Schistosoma mansoni dereguliert den Zellzyklus von Hepatozyten im Hamster- und in Zellkulturversuchen

Einleitung Die Regulation des Zellzyklus ist durch Cyclin-abhängige Kinasen, Tumorsuppressor- und Zellzyklusinhibitor-Proteine sowie weitere Faktoren komplex reguliert. Diese Regulation kann durch oxidativen Stress, DNA-Schädigung oder andere Ursachen gestört werden und es kommt zum Zellzyklusarrest bzw. im weiteren Verlauf zu Mutationen der zellulären DNA und ggf. zur Apoptose. Die Veränderungen des hepatozellulären Zellzyklus und der assoziierten Faktoren durch Schistosomiasis, ausgelöst durch Schistosoma mansoni, sind noch weitestgehend unklar.

Ziele Im Hamster- und Zellkultur-Modell sowie an humanen Referenzproben sollte die Zellzyklusregulation am Beispiel des Kinase-Inhibitorproteins p27 und der Proteinkinase CHK1 sowie oxidativer Stress, am Beispiel des Biomarkers Malondialdehyd, als mögliche Auslöser einer Fehlregulation analysiert werden.

Methodik Hamsterlebern aus drei Versuchs-Gruppen (nicht infiziert, bisex und singlesex mit S. mansoni infiziert), wurden mittels Western Blot, Immunfluoreszenz, Immunhistochemie und Malondialdehyd(MDA)-Assay analysiert. Nachweise für oxidativen Stress erfolgten mittels Assay und photometrischer Auswertung. Stimulations- und Inhibitionsversuche wurden in Zellkultur mit HepG2 und SEA (= Soluble Egg Antigen von S. mansoni) durchgeführt. Die Auswertung erfolgte hier mittels Western Blot und MDA-Assay.

Ergebnisse p27, p-CHK1, MCM2, PCNA und Cyclin D wurden sowohl in Lebern bisex-infizierter Hamster, als auch in SEA-stimulierten Leberzellen stärker exprimiert als in den Kontrollgruppen. Cyclin D war in Hamster-Hepatozyten in Granulomnähe stärker markiert. Katalase zeigte sich in infizierten Geweben deutlich herunterreguliert. Malondialdehyd ist im Vergleich zu den anderen beiden Gruppen in den Lebern bisex-infizierter Hamster höher konzentriert und ebenfalls in den SEA-stimulierten Leberzellen erhöht.

Schlussfolgerung Unsere Ergebnisse zeigen, dass das komplexe Zusammenspiel der Zellzyklus regulierenden Kinasen und Tumorsuppressor Faktoren durch S. mansoni-sekretierte Faktoren beeinflusst wird. Erste Ergebnisse zeigen eine Erhöhung des oxidativen Stresses. In vivo und in Zellkultur konnten wir nachweisen, dass S. mansoni-sekretierte Faktoren replikativen Stress auslösen, der z.B. eine DNA-Schädigung induzieren kann.

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Article published online:
08 September 2020