Glucagon-like Peptide 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	OMIM: 138030 UniProt P01275
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen

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). GLP-1 unterdrückt zudem das Hungergefühl.[1]

Beim Menschen besteht das wirksame Hormon aus den Aminosäuren 7–36 (> 80 %) bzw. 7–37 des Präglucagon-Proteins.[2]

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 G_s-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 Vesikel 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.[3]

Durch die ersten beiden Wirkungen werden zu hohe Glucosewerte im Blut verhindert, durch die drei anderen Wirkungen die Nahrungsaufnahme gedrosselt.[4]

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.[5][6]

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

1. Tong Zhang, Matthew H. Perkins, Hao Chang, Wenfei Han, Ivan E. de Araujo: An inter-organ neural circuit for appetite suppression. In: Cell. Juni 2022, ISSN 0092-8674, doi:10.1016/j.cell.2022.05.007. 
2. UniProt P01275
3. 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). 
4. Beatrice R. Amann-Vesti: Klinische Pathophysiologie. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 3-13-449609-7, S. 77 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. 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. Jahrgang, Nr. 1, Januar 1995, S. 417–21, doi:10.1172/JCI117671, PMID 7814643, PMC 295450 (freier Volltext). 
6. Kim W, Egan JM: The role of incretins in glucose homeostasis and diabetes treatment. In: Pharmacol. Rev. 60. Jahrgang, Nr. 4, Dezember 2008, S. 470–512, doi:10.1124/pr.108.000604, PMID 19074620, PMC 2696340 (freier Volltext).