Glucagon-like-peptide 1

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Glucagon-like-peptide 1
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 37 Aminosäuren
Präkursor Preproglucagon
Isoformen 30/31 aa
Bezeichner
Gen-Name GCG
Externe IDs

Das Protein Glucagon-like Peptide 1 (GLP-1) ist ein Peptidhormon, das eine wichtige Rolle im Zuckerstoffwechsel im Rahmen des Inkretin-Effekts – der Insulinantwort der β-Zellen in der Bauchspeicheldrüse auf Glucosezufuhr über den Darm – spielt.

Erstmals wurde das GLP-1 im Jahre 1979 von der Arbeitsgruppe um Werner Creutzfeldt an der Universität Göttingen beschrieben.

Bildung[Bearbeiten]

GLP-1 wird als Darmhormon von den neuroendokrinen L-Zellen des Darms produziert und bei Nahrungsaufnahme in den Blutkreis freigesetzt. Es wird innerhalb von Minuten von dem Enzym Dipeptidylpeptidase 4 (DPP 4) abgebaut und muss also ständig neu produziert werden.

Beim Menschen besteht das wirksame Hormon aus den Aminosäuren 7-36 des Präglucagon-Proteins.[1]

Wirkungen[Bearbeiten]

  • Es stimuliert die Produktion von Insulin in den Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse.
  • Es senkt die Produktion von Glucagon in den Alphazellen der Bauchspeicheldrüse. Glucagon selbst setzt Glucose (Traubenzucker) aus der Leber frei.
  • Es verzögert die Entleerung des Mageninhaltes in den Darm.
  • Es stimuliert das Sättigungsgefühl.

Durch die ersten beiden Wirkungen werden zu hohe Glukosewerte im Blut verhindert, durch die beiden anderen Wirkungen die Nahrungsaufnahme gedrosselt.[2]

GLP-1 und Insulinfreisetzung[Bearbeiten]

GLP-1 wird unter dem Einfluss von Glukose aus den Darmzellen (Enterozyten) freigesetzt. GLP-1 aktiviert in den Inselzellen (β-Zellen des Pankreas) Gs-gekoppelte Rezeptoren. Dadurch wird das Enzym Adenylatcyclase aktiviert. Dieses bildet cAMP aus ATP. cAMP aktiviert dann die Proteinkinase A. Dieses Enzym schließt dann Kalium-Kanäle. Kalium-Ionen strömen nicht mehr aus der Zelle aus. Das führt zu Depolarisation der Zellmembran. Dadurch werden spannungsabhängige Calcium-Kanäle geöffnet. Calcium-Ionen strömen ins Zellinnere und bewirken die Mobilisierung von Insulin-speichernden Vesikeln. Die Vesikel wandern zur Zellmembran und verschmelzen mit ihr, wodurch der Inhalt (Insulin) freigesetzt wird.

Diabetestherapie mit GLP-1[Bearbeiten]

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.[3][4]

Eine Alternative stellen die Inhibitoren der Dipeptidylpeptidase 4 dar, welche den Abbau des GLP-1 hemmen und als oral verfügbares Medikament im Handel sind.

Quellen[Bearbeiten]

  1. UniProt P01275
  2.  Beatrice R. Amann-Vesti: Klinische Pathophysiologie. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 3134496097, S. 77 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. 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).
  4. 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).