Z Gastroenterol 2015; 53 - P73
DOI: 10.1055/s-0035-1551761

Seneszenzstimuli und Hypoxie induzieren LOXL2 und HIF1alpha Expression und führen zur Repression von E-Cadherin in Gallengangsepithelzellen

MJ Pollheimer 1, 2, S Racedo 1, D Marshall 3, D Silbert 1, J Gumhold 1, M Trauner 4, P Fickert 1
  • 1Medizinische Universität Graz/Labor für Molekulare und Experimentelle Hepatologie/Klinische Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie, Graz, Austria
  • 2Medizinische Universität Graz/Institut für Pathologie, Graz, Austria
  • 3Gilead Sciences, Foster City, Vereinigte Staaten von Amerika, Foster City, United States
  • 4Medizinische Universität Wien/Hans Popper Labor für Molekular Hepatologie/Klinische Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie/Klinische Abteilung für Innere Medizin III, Wien, Austria

Hintergrund:

In Primär Sklerosierender Cholangitis (PSC) weisen Gallengangsepithelzellen Charakteristika einer zellulären Seneszenz auf [Tabibian JH et al Hepatology 2014]. Die progressive periduktale Fibrose bei PSC führt zu einer relativen Hypoxie der Gallengangsepithelzellen. Vorarbeiten unserer Gruppe zeigten eine Überexpression von Lysyl-Oxidase-like-Protein 2 (LOXL2) bei Tiermodellen für PSC und bei

humaner PSC.

Hypothese:

Seneszenz und Hypoxie führen zur Induktion von LOXL2 und Hypoxia-inducible Faktor1-alpha (HIF1-alpha) und in weiterer Folge zur Repression von E-Cadherin.

Methoden:

Immortalisierte, murine Gallengangsepithelzellen (erhalten von Dr. Ueno, Japan) wurden unter Standardbedingungen in Kultur gebracht. Nach Erreichen von 50 – 60% Konfluens wurden die Zellen mit Stimulatoren von zellulärer Senseszenz, 100mM H2O2, 20µM 22-Hydroxycholesterol, 20µM (5α)-cholestane-3,5,6-triol (Triol), sowie mit 10 ng/ml Transforming Growth Factor-beta (TGF-beta) und Lipopolysaccharides (LPS) für bis zu 5 Tage behandelt. mRNA-Konzentrationen von LOXL2 und E-Cadherin wurden unter Standardbedingungen, nach Stimulation mit den entsprechenden Reagenzien sowie nach Kultivierung der Gallengangsepithelzellen

unter hypoxischen Bedingungen (5% und 1% O2) gemessen. Zudem wurden Immunfluoreszenz-Doppelfärbungen von behandelten und unbehandelten Zellen mit den Antikörpern gegen LOXL2 (erhalten von Gilead Sciences, Foster City, Vereinigte Staaten von Amerika), E-Cadherin und HIF1-alpha durchgeführt.

Ergebnisse:

Seneszenzstimuli, wie H2O2 und Triol, führen zu einer signifikanten Erhöhung der mRNA-Level von LOXL2 verglichen mit den unter Standardbedingungen kultivierten Gallengangsepithelzellen (4.8-fach erhöht in den Triol-behandelten Zellen, p < 0,001; 5.5-fach erhöht in H2O2-behandelten Zellen, p < 0,001). Hypoxie induziert die membranständige Expression von LOXL2 sowie die nukleäre Expression von HIF1-alpha auf Proteinebene. Sowohl Seneszenzstimuli also auch

Hypoxie führen zur Repression von E-Cadherin auf Proteinebene.

Schlussfolgerungen:

Seneszenz und Hypoxie führen zu einer Induktion von LOXL2 und HIF1-alpha und zur Repression von E-Cadherin und in weiterer Folge davon zu erhöhter Durchlässigkeit von Gallengängen. Weiterführende, mechanistische Untersuchungen mittels siRNA-Blockade von LOXL2 sind

Gegenstand laufender Untersuchungen in unserem Labor.