Die Pathophysiologie des Diabetes mellitus Typ 2 ist gekennzeichnet durch einen fortschreitenden Verlust an funktioneller β-Zellmasse mit unzureichender Insulinbiosynthese und Insulinsekretion. Die Transkription des Insulingens ist eine wichtige β-Zell-spezifische Funktion. Der Transkriptionsfaktor MafA ist für die Aufrechterhaltung der β-Zell-Funktion bedeutend. Die MAPK Dual Leucin-Zipper Kinase (DLK) ist an der MafA-abhängigen Insulingentranskription beteiligt. In der vorliegenden Arbeit konnte mithilfe einer β-Zelllinie gezeigt werden, dass die DLK MafA hemmt. Daten aus Luciferase-Reportergenassays zeigten, dass über eine Hemmung der transkriptionellen Aktivität von MafA und über eine Hemmung der humanen Insulingentranskription die DLK zum Verlust der Insulinbiosynthese beitrug. Aus Immunoblotanalysen ging hervor, dass die Proteinmenge von MafA durch die DLK vermindert wurde. Mithilfe von Kernerkennungssequenzmutanten der DLK konnte nachvollzogen werden, dass die hemmende Wirkung der DLK auf die transkriptionelle Aktivität von MafA außerhalb des Zellkerns stattfand, vermutlich indem die DLK die ihr untergeordnete Kinase JNK aktivierte, welche wiederum MafA phosphorylierte und hemmte. Die DLK hemmte die Transkription des als Glucosesensor fungierenden Enzyms Glucokinase, welches für eine adäquate Insulinsekretion vonnöten ist. Mit einer Hemmung des anti-apoptotischen Proteins Bcl-xL durch die DLK wurden weitere Hinweise auf eine Beteiligung der DLK an der β-Zell-Apoptose geliefert. Eine Hemmung der Funktion der DLK könnte ein therapeutischer Ansatz sein, um eine weitere Progression des Diabetes mellitus Typ 2 zu verhindern.

Habilitationsschrift--Gesellschaftswissenschaften und Philosophie--Marburg--Phillips-Universität, 1997. / Bibliogr. p. 850-854. Index des interviews.

La Néoplasie Endocrinienne Multiple de type1 (NEM1) est une maladie à transmission autosomique dominante liée à l'inactivation du gène MEN1 codant pour la protéine ménine. Bien que ménine soit exprimée dans tous les tissus testés de l'organisme, elle n'a un effet oncosuppresseur que dans les cellules endocrines. L'hypothèse de mon travail est que ménine interagit avec des fonctions endocrines spécifiques. J'ai ciblé mes études sur une lignée de cellules β pancréatiques INS-1 dans laquelle j'ai étudié la réponse cellulaire au glucose et la régulation du facteur de transcription MAFA en fonction de la variation de l'expression de ménine. Nos résultats ont démontré que l'inhibition de ménine augmente l'incorporation de BrdU en réponse au glucose dans les cellules INS-1, ainsi que l'expression de plusieurs gènes impliqués dans la prolifération de ces cellules. Cette inhibition de ménine est associée avec une réduction dramatique de l'expression de MafA, et celle de certains gènes cibles de MafA. Par ailleurs, la surexpression de la forme sauvage, et non pas des formes mutées de ménine, stimule l'expression de MafA. La variation de l'expression de MafA étant également associée à une variation du taux de prolifération cellulaire. D'autre part, les études in vivo ont montré une bonne corrélation entre le niveau d'expression de ménine et celui de MafA dans les insulinomes du rat et de l'homme. En conclusion, mon travail de thèse a permis de mieux clarifier la fonction biologique de ménine dans les cellules β, et de mettre en évidence l'implication potentielle du facteur MafA dans la tumorigénèse des insulinomes / Multiple endocrine neoplasia type 1 (MEN1) is an autosomal dominant inherited syndrome caused by mutations of the MEN1 gene coding for the protein menin. Although menin is expressed in all tested tissues, its oncosuppressor effect is limited to the endocrine cells. The assumption of my work was that menin interact with specific endocrine functions. To check out this assumption, we selected the β pancreatic cell line INS-1 in which, we analysed the cellular response to glucose stimulation and the regulation of the transcription factor MAFA according to the variation of menin expression. Our results showed that menin inhibition increased BudU incorporation in response to glucose stimulation in INS-1 cells, as well as the expression of several genes involved in the proliferation of these cells. Menin inhibition was associated with a dramatic reduction of MafA expression level, and some of its targeted genes. Interestingly, wild type menin overexpression, but not mutant forms, stimulated MafA expression. Interestingly, modification of MafA expression modified proliferation rate of INS-1 cells. In addition, the in vivo studies, showed a good correlation between menin and MafA expression levels in both rat and human insulinoma. In conclusion, my thesis work results clarified the biological function of menin in β cells, and highlighted the potential implication of MafA factor in insulinoma tumorigenesis

Diabetes mellitus (DM) is a severe and frequent disease with increasing prevalence. It is not possible to achieve long term cure without late complications. Recent advances in cell fate modifications open a pathway to alternative cell therapies for DM cure. My doctoral thesis "Differentiation of pancreatic stem cells into insulin producing β- cells" is focused on the development of a new source of insulin secreting cells for transplantation. Combinatorial testing of numerous potential transcription factors and epigenetic modifiers resulted in a final protocol for the reprogramming pancreatic of exocrine cells into insulin secreting cells. The key transcriptional factors TF (Pdx1, Ngn3 a MafA) were applied in the form of synthetic mRNA. In four independent experiments we applied transcriptional factors in a specific sequence, thus obtaining 14.3 ± 1.9 % insulin positive cells. When challenged in vitro by the glucose levels of 2.5 and 20 mmol/l glucose, respectively, these cells exhibited glucose-sensitivity of insulin secretion (842 ± 72 and 1 157 ± 58 pg insulin/µg DNA/ml, n=5). They also demonstrated a sensitivity of insulin secretion (863 ± 78 and 1 025 ± 66 pg insulin/µg DNA/ml, n=5) to the concentration of depolarization agent KCl applied at 0 and 30 mmol/l, respectively together with 2.5...