Glucagon-like Peptide 1
Das Peptidhormon Glucagon-like Peptide 1 (GLP-1) ist neben GIP das bedeutsamste Hormon für den Inkretin-Effekt (die erhöhte Insulinausschüttung bei enteraler verglichen mit parenteraler Glucosezufuhr). Beim Menschen besteht das wirksame Hormon aus den Aminosäuren 7–36 (> 80 %) bzw. 7–37 des Präglucagon-Proteins.[1]
| Glucagon-like Peptide 1 | ||
|---|---|---|
| Eigenschaften des menschlichen Proteins | ||
| Masse/Länge Primärstruktur | 37 Aminosäuren | |
| Präkursor | Präproglucagon | |
| Isoformen | 30/31 Aminosäuren | |
| Bezeichner | ||
| Gen-Name | GCG | |
| Externe IDs | ||
Erstmals wurde das GLP-1 im Jahre 1979 von der Arbeitsgruppe um Werner Creutzfeldt an der Universität Göttingen beschrieben.
Bildung
GLP-1 wird als Darmhormon von den neuroendokrinen L-Zellen in Ileum und Colon als Reaktion auf Glucose im Chymus produziert und in den Blutkreis freigesetzt.
Es wird innerhalb von Minuten von dem Enzym Dipeptidylpeptidase 4 (DPP 4) abgebaut und muss daher ständig neu produziert werden.
Wirkungen
- Es verstärkt die Glucose-abhängige Freisetzung von Insulin aus den β-Zellen der Bauchspeicheldrüse durch Bindung an Gs-gekoppelte Rezeptoren. Über den Proteinkinase-A-Signalweg werden Kaliumkanäle geschlossen, die resultierende Depolarisation der Zellmembran führt zur Öffnung spannungsabhängiger Calciumkanäle. Calcium triggert die Fusion Insulin-speichernder Vesikeln mit der Zellmembran. Ferner stimuliert GLP-1 die Transkription des Insulin-Gens und die Proliferation der Langerhans-Inseln.
- Es senkt die Produktion von Glucagon in den α-Zellen der Bauchspeicheldrüse. (Glucagon setzt Glucose aus der Leber frei.)
- Es verzögert die Entleerung des Mageninhaltes in den Darm und hemmt die Magensaftsekretion.
- Es fördert die Sättigung durch Bindung an Rezeptoren in der Area postrema.
- Es fördert die Ausschüttung von Orexin.[2]
Durch die ersten beiden Wirkungen werden zu hohe Glucosewerte im Blut verhindert, durch die beiden anderen Wirkungen die Nahrungsaufnahme gedrosselt.[3]
Diabetestherapie mit GLP-1
Bei der Analyse von Stoffen aus dem Speichel der Gila-Krustenechse wurde das Hormon Exendin-4 isoliert, das GLP-1 ähnelt und wie dieses an die Rezeptoren der Bauchspeicheldrüse bindet, aber von der Dipeptidylpeptidase 4 nicht abgebaut wird. Das US-amerikanische pharmazeutische Unternehmen Amylin entwickelte gentechnisch Exendin-4 und brachte es unter dem Namen Exenatid 2005 als Arzneistoff zur subkutanen Injektion für Typ-II-Diabetiker in den Handel. In der Folge wurden weitere Inkretinmimetika entwickelt und als Arzneimittel zugelassen.[4][5]
Eine Alternative stellen die Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase 4 dar, welche den Abbau des GLP-1 hemmen und als oral verfügbares Medikament im Handel sind.
Einzelnachweise
- UniProt P01275
- Takeshi Sakurai: The neural circuit of orexin (hypocretin): maintaining sleep and wakefulness. In: Nature Reviews Neuroscience. Band 8, Nr. 3, S. 171–181, doi:10.1038/nrn2092 (nature.com).
- Beatrice R. Amann-Vesti: Klinische Pathophysiologie. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 3-13-449609-7, S. 77 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- Wang Z, Wang RM, Owji AA, Smith DM, Ghatei MA, Bloom SR: Glucagon-like peptide-1 is a physiological incretin in rat. In: J. Clin. Invest.. 95, Nr. 1, Januar 1995, S. 417–21. doi:10.1172/JCI117671. PMID 7814643. PMC 295450 (freier Volltext).
- Kim W, Egan JM: The role of incretins in glucose homeostasis and diabetes treatment. In: Pharmacol. Rev.. 60, Nr. 4, Dezember 2008, S. 470–512. doi:10.1124/pr.108.000604. PMID 19074620. PMC 2696340 (freier Volltext).