmatisches Retikulum Gla-Protein). ERGP reguliert den Kalziumspiegel in Betazellen, der für die Insulinfreisetzung unerlässlich ist. Ein Kalziumüberschuss belastet jedoch die Zellen und stört ihre Koordination. Ein Mangel an Vitamin K könnte zudem die Kommunikation zwischen Betazellen beeinträchtigen, die für eine effektive Insulinsekretion entscheidend ist. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, konzentriert sich meine Forschung auf drei Ziele: 1. Bestimmung der Rolle von ERGP bei der Blutzuckerregulation und Insulinsekretion: Mithilfe von Mäusen, denen ERGP gezielt in Betazellen fehlt, werde ich untersuchen, wie ERGP den Blutzucker und die Gesundheit der Betazellen unter normalen und Stressbedingungen beeinflusst. 2. Aufklärung, wie ERGP Kalzium in Betazellen reguliert: Ich werde erforschen, wie ERGP mit anderen Proteinen interagiert, um den Kalziumhaushalt zu steuern, und die Folgen einer gestörten Interaktion ermitteln. 3. Ermitteln, wie diese Prozesse die Kommunikation zwischen Betazellen bei Maus und Mensch beeinflussen: Ich werde erforschen, wie Betazellen ihre Aktivität unter verschiedenen Bedingungen koordinieren. Das Verständnis, wie Vitamin K und ERGP Betazellen schützen, könnte neue Ansätze zur Behandlung von Typ-2 Diabetes eröffnen. Langfristig könnten diese Erkenntnisse zur Entwicklung von Medikamenten führen, die die Funktion der Betazellen wiederherstellen und die Blutzuckerkontrolle verbessern. Solche Fortschritte würden die Belastung für Patienten verringern, die Lebensqualität steigern und das Risiko von Folgeerkrankungen senken.

• DFG-Verfahren: Stipendium
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Dr. Mathieu Ferron, Ph.D.