Insulinsignaltransduktion in humanen Granulosazellen – Bedeutung für Zellproliferation, Antiapoptose und Zelldifferenzierung bei der Follikelreifung

Im Rahmen des polyzystischen Ovar-Syndroms (PCOS) beeinflusst das Vorhandensein von Hyperinsulinämie und peripherer Insulinresistenz den Ausprägungsgrad der Erkrankung. Die Insulin-Rezeptor-Substrate (IRS) sind Schlüsselkomponente in der Signalübertragung des Insulinrezeptors zu nachgeschalteten Effektorproteinen in der Zelle. Ihre Expression im Ovar ist somit von potentieller Bedeutung für durch den Insulinrezeptor vermittelte Effekte auf Steroidhormonsynthese, Proliferation und Apoptose in Granulosazellen.

Humane Granulosaluteinzellen wurden im Rahmen der IVF-Therapie gewonnen. Das Ansprechen auf Insulin wurde mittels Steroidhormonmessung im Zellüberstand, Zellviabilitätsmessung und Caspase-3-Aktivitätsmessung geprüft. Nach RNA-Isolation wurde die Genexpression von IRS-1 und -2 mittels RT-PCR unter verschiedenen Kulturbedingungen untersucht. Immunzytochemische Studien wurden an Granulosazellen aus Einzelfollikeln durchgeführt.

Unter Zugabe von Insulin ist die Zahl metabolisch aktiver Granulosazellen in Kultur erhöht. Messungen der Caspase-3-Aktivität zeigen niedrigere Werte, hinweisend auf eine Unterdrückung apoptotischer Prozesse als Ursache der höheren Zellviabilität. IRS-1 und -2-mRNA ist sowohl in frisch präparierten als auch in kultivierten Zellen exprimiert. Eine Regulation der Genexpression ist durch etablierte Regulatoren der Ovarialfunktion wie die Gonadotropine sowie Insulin selbst nicht nachweisbar. In der Immunzytochemie zeigt sich eine unterschiedlich starke Expression von IRS-1 in Granulosazellen einzelner Follikel.

Insulin ist an der Regulation wesentlicher Funktionen der Granulosazelle beteiligt. Die Expression von IRS als Vermittler der Insulinwirkung in humanen Granulosazellen konnte sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene gezeigt werden. Die differentielle Expression von IRS in Einzelfollikeln deutet auf die Beteiligung Insulins an unterschiedlichen Funktionszuständen und Differenzierungsgraden der Zellen hin. Hiermit lässt sich auch die pathogenetische Bedeutung von IRS im Rahmen der prämaturen Granulosazelldifferenzierung beim PCOS untersuchen.