Untersuchungen zum Einfluss von Melatonin auf die Somatostatinsekretion der pankreatischen δ-Zelle

Abstract

Zahlreiche Untersuchungen zeigten einen Rezeptor-mediierten Einfluss von Melatonin auf die pankreatische Insulin- und Glukagonsekretion. In der vorliegenden Arbeit wurde am Modell der humanen Somatostatinoma-Zelllinie QGP-1 der Einfluss von Melatonin auf die Somatostatinsekretion der pankreatischen δ-Zelle untersucht. In Inkubationsversuchen konnte erstmalig gezeigt werden, dass Melatonin unter physiologischen Konzentrationen einen inhibitorischen Einfluss auf die δ-Zelle ausübt, der im Wesentlichen über den MT1-Rezeptor durch eine Senkung der second messenger-Konzentration von cAMP vermittelt wird. Immunhistochemische Untersuchungen an humanem pankreatischen Gewebe bestätigten den Nachweis beider Melatoninrezeptor-Isoformen (MT1 und MT2) in der δ-Zelle. Zudem zeigte sich in δ-Zellen Typ2-diabetischer Inseln eine Zunahme der MT1-Rezeptordichte, verbunden mit einer veränderten Somatostatinsekretion in isolierten humanen Inseln unter einer Inkubation mit Melatonin. Die Ergebnisse ergänzen bisherige Untersuchungen zur Wirkung von Melatonin auf die Hormonsekretion der pankreatischen Insel.

Numerous investigations have shown a receptor-mediated influence of melatonin on pancreatic insulin and glucagon secretion. In the present work the influence of melatonin on somatostatin secretion of the pancreatic δ-cell was investigated using the human somatostatinoma cell line QGP-1 as a model. For the first time, it could be shown in incubation experiments that melatonin exerts an inhibitory influence on the δ-cell under physiological concentrations. This effect is mainly mediated through the MT1 receptor by a decrease of the second messenger concentration of cAMP. Immunohistochemical studies on human pancreatic tissue confirmed evidence of both melatonin receptor isoforms (MT1 and MT2) in the δ-cell. In δ-cells of type 2 diabetic islets, an increase in MT1 receptor density was observed, related with an altered somatostatin secretion in isolated human islets under the incubation with melatonin. The results complement prior studies on the effects of melatonin on hormone secretion of pancreatic islets.