Drosophila-Alpha-Zellen (weiß/grau), die insulinähnliche Peptide (grün) enthalten. Die Zellkerne aller Zellen sind blau markiert. © Suhrid Ghosh / MPI-CBG
Das Hormon Insulin steuert viele Prozesse während der Entwicklung eines Organismus. Um die Rolle von Insulin während des Wachstums und der Entwicklung besser zu verstehen, hat sich ein internationales Forscherteam des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden und des Institut Curie in Paris zusammengefunden und Zellen in den Larven der Fruchtfliege Drosophila melanogaster untersucht, die funktionell den Alphazellen des Menschen ähneln. Diese Alpha-ähnlichen Zellen sind normalerweise dafür bekannt, dass sie bei Nahrungsmangel das Hormon Glukagon ausschütten, welches wiederum den Glukosespiegel im Blut ansteigen lässt. Noch bevor die Projektidee entstand, entdeckte Suhrid Ghosh aus dem ehemaligen Labor von Suzanne Eaton am MPI-CBG in den Alpha-ähnlichen Zellen eine konservierte Familie insulinähnlicher Peptide namens Dilps, die Drosophila-Version des menschlichen Insulins. Er wurde neugierig darauf, herauszufinden, woher es kommt und welche Funktion es hat. Suhrid beschloss, diese Fragen in seinem Promotionsprojekt aufzugreifen.
Zusammen mit dem Elektronenmikroskopie-Service des MPI-CBG konnten er und seine Kollegen die Ultrastruktur der Alpha-Zellen in Drosophila sichtbar machen. Suhrid erklärt: „Mit den hochauflösenden und kontrastreichen Bildern konnten wir die Prozesse in erstaunlichem Detail sehen. Wir beobachteten, dass Dilps von den Alphazellen aufgenommen wird, was erklärt, wie es in diese Zellen gelangt. Überraschend für uns war, dass Drosophila-Glukagon, welches von der alpha-ähnlichen Zelle selbst hergestellt wird, und das Hormon Insulin entgegengesetzte Funktionen haben und trotzdem in demselben Vesikel in der Zelle gespeichert werden.“ Die Forscher konnten dann beobachten, dass alpha-ähnliche Zellen das gespeicherte Insulin freisetzen, wenn der Organismus hungert. Dieses Insulin wird benötigt, um das Hormon Ecdyson zu bilden, das für die richtige Entwicklung notwendig ist. Die Studie zeigt, dass lokale Insulin-Speicher Signale an benachbarte Zellen senden können, und sie eröffnet die spannende Möglichkeit, dass bisher bekannte „weitreichende“ Hormone in anderen Organismen für lokale Signale verwendet werden könnten.