Z Gastroenterol 2015; 53 - PP3
DOI: 10.1055/s-0035-1558897

Effekte der Interleukin-1 Hemmung durch Anakinra auf die Proliferation von hepatischen Sternzellen und die Leberschädigung im Abcb4-/--Modell

FP Reiter 1, S Hohenester 1, JM Nagel 1, R Wimmer 1, R Artmann 1, L Wottke 1, D Mayr 2, C Rust 3, P Fickert 4, M Trauner 5, AL Gerbes 1, GU Denk 1
  • 1Medizinische Klinik und Poliklinik II – Campus Großhadern, Leber Centrum, Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 2Institut für Pathologie – Campus Großhadern, LMU München
  • 3Medizinische Klinik I, Krankenhaus der Barmherzigen Brüder München
  • 4Labor für experimentelle und molekulare Hepatologie, Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie, Univ. Klinik für Innere Medizin, Medizinische Universität Graz
  • 5Hans Popper Labor für molekulare Hepatologie, Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie, Univ. Klinik für Innere Medizin III, Medizinische Universität Wien

Hintergrund: Chronische cholestatische Lebererkrankungen wie die primär sklerosierende Cholangitis (PSC) gehen mit einer Fibrose und Zirrhose der Leber einher. Effektive Therapiestrategien sind bisher nicht etabliert. Hepatische Sternzellen (HSC) vermitteln entscheidend den fibrotischen Umbau des Organs. Sie sind daher eine attraktive Ansatzstelle für therapeutische Interventionen. In diesem Kontext kommt dem Interleukin-1 (IL-1) für die HSC-Proliferation und für das Fortschreiten einer Leberschädigung zur Leberfibrose eine entscheidende Bedeutung zu. Ziel dieser Arbeit war es, den therapeutischen Effekt des IL-1-Rezeptorantagonisten (IL-1-R) Anakinra® in vitro auf HSC und in vivo im Abcb4-/- -Mausmodell zu untersuchen.

Methoden: Im Rahmen einer initialen Analyse wurden mögliche Geschlechtsunterschiede in 6 bis 13 Monate alten ATP-binding cassette transporter b4 (Abcbc4)-/--Mäusen aufgearbeitet.

Im Anschluss an diese Analyse wurden Abcb4-/--Tiere ab einem Altern von 8 Wochen für 4 Wochen mit 1 mg/kg KG Anakinra® i.p. bzw. NaCl (0,9%) behandelt. Lebergewebe und Serum wurden mittels Serumtests, qPCR, Hydroxyprolin-Bestimmung und Sirius Rot-Färbung analysiert. In vitro wurden primäre murine HSCs mit bis zu 1000 ng/ml IL-1-β oder der Trägersubstanz und 2,5 µg/ml Anakinra® stimuliert. Die Proliferation wurde mittels BrdU-Assay untersucht. Eine mögliche Toxizität von Anakinra wurde mittels des Fluorescein diacetat-Assays (FDA) untersucht.

Resultate: Männliche Abcb4-/--Mäuse zeigten ein geringeres Ausmaß der Leberfibrose als weibliche Tiere, wie über den hepatischen Hydroxyprolingehalt belegt (–37%, n = 13 – 15; p < 0,001; Mann-Whitney-U-Test). Dies war assoziiert mit einer signifikant geringeren hepatischen mRNA-Expression von Tissue inhibitor of metalloproteinase (-34%; n = 13 – 15; p < 0,05; Mann-Whitney-U-Test), F4/80 (-29%; n = 12 – 15; p < 0,05; Mann-Whitney-U-Test) und IL-1-β (-56%; n = 13 – 15; p < 0,001; Mann-Whitney-U-Test). In vitro führte die Stimulation mit IL-1-β zu einem signifikanten Anstieg der Proliferation der mHSCs unter 0,1 ng/ml IL-1-β (n = 6; +21%; p < 0,01; Mann-Whitney-U-Test) und 1 ng/ml (n = 6; +36%; p < 0,01; Mann-Whitney-U-Test). Diese Effekte wurden durch eine simultane Stimulation mit Anakinra® aufgehoben (n = 6). Die verwendete Anakinra®-Dosis zeigte keine Zytotoxizität in vitro. In vivo führte die Verabreichung von Anakinra® zu keiner messbaren Besserung der Leberschädigung im Abcb4-/--Modell.

Schlussfolgerung: Die Leberfibrose ist in männlichen Abcb4-/--Mäusen geringer ausgeprägt. Diese Beobachtung korreliert mit der hepatischen Expression von IL-1-β. In vitro zeigte die medikamentöse IL-1-R-Blockade in mHSC potente antiproliferative Effekte. Der fibrotische Umbau der Leber im Abcb4-/--Modell konnte jedoch nicht positiv beeinflusst werden. Ob die in vitro gesehenen antiproliferativen Effekte einen therapeutischen Wert für Leberfibrose anderer Ätiologie haben, müssen weitere Studien zeigen.