Z Gastroenterol 2019; 57(01): e51-e52
DOI: 10.1055/s-0038-1677182
3. Metabolism (incl. NAFLD)
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Gesättigte Fettsäure Palmitat induziert Amphiregulin durch Aktivierung von Stress induzierten Signalwegen wie PKC

K Schilcher
1   Universitätsklinikum Regensburg, Germany
,
J Riepl
1   Universitätsklinikum Regensburg, Germany
,
M Melter
1   Universitätsklinikum Regensburg, Germany
,
TS Weiss
1   Universitätsklinikum Regensburg, Germany
› Author Affiliations
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Publication History

Publication Date:
04 January 2019 (online)

 

Das sogenannte „metabolische Syndrom“, gekennzeichnet durch Überernährung, Adipositas und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, führt zu nachhaltigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen. Als hepatische Manifestationsform dieser Erkrankung gilt die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD), welche sich von hepatischer Steatose über Leberzirrhose zum malignen hepatozellulären Karzinom entwickeln kann. Bei diesen Prozessen spielen die Regenerationsfähigkeit der Leber und die dafür verantwortlichen Faktoren eine große Rolle. In Genexpressionsanalysen mit Lebergewebeproben von Patienten mit Steatose und NASH konnten wir Faktoren als differenziell exprimiert identifizieren, die mit Leberregeneration assoziiert sind, wie z.B. Amphiregulin (AREG). Ziel der Studie war es, die Regulation der AREG Expression unter steatotischen Bedingungen zu analysieren.

Dazu wurden in vitro in einem Zellkultur-Modell Hepatomazellen (HepG2, Huh7) mit freien Fettsäuren, Oleat/Palmitat (2/1, 0,4 mM und 0,8 mM) bzw. Palmitat (0,2 mM und 0,4 mM), für 24h behandelt und die Expression von AREG mittels qRT-PCR, western blot und ELISA bestimmt. Des Weiteren wurden, durch Einsatz spezifischer Inhibitoren, mögliche, durch freie Fettsäuren aktivierte, Signal-transduktionswege einer AREG Expression analysiert. Eine Induktion von HepG2 oder Huh7 Zellen für 24h mit der gesättigten Fettsäure Palmitat führt zu einem dosisabhängigen (0 – 0,4 mM) Anstieg der AREG mRNA Expression, welche, durch die zusätzliche Gabe der einfach ungesättigten Fettsäure Oleat, stark reduziert werden kann. Eine Analyse der AREG Protein Expression in HepG2 oder Huh7 Zellen nach dosisabhängiger Palmitat Behandlung zeigte hingegen keine veränderte Expression im western blot. Daher wurde im Zellkulturüberstand mittels ELISA der Gehalt an freigesetztem AREG untersucht und es konnte gezeigt werden, dass, in Abhängigkeit der Behandlung mit Palmitat, die Konzentration von AREG ansteigt. Um zu verstehen, welche Signal-transduktionswege nach einer Behandlung mit Palmitat aktiviert werden und somit zur Induktion der AREG Expression führen, wurden Zellen mit spezifischen Inhibitoren für Proteinkinase C (PKC; GF109203X) sowie MAP-Kinasen Erk 1/2 (PD098059) und p38-MAPK (SB203580) ko-inkubiert. Es zeigte sich, dass bei einer Inhibition der PKC die Palmitat Behandlung zu keinem Anstieg von AREG-mRNA sowie sezerniertem Amphiregulin führt. Bei Blockade von p38-MAPK konnte eine Reduktion der AREG Expression nur bei hohen Konzentrationen mit einer Palmitat Behandlung beobachtet werden. Eine Inhibition der MAP-Kinasen Erk 1/2 hingegen hatte keinen Einfluss auf die Palmitat induzierte AREG Expression. In Bezug auf eine mögliche klinische Relevanz wurden Lebergewebeproben von Patienten mit NASH und steatosis hepatis hinsichtlich AREG mRNA Expression analysiert und es konnte gezeigt werden, dass AREG bei Steatose und NASH gegenüber pathophysiologisch normalem Lebergewebe signifikant erhöht ist und die AREG Expression mit dem Steatose-grad sowie der Hypercholesterinämie positiv korreliert.

In dieser Studie berichten wir von erhöhter Expression des mitogenen Proteins Amphiregulin bei Patienten mit Fettleber oder NASH. Die Expression von AREG wird durch die lipo-toxische Fettsäure Palmitat induziert und dieser Effekt kann durch die einfach ungesättigte Fettsäure Oleat stark vermindert werden. Palmitat induziert die AREG Expression durch Aktivierung von PKC und in geringem Maße von p38-MAPK, jedoch nicht von Erk 1/2. Es bleibt zu klären, inwieweit eine veränderte AREG Expression eine Rolle für eine mögliche Regeneration oder Progression der Erkrankung führt.