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Erschienen in: Diabetologia 9/2010

01.09.2010 | Commentary

The glucagon-producing alpha cell: an electrophysiologically exceptional cell

verfasst von: M. Braun, P. Rorsman

Erschienen in: Diabetologia | Ausgabe 9/2010

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Abstract

Activation of potassium channels normally serves to reduce cellular activity but recent data indicate that the glucagon-secreting alpha cells are different in this respect and that inhibition of voltage-gated potassium channels results in a paradoxical inhibition of glucagon secretion. Here we discuss these findings and attempt to provide a model for the regulation of glucagon secretion that incorporates these observations.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Gromada J, Franklin I, Wollheim CB (2007) Alpha-cells of the endocrine pancreas: 35 years of research but the enigma remains. Endocr Rev 28:84–116CrossRefPubMed Gromada J, Franklin I, Wollheim CB (2007) Alpha-cells of the endocrine pancreas: 35 years of research but the enigma remains. Endocr Rev 28:84–116CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat Rorsman P, Salehi SA, Abdulkader F, Braun M, Macdonald PE (2008) K(ATP)-channels and glucose-regulated glucagon secretion. Trends Endocrinol Metab 19:277–284CrossRefPubMed Rorsman P, Salehi SA, Abdulkader F, Braun M, Macdonald PE (2008) K(ATP)-channels and glucose-regulated glucagon secretion. Trends Endocrinol Metab 19:277–284CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Miki T, Liss B, Minami K et al (2001) ATP-sensitive K+ channels in the hypothalamus are essential for the maintenance of glucose homeostasis. Nat Neurosci 4:507–512PubMed Miki T, Liss B, Minami K et al (2001) ATP-sensitive K+ channels in the hypothalamus are essential for the maintenance of glucose homeostasis. Nat Neurosci 4:507–512PubMed
4.
Zurück zum Zitat Gromada J, Bokvist K, Ding WG et al (1997) Adrenaline stimulates glucagon secretion in pancreatic A-cells by increasing the Ca2+ current and the number of granules close to the L-type Ca2+ channels. J Gen Physiol 110:217–228CrossRefPubMed Gromada J, Bokvist K, Ding WG et al (1997) Adrenaline stimulates glucagon secretion in pancreatic A-cells by increasing the Ca2+ current and the number of granules close to the L-type Ca2+ channels. J Gen Physiol 110:217–228CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Barg S, Galvanovskis J, Gopel SO, Rorsman P, Eliasson L (2000) Tight coupling between electrical activity and exocytosis in mouse glucagon-secreting alpha-cells. Diabetes 49:1500–1510CrossRefPubMed Barg S, Galvanovskis J, Gopel SO, Rorsman P, Eliasson L (2000) Tight coupling between electrical activity and exocytosis in mouse glucagon-secreting alpha-cells. Diabetes 49:1500–1510CrossRefPubMed
6.
Zurück zum Zitat Leung YM, Ahmed I, Sheu L, Tsushima RG, Diamant NE, Gaisano HY (2006) Two populations of pancreatic islet alpha-cells displaying distinct Ca2+ channel properties. Biochem Biophys Res Commun 345:340–344CrossRefPubMed Leung YM, Ahmed I, Sheu L, Tsushima RG, Diamant NE, Gaisano HY (2006) Two populations of pancreatic islet alpha-cells displaying distinct Ca2+ channel properties. Biochem Biophys Res Commun 345:340–344CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Rorsman P, Renstrom E (2003) Insulin granule dynamics in pancreatic beta cells. Diabetologia 46:1029–1045CrossRefPubMed Rorsman P, Renstrom E (2003) Insulin granule dynamics in pancreatic beta cells. Diabetologia 46:1029–1045CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Bokvist K, Olsen HL, Hoy M et al (1999) Characterisation of sulphonylurea and ATP-regulated K+ channels in rat pancreatic A-cells. Pflugers Arch 438:428–436CrossRefPubMed Bokvist K, Olsen HL, Hoy M et al (1999) Characterisation of sulphonylurea and ATP-regulated K+ channels in rat pancreatic A-cells. Pflugers Arch 438:428–436CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Macdonald PE, Marinis YZ, Ramracheya R et al (2007) A KATP channel-dependent pathway within alpha cells regulates glucagon release from both rodent and human islets of Langerhans. PLoS Biol 5:e143CrossRefPubMed Macdonald PE, Marinis YZ, Ramracheya R et al (2007) A KATP channel-dependent pathway within alpha cells regulates glucagon release from both rodent and human islets of Langerhans. PLoS Biol 5:e143CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Heimberg H, De Vos A, Moens K et al (1996) The glucose sensor protein glucokinase is expressed in glucagon-producing alpha-cells. Proc Natl Acad Sci USA 93:7036–7041CrossRefPubMed Heimberg H, De