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Abstrakt
Die molekulare Basis der antidiabetischen Eigenschaften von Kamelmilch
Mohammed Akli Ayoub
Kamelmilch wurde in zahlreichen In-vitro- und In-vivo-Studien eine antidiabetische Wirkung zugeschrieben, doch die molekulare Grundlage dieser positiven Eigenschaften ist noch immer unklar. Kürzlich wurde gezeigt, dass Kamelmilchmolkeproteine (CMWPs) die Aktivität des menschlichen Insulinrezeptors (hIR) in Zelllinien positiv beeinflussen. In dieser Studie haben wir Roh-CMWPs und ihre Hydrolysate hinsichtlich ihrer pharmakologischen und funktionellen Wirkung auf die hIR-Aktivität und ihre nachgeschaltete Signalgebung in sowohl menschlichen embryonalen Nierenzelllinien (HEK293) als auch Leberkarzinomzelllinien (HepG2) untersucht. Hierzu wurde die Biolumineszenz-Resonanzenergietransfer-Technologie (BRET) verwendet, um die hIR-Aktivität in lebenden Zellen zu bewerten, und parallel dazu wurde auch der Phosphorylierungsstatus von hIR und seinen wichtigsten nachgeschalteten Signalproteinen, Proteinkinase B (Akt) und den extrazellulären signalregulierten Kinasen (ERK1/2), analysiert. Darüber hinaus wurde die Glukoseaufnahme untersucht, um unsere Daten mit einer stärker integrierten Zellreaktion und den hypoglykämischen Wirkungen von Kamelmilch zu verknüpfen. Unsere Daten zeigen deutlich die biologische Aktivität von CMWPs und ihren Hydrolysaten, indem sie die hIR-, Akt- und ERK1/2-Phosphorylierung sowohl in HEK293- als auch in HepG2-Zellen fördern. Darüber hinaus bestätigte unser BRET-Test die positive pharmakologische Wirkung von CMWPs und ihren Hydrolysaten auf die hIR-Aktivität in dosisabhängiger Weise. Interessanterweise zeigte die Kombination von CMWPs und ihren Hydrolysaten mit Insulin eine allosterische Modulation von hIR, die durch den kompetitiven hIR-selektiven Peptidantagonisten S691 drastisch aufgehoben wurde. Schließlich korrelierten solche Effekte auf BRET und Kinasephosphorylierung gut mit einer erhöhten Glukoseaufnahme in HepG2-Zellen. Dies zeigt deutlich die Bedeutung der hIR-Aktivierung für die Wirkungen von CMWPs und ihren Hydrolysaten. Unsere Daten zeigen die pharmakologischen Effekte von Kamelmilchproteinen auf die hIR-Aktivität und -Funktion. Damit werden erstmals die bislang unbekannten molekularen Grundlagen der antidiabetischen Eigenschaften der Kamelmilch geklärt.