Ph.d.-afhandlingen omfatter tre artikler og udgår fra Afdelingen for Translationel Diabetologi, Steno Diabetes Center.
Type 1-diabetes er en konsekvens af en immunmedieret destruktion af de insulinproducerende β-celler i pancreas. Proinflammatoriske cytokiner som interleukin (IL)-1β, interferon (IFN)γ og tumornekrosefaktor (TNF)α er foreslået som mediatorer af denne destruktion. In vitro inducerer disse cytokiner β-celle-apoptose. Familien af Bcl-2-proteiner udgør et essentielt regulerende led i den apoptotiske signaleringskaskade og kontrollerer frigivelsen af apoptotiske faktorer fra mitokondrierne.
I denne afhandling undersøges interaktionen mellem cytokiner, Bcl-2-proteiner og β-celle-apoptose. Dette belyses ved undersøgelse af de to Bcl-2-proteiner Bad og Bax' rolle i cytokininduceret aktivering af apoptotisk signalering. Da cytokiners effekt på ekspressionen af Bcl-2-proteinerne er uklar, undersøges reguleringen af Bax, Bak, Bid, Bcl-2 og Bcl-XL på mRNA- og proteinniveau. En mulig regulerende rolle for miRNA undersøges, da miRNA'er i andre cellesystemer regulerer ekspressionen af visse Bcl-2-proteiner. Cytokiner inducerer endoplasmatisk retikulum (ER)-stress i β-celler, og ER-stress signalerer via Bcl-2-proteiner i andre cellesystemer. Derfor er betydningen af Bax undersøgt i ER-stressinduceret β-celle-død.
Resultaterne fra dette arbejde tyder på, at cytokiner i β-celler aktiverer den klassiske intrinsikke apoptotiske signaleringsvej via calcineurinmedieret Bad Ser136-defosforylering og Bax-aktivering. Bax-aktivitet var ligeledes nødvendig for ER-stressmedieret apoptose induceret af thapsigargin. Ekspressionen af Bax, Bak, Bid og Bcl-XL blev øget af cytokiner på mRNA-, men ikke proteinniveau. miRNA'er blev foreslået som mediatorer af denne posttranskriptionelle hæmning, idet overekspression af miR-326, miR-15b, miR-27b og miR-125a hæmmede aktiviteten af et reporterkonstrukt indeholdende Bid 3'UTR, og idet Bid-proteinekspression blev induceret af cytokiner efter udkonkurrering af endogene miRNA'er.
Sammenfattende viser resultaterne i denne afhandling, at Bcl-2-proteinerne spiller en nøglerolle ikke kun i den klassiske intrinsikke apoptotiske signaleringsvej induceret af cytokiner, men også i ER-stress-induceret β-celledød. Derudover inducerede cytokiner ekspression af miRNA'er, og posttranskriptionel regulering af Bid-ekspression involverede miRNA'er. Detaljeret forståelse af betydningen af de individuelle Bcl-2-proteiner og miRNA'er i cytokininduceret signalering kan bidrage til udviklingen af fremtidige strategier for intervention i type 1-diabetes og bevarelse af ø-transplantater.