Die Rolle von nukleärem NFATc1 in der Entstehung von Steatose und Inflammation der Leber

Einleitung:

Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) ist eine häufige Ursache der chronischen Lebererkrankung. Initial kommt es zu einer Lipidablagerung in Hepatozyten, was im weiteren Verlauf in einer Steatose, nicht-alkoholischen Steatohepatitis (NASH), Leberfibrose, Zirrose und schließlich zum Hepatozellulären Karzinom führen kann.

Ziele:

In den letzten Jahren wurde in vielfachen Studien gezeigt, dass Inflammation und Tumorentwicklung durch einen abberanten NFAT Signalweg induziert werden. Fokus dieser Studie ist die Identifizierung der Rolle von NFATc1 in der Progredienz von NAFLD/NASH zur Fibrose.

Methodik:

Zur Analyse der Adipogenese, Inflammation, Fibrose, Zirrose und zellulären Signalwegen wurden folgende Techniken genutzt: Western-Blot, Immunhistochemie, Immunfluoreszenz, TUNEL und RT-PCR. In vivo Untersuchungen zu Fibrose und Zirrose wurden in C57BL/6 Mäusen mit Hepatozyten-spezifischem knock-out (NFATc1 k.o.), konstitutiv-aktivem (NFATc1 c.a.) oder Wildtyp-NFATc1 durchgeführt, die durch Western-Diät oder Thioacetamide (TAA) behandelt wurden. In vitro Analysen wurden in primären Hepatozyten und AML12 Zellen erhoben.

Ergebnis:

Western-Diät und TAA führten in vivo und in vitro zu einer Überexpression von NFATc1. Dies führt in den Hepatozyten zu Apoptose und DNS-Schäden, welche mittels TUNEL Assay, erhöhter p53 phosporylierung an Serin 15 und Aktivierung der Caspase 3 gezeigt wurden. Die Effekte konnten im Mausmodell, nach Behandlung und in Zellen mit NFATc1 c.a., bestätigt werden. Im Mausmodell wurde durch NFATc1 c.a. eine progressive Inflammation der Leber und beschleunigte Kollagenbildung induziert. Zusätzlich konnten wir NFATc1 abhängige inflammatorische Gensignaturen in vivo und in vitro nachweisen. Gegensätzlich führte der genetische Verlust von NFATc1 zu einer Reduktion der Inflammation in Mäusen, was durch eine Reduzierung des Zellstresses hervorgerufen wurde. Abschließend konnten wir eine NFATc1 abhängige Progression von NASH zu Leberfibrose mit unserem Mausmodell zeigen.

Schlussfolgerung:

Zusammenfassend, zeigen unsere Ergebnisse, dass NFATc1 über eine duale Induktion von Zellschädigung/Apoptose und Regulation von Zytokinen, eine wichtige Rolle in der Induktion von Inflammation und Fibrose in der Leber spielt.