Zinc ions in the pancreas - with special emphasis on β-cells and diabetes

Ph.d.-afhandlingen udgår fra Neurobiologisk Afdeling, Anatomisk Institut, Aarhus Universitet, og har til formål at undersøge tilstedeværelsen, lokalisationen og bevægelsen af zinkioner i β-cellen ved hjælp af zinksulfid-autometallografi (ZnSAMG ).

β-cellen indeholder store mængder zink, hvis primære rolle er at binde insulin i de sekretoriske vesikler. Ved at optimere ZnSAMG -metoden, til brug i pancreasvæv, fandt vi, at zinkionerne var lokaliseret både i α- og β-cellernes sekre-toriske vesikler samt i de acinære cellers vesikler.

Vi fandt ingen forskel i zinkionfordelingen hos type 2-diabetiske rotter og overvægtige, insulinresistente rotter. Derimod responderede de intravesikulære zinkioner i en β-celle-kultur på ændringer i den ekstracellulære glukosekoncentration specielt ved kronisk høje glukosekoncentrationer, hvor indholdet af vesikulære zinkioner faldt.

Endvidere påviste vi to zinktransportørerer, ZnT1 og ZnT4 i β-cellens cytoplasma.

Subklinisk zinkmangel i rotter fører til et let forhøjet blodsukker, mens insulinniveauet og β-celle-kapaciteten var uændret. Der var ingen ændring i mængden af zinkioner i de Langerhanske øer, men de acinære celler i den eksokrine pancreas var næsten helt tomme, hvilket tyder på at de Langerhanske øer kan kompensere for zinkmanglen, så der kan opretholdes et tilstrækkeligt zinkniveau i de sekretoriske vesikler til lagring af insulin.

Vi konkluderer, at resultaterne i denne afhandling støtter tanken om at nogle glukohomøostatiske problemer kan forklares ved en defekt zinktransportregulation. Derfor må fremtidige studier af ekspressionen af forskellige zinktransportører både i manipulerede β-celler og diabetiske dyremodeller være på sin plads.