Unser Labor interessiert sich für die Zellbiologie der Betazellen in der Bauchspeicheldrüse. Pankreatische Betazellen nehmen eine Schlüsselstellung in der Glukose-Homöostase ein, indem sie das Glukose-senkende Hormon Insulin freisetzen. Die autoimmune Zerstörung der Betazellen führt zur Entstehung von Typ 1 Diabetes mellitus, wohingegen eine Beeinträchtigung der Insulinsekretion eine Rolle in der Pathogenese des Typ 2 Diabetes mellitus spielt. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Insulin-sezernierenden Granula, also jene Organellen, die der Speicherung und dem geregelten Freisetzen von Insulin als Antwort auf Glukose und andere Reize dienen.

Ein erster Forschungsschwerpunkt ist es zu verstehen, wie die Glukose-Stimulation, welche zum Abbau der sezernierenden Granula in den Betazellen führt, schnell die Biogenese neuer Granula vorantreibt, indem sie die Produktion von Insulin und anderen Granula-Proteinen hochreguliert. Ein zweites Hauptthema unserer Forschung ist die Identifizierung von Proteinkomplexen, die die Interaktion von sezernierenden Granula mit dem kortikalen Aktin-Zytoskelett koordinieren. Die dynamische Bildung und Auflösung dieser Komplexe könnte die Verschmelzung von sezernierenden Granula mit der Plasmamembran und die Wiederverwertung ihrer Membranen nach der Exozytose regulieren.

Ein dritter Schwerpunkt ist aufzuklären, wie die Exozytose von Insulin-sezernierenden Granula die Zelladhäsion beeinflussen kann und Feedbacksignale entstehen lässt, die die Aktivität der Betazellen modulieren. Für die Durchführung dieser Studien verwenden wir eine große Vielfalt molekularer, biochemischer und bildgebender Verfahren sowohl in-vitro (in Insulinoma-Zellen und gereinigten pankreatischen Inselzellen) als auch in-vivo (in Knock-out- und transgenen Mäusen).

Unser oberstes Ziel ist es, die durch diese Studien gewonnenen Informationen zur Entwicklung neuer Ansätze für die Behandlung von Typ 1 und Typ 2 Diabetes zu verwenden.

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Our laboratory is interested in the cell biology of β-cells of the endocrine pancreas. Pancreatic β-cells play a key role in glucose homeostasis by releasing the glucose-lowering hormone insulin. Autoimmune destruction of β-cells leads to the development of type I diabetes mellitus, whereas an impairment of insulin secretion is implicated in the pathogenesis of type II diabetes mellitus. Our research is focused on the insulin secretory granules, i.e. the organelles devoted to the storage and regulated release of insulin in response to glucose and other stimuli.

A first topic of interest is understanding how glucose stimulation, which depletes β-cells of secretory granules, quickly promotes the biogenesis of new secretory granules by up-regulating the production of insulin and other secretory granule proteins. A second major topic of our research is the identification of protein complexes that mediate the interaction of secretory granules with the cortical actin cytoskeleton. The dynamic assembly and disassembly of these complexes may regulate the fusion of secretory granules with the plasma membrane and the recycling of their membranes following exocytosis. A third topic of interest is to understand how the exocytosis of insulin secretory granules may affect cell adhesion and give origin to feedback signals that modulate the activity of β-cells. To pursue these studies we apply a large variety of molecular, biochemical and imaging techniques both in-vitro (in insulinoma cells and purified pancreatic islets) and in-vivo (in transgenic and knock-out mice).

Our ultimate goal is to apply the information obtained through these studies toward the development of novel approaches for the treatment of type I and type II diabetes.