Diabetologie und Stoffwechsel 2013; 8 - P209
DOI: 10.1055/s-0033-1341869

GLP-1 Agonisten erhöhen die Insulinwirkung in der humanen Leberzelllinie HepG2

B Knebel 1, J Haas 2, J Kotzka 1, D Müller-Wieland 2
  • 1Institut für Klinische Biochemie und Pathobiochemie, Deutsches Diabetes Zentrum, Leibnitz Zentrum für Diabetes Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
  • 2Institut für Diabetes-Forschung, Abteilung für Allgemeine Innere Medizin, Asklepios Klinik St. Georg, Asklepios Campus Hamburg, Fakultät für Medizin der Semmelweis-Universität, Hamburg, Germany

Fragestellung: GLP-1 als ein Inkretin reguliert nicht nur die Inselzellfunktion, sondern scheint auch einen ubiquitären hormonellen Einfluss auf Zellen verschiedener Organe, wie Gehirn, Herz und Fettgewebe, auszuüben. Da es bislang unklar ist, ob GLP-1 eine direkte Wirkung auf die Leber hat, war das Ziel dieser Arbeit Effekte des GLP-1-Rezeptoragonisten Liraglutide auf den zellulären Metabolismus der humanen Leberzelllinie HepG2 in einem Genom- und Proteom-Ansatz zu untersuchen.

Methodik: HepG2 Zellen wurden dafür für 72 Stunden in Kulturmedium mit 11 oder 22 mM Glukose gehalten und dann für weitere 72 Stunden mit bzw. ohne 10-7 M Liraglutide inkubiert. Unbehandelte oder mit 10-7 M Insulin stimulierte Zellen wurden nach 60 min geerntet.

Ergebnisse: Die Oil Red Färbung verdeutlichte, dass der Lipidgehalt signifikant erhöht ist, wenn die Zellen mit 22 mM Glukose inkubiert wurden. Der absolute Fettgehalt in diesen Zellen war 4 fach höher und eine signifikante Verschiebung der gespeicherten gesättigten zu den ungesättigten Fettsäuren konnte beobachtet werden. Der Glukose-Effekt auf den Lipidgehalt wurde dabei jedoch nicht direkt durch Liraglutide beeinflusst, aber Liraglutide führte zu einer Potenzierung der Insulinantwort. Um die beteiligten zellulären Signalwege aufzuzeigen, wurden die Gene der Schlüsselenzyme und wichtigsten Transkriptionsfaktoren für die Glukoneogenese, der Gykolyse sowie der Cholesterol- und Fettsäuresynthese mithilfe der RT PCR analysiert. Dabei zeigte sich, dass Liraglutide alleine den mRNA Level von ABCA1, malic enzyme, HSL, SREBP-1 und PFK verdoppelt; das mRNA Niveau von SCAP und LDLR Gen dagegen wird um ca. 30 bis 50% reduziert, während c-fos, SREBP-2, HMG-CoAR, FAS, Glut-2, G6PD, PEPCK, LXR, FXR, HNF1α oder ABCG5 nicht direkt von Liraglutide in ihrer Expression beeinflusst werden. Jedoch konnte ein statistisch signifkanter Effekt von Liraglutide auf die Insulinantwort durch eine zwei bis dreifache Erhöhung des Expressionslevels der meisten Zielgene nachgewiesen werden.

Schlussfolgerungen: Diese Daten weisen darauf hin, dass GLP-1 die Genexpression in humanen Leberzellen direkt beeinflussen kann, dass aber der Haupteffekte in einer Steigerung der Insulinwirkung gesehen wird.