Effekte von Dexamethason auf IGF-1 Rezeptor Signaltransduktionswege in insulin-sezernierenden Zellen

IGF-1 stimuliert Zellwachstum und hemmt apoptotischen Zelltod von insulin-sezernierenden Zellen. Glucocorticoide, hingegen, hemmen die Insulinsekretion und aktivieren Apoptose. Mit dieser Studie wurden die Effekte von Dexamethason (Dexa) auf IGF-1-stimulierte Signaltransduktionswege in der insulin-sezernierenden INS-1 Zelllinie untersucht.

Zellwachstum wurde anhand von BrdU Markierung studiert. Die Rate des apoptotischen Zelltods wurde anhand von DAPI-gefärbten kondensierten Nuklei, durch TUNEL Assay und Caspase-3 Aktivitätsmessungen bestimmt. Die Expression von Proteinen und deren spezifische Phosphorylierung wurden auf Western Blots untersucht.

IGF-1 (10 ng/ml) stimulierte den Einbau von BrdU. Der PI-3-Kinase Hemmstoff LY294002 (10µM) verhinderte dieses IGF-1-stimulierte Zellwachstum vollständig. Dexa (100 nM) hemmte ebenfalls die IGF-1 stimulierte BrdU-Markierung. Die Dexa-induzierte Apoptose wurde jedoch durch IGF-1 um 58% reduziert. In Anwesenheit von LY294002 schützte IGF-1 vollständig vor Dexa-induzierter Apoptose. Der p42/44MAP-Kinase Hemmstoff, PD98059 (10µM) und der p38βMAP-Kinase Hemmstoff SB203580 (10µM) hingegen hoben den protektiven Effekt von IGF-1 auf. IGF-1 erhöhte die Tyrosinphosphorylierung von IRS-2, während Dexa sie hemmte. AKT/PKB wurde durch Dexa dephosphoryliert. In Anwesenheit von LY294002 kam es zur vollständigen Dephosphorylierung von AKT/PKB. Dexa erniedrigte die Expression des anti-apoptotischen Proteins Bcl-2. Dieser Effekt wurde weder von IGF-1 beeinflusst noch durch einen MAP-Kinase oder PI-3-Kinase Hemmstoff. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass IGF-1 über eine Stimulation der PI-3-Kinase die Zellproliferation unterstützt, während IGF-1 die Dexa-vermittelte Apoptose durch einen PI-3-Kinase- und AKT/PKB-unabhängigen Weg über MAP-Kinase Aktivierung hemmt.