Einfluss des Pinealhormons Melatonin auf Calciumsignalproteine und pCREB in der pankreatischen β-Zelle von Säugern - [kumulative Habilitation]

Abstract

Die β-Zelle der pankreatischen Inseln der Bauchspeicheldrüse verfügt über ein Netzwerk von Calciumsignalwegen, die maßgeblich in die Insulinbiosynthese und Insulinausschüttung involviert sind. Das Pinealhormon Melatonin beeinflusst die Insulinausschüttung und die Genexpression von Komponenten des Calcium/Calmodulin-Signalweges, die an der Regulation der Insulinsekretion teilhaben. Veränderungen des Rezeptorgehalts sowie der Verlust von Melatoninrezeptoren sind entscheidend für die Regulation der Transkriptmengen dieser Komponenten. Weiterhin wird in der pankreatischen β-Zelle der Phosphorylierungsgrad des Transkriptionsfaktors cyclic AMP-response element-bindingprotein (CREB) durch Melatonin moduliert. Die Ergebnisse der vorliegenden Schrift tragen zu einem besseren Verständnis der komplexen Melatoninwirkung auf die β-Zelle einschließlich ihrer Signalwege bei. Sie könnten perspektivisch Ansätze für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien beim Typ 2 Diabetes mellitus liefern.

The β-cell of the pancreatic islets is constituted of a network of calcium signaling pathways strongly involved in insulin biosynthesis and insulin release. The pineal hormone melatonin influences the insulin secretion and the gene expression of components of the calcium/calmodulin-signaling pathwaysparticipating in the regulation of insulin secretion. Furthermore, the crucial impact of melatonin receptor density and melatonin receptor loss on transcript level regulation is shown. In pancreatic β-cells the phosphorylation level of the transcription factor cyclic AMP-response element-binding protein (CREB) is modulated by melatonin. The results of the present study contribute to a better understanding of a complex melatonin impact on β-cells including their signaling pathways. Perspectively, the results of the present study provide new approaches for the therapy of type 2 diabetes mellitus.