Coupling mechanisms of insulin secretion - roles of mitochondrial metabolism and cAMP

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Typ 2 diabetes är en sjukdom som ökar lavinartat i västvärlden. Dess främsta kännetecken är insulinresistens och defekter i insulinsekretion. Insulinresistens är kopplat till fetma, och framträder ofta långt innan man utvecklar typ 2 diabetes. När man blir insulinresistent kompenseras detta av att betacellerna i de langerhanska öarna i bukspottskörteln producerar mer insulin, vilket leder till hyperinsulinemi. Detta tillstånd behöver inte utgöra en riskfaktor i sig själv, många utvecklar allvarlig insulinresistens och hyperinsulinemi utan att någonsin få typ 2 diabetes. Emellertid har vissa personer betaceller som inte klarar av att öka produktionen av insulin tillräckligt mycket för att kompensera för insulinresistensen, något som kan orsakas av genetiska faktorer. Detta leder till hyperglykemi, vilket är definitionen på diabetes. För att kunna behandla diabetes måste man klarlägga vilka defekter i betacellerna som orsakar den försämrade insulinutsöndringen. Syftet med den här avhandlingen var att undersöka mekanismer för insulinutsöndring, och speciellt att utröna vad som kopplar glukosstimulering av betacellen till insulinutsöndring. Vi har upptäckt att anapleros via pyruvatkarboxylas är nödvändigt för både första och andra fasen i glukosstimulerad insulinfrisättning, och att det förmodligen sker genom en ökning av ATP/ADP ration. Vidare har vi funnit att uttrycket av PDK1 är uppreglerat i INS-1 832/13 celler som odlats i höga glukoskoncentrationer, och att hämning av PDK1 förbättrar insulinutsöndringen. Båda dessa upptäckter visar att mitokondriell metabolism är viktigt för insulinutsöndring, och tyder på att olika kretslopp för pyruvat är inblandat. Vi har också visat att PKA-signalering stimuleras av glukos, och att inhibering av PKA leder till försämrad insulinsekretion i INS-1 832/13 celler.