Rolle der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase bei der Leberfibrose in der Maus

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Friebe
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455979961

Wir arbeiten seit vielen Jahren mit der physiologischen und pathophysiologischen Rolle des NO-Rezeptors, der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase (NO-GC). Hierzu benutzen wir Mäuse bei denen das Enzym entweder global oder zellspezifisch ausgeschaltet ist. Unsere Arbeiten der letzten Jahre haben sich sehr intensiv mit der Wirkung von NO auf die Darmmotilität sowie der Blutdruckregulation und der Angiogenese beschäftigt. Mit diesem Projekt wollen wir gerne den Einfluss der NO/cGMP-Kaskade auf die Leberfibrose untersuchen. Erste Untersuchungen zeigen, dass die NO-GC in den hepatischen Sternzellen (hepatic stellate cells, HSC) stark exprimiert wird. Diese als 'Perizyten der Leber' bezeichneten Zellen konnte eine wichtige Rolle bei der Verletzung der Leber und der nachfolgenden Wundheilung bzw. der fibrotischen Reaktion zugeschrieben werden. Unsere vorläufigen Daten zeigen, dass man HSC und 'echte' Perizyten im Leberläppchen differenzieren kann. Beide Zelltypen exprimieren die NO-GC, sind aber unterschiedlich lokalisiert. Im ersten Teilprojekt wird daher die genaue Expression der NO-GC (bzw. ihrer Untereinheiten) in den verschiedenen Zelltypen der Leber aufgezeigt. Im zweiten Teil soll der mechanistische Beteiligung der NO-GC in HSC und Perizyten anhand von primären Zellkulturen in vitro untersucht werden. Anschließend wird die Beteiligung der NO-GC an der fibrotischen Reaktion in vivo charakterisiert. Hierzu werden wir das Tetrachlorkohlenstoff-Modell der Leberfibrose in der Maus benutzen, welches sich mit dem im Menschen auftretenden Krankheitsbild vergleichen lässt. Um die Rolle der HSC und Perizyten aufzuklären, werden zellspezifische Cre- bzw. KO-Linien eingesetzt (Lrat-Cre; SMMHC-CreERT2). Zu den weiterhin verwendeten Analysemethoden gehören u.a. Immunhistochemie mittels Konfokalmikroskop, lineage tracing, qPCR, Kollagenassays oder in situ-Hybridisierung. Zusätzlich planen wir, in einem Teilprojekt die antifibrotischen Effekte eines NO-GC-Stimulators zu untersuchen. Mit diesem translationalen Ansatz hoffen wir, das antifibrotische Potenzial der NO/cGMP-Signalkaskade auszuloten.Insgesamt versprechen wir uns durch diese Experimente einen detaillierten Einblick, wie die NO-GC in den HSC und den Perizyten bei der Leberfibrose beteiligt ist. Durch die Untersuchungen der fibrotischen Reaktion in vitro und in vivo erwarten wir nicht nur grundlegende Erkenntnisse zu den mechanistischen Aspekten der Leberfibrose, sondern durch die pharmakologische Beeinflussung der NO-GC während der Fibrose auch wertvolle Hinweise auf die therapeutische Bedeutung dieses Signalwegs.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen