Wirkung von Exendin-4 auf die Expression von Wnt4 als neuem Regualtor der beta-Zell Funktion

Fragestellung: Der Wnt-Signalweg ist ein Regulator der beta-Zell Funktion und vermittelt Inkretinwirkungen an der beta-Zelle. Die Regulation der Expression endogener Wnt-Signalmoleküle in der beta-Zelle ist nicht untersucht. Deshalb haben wir in dieser Arbeit die Regulation der Expression von Wnt-Signalmolekülen durch metabolische und pharmakologische Stimuli untersucht.

Methodik: Isolierung und Kultivierung primärer beta-Zellen und Zellkulturen. semiquantitative RT-PCR, transiente Transfektionen, Western Blot, Proliferationsassays, Insulinbestimmung.

Ergebnisse: Exendin-4 (10nM) stimulierte signifikant die Expression von Wnt4 (mRNA und Protein) in primären beta-Zellen und Ins-1 Zellen. Die Exdn-4 Wirkung war dosisabhängig (stärkster Effekt bei 10nM) und blieb über 4 Wochen Langzeitstimulation erhalten. Hingegen hatten Insulin (10µM), Tolbutamid (100µM), Rosiglitazon (100nM), Metformin (500µM) und Glukose (5,5mM, 11mM, 16,7mM) keinen Effekt auf die Expression von Wnt4 oder anderen Wnt-Signalmolekülen. In transienten Transfektionsassays wirkte Wnt4 als kompetitiver Antagonist des kanonischen Wnt-Signalwegs. Stimulation mit exogenem Wnt4 hatte keinen Effekt auf die Glukose-stimulierte Insulin Genexpression oder Insulin Sekretion. Ein knock-down (siRNA) von Wnt4 führte zu einer Hemmung der beta-Zell Proliferation auf 34%. Weiterhin stimulierte Wnt4 die TNFa Expression in primären beta-Zellen.

Schlussfolgerungen: Stimulation mit dem GLP-1 Rezeptor Agonisten Exendin-4 steigert die Expression von Wnt4 in beta-Zellen. Wnt4 moduliert die Aktivität des kanonischen Wnt-Signalwegs und reguliert die TNFa Expression und die beta-Zell Proliferation. Das könnte ein weiterer Mechanismus sein, über den GLP-1 Wirkungen auf die beta-Zell Funktion entfaltet.