Imipramin verhindert vermehrte Zellinvasion, durch Induktionshemmung von Matrix Metalloproteinase-1 (MMP-1)

Zielsetzung: Matrix Metalloproteinase-1 (MMP-1) ist in der Lage, Kollagen in der extrazellulären Matrix zu degradieren und beeinflusst dadurch u.a. Fibrosierung, Tumorinvasion und Metastasierung. Wir konnten zeigen, dass die Bildung des second messengers Ceramid durch saure Sphingomyelinase (ASM) unabdingbar ist für die Induktion von MMP-1 durch TNF und IL-1β. Davon ausgehend untersuchten wir, ob sich auch die vom Kollagenabbau abhängige Zellinvasion durch Inhibition der ASM vermindern lässt.

Methoden: MMP-1 in Überständen von hepatischen Sternzellen (HSCs) wurde mittels ELISA analysiert. Die Invasionsaktivität der HSCs und der humanen hepatozellulären Karzinomzelllinie HepG2 wurde mit einem kollagenbeschichteten Transwell-Invasionsassay ermittelt. MMP-1 wurde durch Stimulation mit TNF, IL-1β oder TGF-beta induziert. Imipramin, welches ASM inhibiert, wurde als pharmakologischer Inhibitor verwendet.

Ergebnisse: Die MMP-1-Produktion in HSCs war nach Stimulation mit TNF,

IL-1β oder TGF-beta stark erhöht. Bereits nach 6 Stunden hatte sich die Zahl der invasiven HSCs durch Stimulation mit IL-1β um 99,5% erhöht (p<0,01), TNF verursachte eine Steigerung der Zellinvasion um 120% (p<0,01). HepG2 Zellen zeigten keine MMP-1 Induktion nach Stimulation. Durch Koinkubation mit HSC kam es zu einem Anstieg der invasiven HepG2 um 100% bei Stimulation mit IL-1β (p<0,01) und 128% bei TNF (p<0,01). Der Anstieg von MMP-1-Produktion und Invasionsaktivität nach Stimulation mit TNF, IL-1β oder TGF-beta wurde vollständig blockiert, wenn die Zellen gleichzeitig mit Imipramin behandelt wurden (p<0,01).

Schlussfolgerung: Imipramin blockiert die Induktion von MMP-1 durch TNF, IL-1β und TGF-beta. Dies zeigt eine Beeinflussung von Kollagendegradation und davon abhängiger Zellinvasion durch den Ceramidmetabolismus mit möglichen Auswirkungen auf Fibrose, Tumorinvasion und Metastasierung.