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Forschen am Puls der Zeit

Bei Typ-1- und Typ-2-Diabetes sorgen zerstörte oder in ihrer Funktion eingeschränkte Betazellen für einen erhöhten Blutzuckerspiegel. Die Wissenschaftler des PLID arbeiten daran, die Mechanismen zu entschlüsseln, die die Zerstörung und/oder Funktionseinschränkung der Betazellen bedingen und versuchen darüber hinaus, neue Ansätze zu entwickeln um die geschädigten bzw. zerstörten Betazellen zu ersetzen.

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Forschung am Paul Langerhans Institut Dresden

Zu diesem Zweck nutzen wir innovative Forschungsansätze und state-of-the-art Methoden um die unterschiedlichen Aspekte der Erkrankung zu untersuchen.

Beispielsweise werden die molekularen Grundlagen der Bildung, Speicherung und Ausschüttung der Insulingranula erforscht, in denen die Betazellen das Insulin speichern. Parallel dazu untersuchen wir die Lipidzusammensetzung der Betazell-Plasmamembran, um zu verstehen, wie Modifikationen in ihrer Zusammensetzung, z.B. nach der Exozytose von Insulingranula, die Signaleigenschaften von Membranrezeptoren beeinflussen. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Ärzten der Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie sind wir in der Lage die genetischen, epigenetischen und pysiologische Merkmale humaner pankreatischer Inseln,  beispielsweise von metabolisch phänotypisierten nicht-diabetischen, prädiabetischen und diabetischen Probanden, mit dem Ziel, die molekularen Veränderungen zu verstehen, die entlang des natürlichen Krankheitsverlaufs des Typ-2-Diabetes mit der Beta- und Alphazell-Dysfunktion verbunden sind. Die Integration dieser Daten mit medizinischen Aufzeichnungen und klinisch-chemischen Labordaten soll dann die Identifizierung von zuverlässigen biochemischen Biomarkern für die Progression des Typ-2-Diabetes ermöglichen.

In einem äußerst translational angelegten Forschungsschwerpunkt arbeiten PLID Wissenschaftler und Mediziner an Therapien, um geschädigte und bereits zerstörte Betazellen zu ersetzen oder zu regenerieren. Dazu nutzen sie beispielsweise Regenerationsmodelle in Mäusen und Zebrafischen und arbeiten an der auto- und allogenen Transplantation insulinproduzierender Inselzellen von menschlichen Spendern. Künftig sollen dann auch tierische Gewebe (Xenotransplantation) oder induzierbare pluripotente Stammzellen als Quelle für die Transplantate dienen.

Die klinisch arbeitenden Forschungsgruppen des PLID sind unter anderem an den multizentrischen klinischen Studien des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung zur Prävention und Therapie des Typ-2 und Schwangerschaftsdiabetes beteiligt.

Es werden neuartige Regulatoren der Energie-, Glukose- und Lipidhomöostase sowie deren Einfluss auf Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes, Fettleibigkeit und Alterungsprozesse untersucht und metagenombasierte Ansätze zur Entwicklung neuartiger Strategien für die Prävention und Behandlung von Diabetes erforscht. Bei den Untersuchungen zum Immunometabolismus gehen wir darüber hinaus noch Fragen zu den zellulären und molekularen Mechanismen des Crosstalks zwischen Inflammation und Metabolismus nach, um herauszufinden, welche Rolle Entzündungsprozesse bei Fettleibigkeit-assoziierten metabolischen Erkrankungen, wie Insulinresistenz oder Typ-2-Diabetes spielen. Ein anderer Aspekt unserer Forschung sind die Studien zur Früherkennung des Typ-1 Diabetes im Rahmen des Neugeborenen-Screenings sowie zur Vorbeugung des Typ-1 Diabetes mittels oral verabreichtem Insulin. Ziele dieser Studien sind die Immunoprävention des Typ-1-Diabetes, bei denen es primär darum geht, die Autoimmun-vermittelte Zerstörung von Betazellen zu verhindern und zelluläre Marker zu entwickeln mit deren Hilfe Personen mit hohem Risiko für die Entwicklung von Typ-1-Diabetes frühzeitig identifiziert werden können. In diesem Kontext führen wir ebenfalls Studien durch, die in einem besseren Verständnis der molekularen und zellulären Mechanismen resultieren sollen, die der Entwicklung und Funktion von Foxp3+ Treg-Zellen zugrunde liegen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf der Bedeutung von Treg-Zellen beim Zusammenbruch von Selbst-Toleranz sowie bei der Wiederherstellung des immunologischen Gleichgewichts im Rahmen des autoimmunen Diabetes.