Untersuchung funktioneller Aspekte unterschiedlicher Populationen pankreatischer Stellate-Zellen

Einleitung und Ziel: Die wesentliche Rolle aktivierter pankreatischer Stellate-Zellen (PSC) für die Pathogenese der Pankreasfibrose ist gut belegt. Funktionelle Aspekte des als „ruhend“ bezeichneten Phänotyps sind dagegen wenig untersucht. Wir analysierten die Genexpressionsprofile von PSC-Populationen mit unterschiedlichem Fettgehalt und gleicher Zellmorphologie im Verlauf der in vitro-Aktivierung.

Methodik: Basierend auf der Definition von PSC als Fettspeicher wurden die Zellen mittels Dichtegradientenzentrifugation gewonnen. Zusätzlich kultivierten wir die adhärent wachsenden fibroblastären Zellen mit geringem Fettgehalt (SeC) aus dem Zellpellet des Dichtegradienten. An den Tagen (d) 1, 3 und 7 nach Präparation erfolgte die Extraktion der RNA zur Expressionsanalyse mit Affymetrix® Rat230A Microarrays: I Ermittlung valider Transkriptdaten II Untersuchung der Ähnlichkeit von Arrays (Expressionssignale) mit r² (Bestimmtheitsmaß) III Zuordnung differentieller Transkriptexpression zu 4 Profilkategorien: Änderungen „früh“ (d1-d3), „spät“ (d3-d7), „stetig“ (d1-d3-d7) oder konstante Expression IV Verifikation ausgewählter Expressionsprofile mit RT-PCR.

Ergebnis: Die Expressionssignale von PSC und SeC glichen sich an d1 und d7, nicht jedoch an d3. Die Expression der SeC an d3 glich eher der von d1 (d3˜d1) als der von d7, wogegen die PSC Signale an d3 denen von d7 ähnlicher waren (d3˜d7). Die Verteilungshäufigkeit der „frühen“ und „späten“ Profile ergab einen höheren Anteil (p<0,001) „früher“ Expressionsänderungen in PSC gegenüber SeC und v.v. mehr „späte“Änderungen in SeC. Die Transformation in den myofibroblastären Phänotyp war assoziiert mit einer Induktion pro-fibrotisch wirkender Proteine. Andererseits konnten in den „ruhenden“ Zellen hohe Transkriptspiegel von Komponenten immunologischer Prozesse nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: Die unsymmetrische Verteilung von Expressionsänderungen könnte auf ein unterschiedliches Differenzierungsstadium der PSC und SeC zum Zeitpunkt der Zellisolierung hinweisen. Die Abnahme von Transkripten immunologischer Mediatoren während der Kultivierung deutet darauf hin, dass „ruhende“ PSC Schutzfunktionen im gesunden Organ übernehmen können und die Bezeichnung „Aktivierung“ auf pro-fibrotische Aspekte beschränkt werden sollte.