Untersuchungen zum Einfluss von Glial-fibrilaric-acidic-protein (GFAP) am Umbau der Mausleber

Hintergrund: GFAP (glial fibrillary acidic protein) stellt einen Biomarker für aktivierte Gliazellen dar und ist in nicht aktivierten Hepatischen Sternzellen (HSCs) der Leber nachweisbar. Die GFAP Moleküle formieren eines der Haupt-Intermediär-Filamente, das entscheidend zur Festigkeit der Zellen beiträgt. Während der Aktivierung von HSCs und deren Transdifferenzierung zum Myofibroblasten produzieren diese Zellen verstärkt alpha-SMA (smooth muscle actin) und vermindern gleichzeitig die Expression von GFAP. Ergebnisse neuerer Studien belegen, dass HSCs in der Leber auf Entzündungsreaktionen und Schädigungen ähnlich wie Gliazellen mit einer gesteigerten GFAP Produktion reagieren. So konnte gezeigt werden, dass in humanen Lebern mit wiederkehrender Hepatitis C nach Transplantation HSCs mit verstärkter GFAP Expression auftraten. Damit stellen sich neue Fragen über mögliche Funktionen von GFAP an der Differenzierung/Transdifferenzierung von HSCs und deren Pathobiochemie. Ziel dieser Untersuchung ist es, die GFAP Expression in vivo und in vitro unter verschiedenen Bedingungen in der Mausleber zu analysieren.

Methoden: Zur Induktion einer Leberpathologie wurde das synthetische Zytokin Hyper-IL-6 in einem tetrazyklin-induzierten konditionalen Mausmodell hepatozytenspezifisch exprimiert. Paraffin-eingebettetes Gewebe wurde immunhistochemisch analysiert und RNA aus schockgefrorenem Lebergewebe isoliert und mittels RT-PCR einer semiquantitativen Expressionsanalyse unterzogen. Zusätzlich wurden mit TGF-beta behandelte Mäuse (i.p.) als auch primäre Maus-HSCs immunhistochemisch untersucht.

Ergebnisse: Die hepatozytenspezifische Expression von Hyper-IL-6 bewirkt im Mausmodell eine pathologisch vergrößerte Leber mit duktulären Proliferaten and anfänglicher Fibrose. Im Vergleich zu Kontrollmäusen wurde in induzierten Hyper-IL-6Mäusen eine Überexpression von GFAP auf RNA Ebene und Proteinebene, gezeigt durch immunhistochemische Detektion, nachgewiesen, die den Umbau des Lebergewebes begleitet Eine Erhöhung der SMA Expression auf Proteinebene tritt gleichzeitig aber räumlich getrennt von vermehrt GFAP exprimierenden Zellen der Leber auf. Dies weist auf die Beteiligung von unterschiedlichen Populationen von HSCs hin, die differenziert am pathologischen Umbau der Leber beteiligt sind.