Zell- und molekularbiologische Mechanismen der Hepatitis B induzierten Leberfibrose
Final Report Abstract
Obwohl bereits zahlreiche Publikationen über die Struktur und den Replikationszyklus des Hepatitis B Virus publiziert wurden, sind die pathogenetischen Mechanismen, die für die Leberschädigung, die Entwicklung der Zirrhose und auch die malignen Transformationen verantwortlich sind, weitgehend unklar. Transgene Mausmodelle stellen deshalb ein geeignetes Modell dar, um den Einfluss von HBV-Proteinen auf Fibrogenese und Karzinogenese zu klären. Im Langzeitversuch wurde zunächst das Modell der Knochenmarkstransplantation bei Abcb4 Knock-out Mäusen (cholestatische Leberzirrhose) etabliert. Nach letaler Bestrahlung wurden Knochenmarkszellen von GFP positiven Spendermäusen (allogene Transplantation) und von Abcb4 Knock-out Mäusen (syngene Transplantation) in die Schwanzvene injiziert. 20 Wochen nach syngener und allogener Knochenmarktransplantation waren hepatisches Grading und Staging signifikant verbessert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Knochenmarkstransplantation eine antifibrotische Th-1 Antwort in Kombination mit transient erhöhten inflammatorischen Zytokinen und sukzessive erhöhter Aktivität von Matrix Metalloproteinasen (antifibrotisch) hervorruft. Die ebenfalls antifibrotische Th-Polarisation, sowie eine lang anhaltende proteolytische Aktivität, insbesondere von MMP-9, können für den Langzeiteffekt einer Fibroseverbesserung verantwortlich sein. Kernarbeit des Projektes war die Etablierung eines transgenen HBV-Modells auf unterschiedlichen genetischen Mausstammhintergründen, einem fibrosesuszeptiblen Stamm BALB/c und dem wenig fibrosesuszeptiblen Stamm C57Bi/6. Die Produktion des HBV Oberfiächenproteins stimuliert CHOP/GADD153 in Hepatozyten lediglich auf dem transgenen Hintergrund BALB/c. Dies könnte die Ursache für die CHOP mediierte Apoptose von Hepatozyten sein. Weiterhin entwickeln HBV transgene Mäuse eine hepatische Fibrose, deren Ausmaß vom genetischen Hintergrund abhängig ist. So ist die Fibrose in BALB/c Mäusen deutlich stärker ausgeprägt als in C57BI/6 Mäusen. Die Leberkrebs-Entwicklung (HCC) dagegen ist unabhängig vom genetischen Hintergrund mit einer Aktivierung von c-Jun und STAT3 in Hepatozyten assoziiert. Der ursprünglich intendierte antifibrotische Ansatz einer Knochenmarktransplantation im HBV transgenen Modell führt überraschenderweise zu einer Verschlechterung von Leberfunktion und -Struktur. Dieses Ergebnis ist insofern unerwartet, als in anderen Fibrosemodeilen (z.B. Abcb4 knock out Maus) eine allogene Knochenmarktransplantation über einen längeren Zeitraum zuverlässig in einer Verbesserung von Lebergrading und -Staging mündet. Das HBV Oberflächenprotein hingegen führt nach Durchführung einer Knochenmarktransplantation zur hepatozytären Schädigung und Cholestase vermutlich infolge einer periportalen Senszenz.
Publications
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