Glucagon-like Peptide 1

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]

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

Erklärvideo: Wie wirkt GLP-1 in unserem Körper? (Dauer: 1:21)

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. Auch Joel F. Habener (USA) und Jens Juul Holst (Dänemark) werden als Entdecker genannt.

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.

Adipositastherapie mit GLP-1

GLP-1-Rezeptoragonisten sind dem menschlichen Sättigungshormon GLP-1 sehr ähnlich und werden in der Therapie von Adipositas eingesetzt. Liraglutid und Semaglutid ahmen die Wirkung von GLP-1 nach. Das Hormon stimuliert die Insulinsekretion aus den Betazellen der Bauchspeicheldrüse und unterdrückt gleichzeitig die Freisetzung eines physiologischen Antagonisten Glucagon. Liraglutid und Semaglutid senken dadurch den Blutzuckerspiegel und verlangsamen den Transport von Nahrung durch den Verdauungstrakt. Das natürliche Hungergefühl wird verringert, während gleichzeitig das Sättigungsgefühl schneller einsetzt und länger bestehen bleibt. Auf diese Weise kann die tägliche Kalorienzufuhr gesenkt und eine Gewichtsreduktion unterstützt werden. Neben den selektiven GLP-1-Rezeptor-Agonisten wie Liraglutid und Semaglutid existieren duale Agonisten (Tirzepatid), die zusätzlich den GIP-Rezeptor (glukoseabhängiges insulinotropes Polypeptid) adressieren. Diese synergetische Wirkung kann im Vergleich zur Monotherapie zu einer verstärkten Gewichtsreduktion führen.^[7]

Weblinks

• Wir spritzten Menschen GLP-1, und es war klar: Das ist es!, Interview in ZEIT Online vom 1. Juli 2024, abgerufen am 8. Februar 2025
• Ausführliche Entwicklungsgeschichte des GLP-1 von Laura Marks in What is Biotechnology? April 2025 (englisch)