Vos A, Moens K et al (1996) The glucose sensor protein glucokinase is expressed in glucagon-producing alpha-cells. Proc Natl Acad Sci USA 93:7036–7041CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Ravier MA, Rutter GA (2005) Glucose or insulin, but not zinc ions, inhibit glucagon secretion from mouse pancreatic alpha-cells. Diabetes 54:1789–1797CrossRefPubMed Ravier MA, Rutter GA (2005) Glucose or insulin, but not zinc ions, inhibit glucagon secretion from mouse pancreatic alpha-cells. Diabetes 54:1789–1797CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Atwater I, Ribalet B, Rojas E (1979) Mouse pancreatic beta-cells: tetraethylammonium blockage of the potassium permeability increase induced by depolarization. J Physiol 288:561–574PubMed Atwater I, Ribalet B, Rojas E (1979) Mouse pancreatic beta-cells: tetraethylammonium blockage of the potassium permeability increase induced by depolarization. J Physiol 288:561–574PubMed
13.
Zurück zum Zitat Hoppa MB, Collins S, Ramracheya R et al (2009) Chronic palmitate exposure inhibits insulin secretion by dissociation of Ca2+ channels from secretory granules. Cell Metab 10:455–465CrossRefPubMed Hoppa MB, Collins S, Ramracheya R et al (2009) Chronic palmitate exposure inhibits insulin secretion by dissociation of Ca2+ channels from secretory granules. Cell Metab 10:455–465CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Willenborg M, Ghaly H, Hatlapatka K, Urban K, Panten U, Rustenbeck I (2010) The signalling role of action potential depolarization in insulin secretion: metabolism-dependent dissociation between action potential increase and secretion increase by TEA. Biochem Pharmacol 80:104–112CrossRefPubMed Willenborg M, Ghaly H, Hatlapatka K, Urban K, Panten U, Rustenbeck I (2010) The signalling role of action potential depolarization in insulin secretion: metabolism-dependent dissociation between action potential increase and secretion increase by TEA. Biochem Pharmacol 80:104–112CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Spigelman A, Dai X, Macdonald PE (2010) Voltage-dependent K+ channels are positive regulators of alpha cell action potential generation and glucagon secretion Diabetologia. doi:10.1007/s00125-010-1759-z Spigelman A, Dai X, Macdonald PE (2010) Voltage-dependent K+ channels are positive regulators of alpha cell action potential generation and glucagon secretion Diabetologia. doi:10.​1007/​s00125-010-1759-z
16.
Zurück zum Zitat Gopel SO, Kanno T, Barg S, Weng XG, Gromada J, Rorsman P (2000) Regulation of glucagon release in mouse-cells by KATP channels and inactivation of TTX-sensitive Na+ channels. J Physiol 528:509–520CrossRefPubMed Gopel SO, Kanno T, Barg S, Weng XG, Gromada J, Rorsman P (2000) Regulation of glucagon release in mouse-cells by KATP channels and inactivation of TTX-sensitive Na+ channels. J Physiol 528:509–520CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Hille B (2001) Ion channels of excitable membranes. Sinauer, Sunderland Hille B (2001) Ion channels of excitable membranes. Sinauer, Sunderland
18.
Zurück zum Zitat Bardoni R, Belluzzi O (1994) Modifications of A-current kinetics in mammalian central neurones induced by extracellular zinc. J Physiol 479:389–400PubMed Bardoni R, Belluzzi O (1994) Modifications of A-current kinetics in mammalian central neurones induced by extracellular zinc. J Physiol 479:389–400PubMed
19.
Zurück zum Zitat Ishihara H, Maechler P, Gjinovci A, Herrera PL, Wollheim CB (2003) Islet beta-cell secretion determines glucagon release from neighbouring alpha-cells. Nat Cell Biol 5:330–335CrossRefPubMed Ishihara H, Maechler P, Gjinovci A, Herrera PL, Wollheim CB (2003) Islet beta-cell secretion determines glucagon release from neighbouring alpha-cells. Nat Cell Biol 5:330–335CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Le Marchand SJ, Piston DW (2010) Glucose suppression of glucagon secretion: metabolic and calcium responses from alpha-cells in intact mouse pancreatic islets. J Biol Chem 285:14389–14398CrossRefPubMed Le Marchand SJ, Piston DW (2010) Glucose suppression of glucagon secretion: metabolic and calcium responses from alpha-cells in intact mouse pancreatic islets. J Biol Chem 285:14389–14398CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
The glucagon-producing alpha cell: an electrophysiologically exceptional cell
verfasst von
M. Braun
P. Rorsman
Publikationsdatum
01.09.2010
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Diabetologia / Ausgabe 9/2010
Print ISSN: 0012-186X
Elektronische ISSN: 1432-0428
DOI
https://doi.org/10.1007/s00125-010-1823-8

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