Zelluläre Seneszenz – ein gemeinsamer pathogenetischer Faktor für Fibrogenese und Karzinogenese der Leber?

Zelluläre Seneszenz ist eine Wachstumsblockade, die durch verschiedene Formen zellulären Stress (Telomerverkürzung, onkogene DNA-Schädigung, oxidativer Stress) hervorgerufen wird. Die prominenten Tumorsupressorgene p53 und pRB sind Hauptinitiatoren der zellulären Sequenz. In der Leber sind seneszente Zellen im Zusammenhang mit Telomerverkürzung bei Hepatozyten als Zirrhosemarker beschrieben (Wiemann 2002). Krizhanovski et al. (2008) berichteten, dass hepatische Sternzellen (HSC) nach Produktion von extrazellulärer Matrix durch Seneszenz inaktiviert werden. HSC-spezifische p53-Inaktivierung führte zu verstärkter Fibrogenese im CCl₄-Modell und verlangsamter Fibroseregression nach Absetzen von CCl₄.

Wir untersuchen die Hypothese, dass genetische Varianten in Genen, die an der zellulären Seneszenz beteiligt sind, das Risiko für rasche Fibroseprogression und/oder hepatozelluläres Karzinom modulieren. Unser spezifisches Ziel ist es, zelluläre Seneszenz an kultivierten Primärhepatozyten zu messen und zu analysieren, wie stark sie sich durch Behandlung der Hepatozyten mit DNA-schädigenden oder fibrogenen Substanzen verändern lässt, d.h. auf welche Weise und wie stark sich zelluläre Seneszenz (im Gegensatz zu Apoptose oder Nekrose) induzieren lässt.

Primäre Hepatozyten von FVB/NJ Mäusen in Kultur wurden für 24 Stunden durch Zugabe von 500µM Taurocholat (TC), 100µg/ml Diethylnitrosamin (DEN) und 500µM Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄) geschädigt und die Anzahl seneszenter Zellen durch Färbung mit b-Galaktosidase (SA-b-Gal), einem Marker der Seneszenz, bestimmt.Die verschiedenen Expositionen führen zu signifikant unterschiedlicher Induktion zellulärer Seneszenz. Interessanterweise wird nach Behandlung mit der Gallensäure Taurocholat kurzfristig der höchsten Anstieg um etwa 70% beobachtet, während DEN-Behandlung zu keiner Veränderung innerhalb von 24 Stunden führt, und CCl₄ behandelte Zellen eine um 40% verringerte Färbung zeigen.Seneszenz primärer muriner Hepatozyten variiert in Abhängigkeit von der Art der Zellschädigung. Dieses Modell bietet einen neuen experimentellen Ansatz, mit dem stammes- und schädigungsspezifische Unterschiede in der Seneszenz untersucht und mit unseren in vivo Suszeptibilitätsdaten (Nat Genet 2005;37:835) korreliert werden können.