Hepatozelluläre c-Jun Aktivierung durch Schistosoma mansoni Infektion im Hamster Modell und primären humanen Hepatozyten

Einleitung:

DieSchistosomiasis ist eine Infektionskrankheit die weltweit mehr als 200 Mio. Menschen betrifft und von Schistosomen-Parasiten ausgelöst wird. Die chronische Form der Erkrankung wird durch die in Geweben festsitzenden Eier hervorgerufen, welche zu Entzündungen und Granulombildung führen können. Im Falle von S. mansoni ist meist die Leber betroffen, wo es zu schwerwiegenden Komplikationen wie portaler Hypertonie und Fibrose kommen kann. In Tierversuchen und klinischen Studien wurde gezeigt, dass eine S. mansoni Infektion bei Vorliegen einer weiteren schädigenden Noxe wie HBV- oder HCV-Infektion zu einer erhöhten HCC-Inzidenz führt. Ziel dieser Studie war, frühe Mechanismen, die zur S. mansoni-induzierten Karzinogenese beitragen können, aufzuklären.

Methoden:

In Zellkulturexperimenten wurden zunächst primäre humane Hepatozyten (hiPS-HEP-Zellen) mit verschiedenen, von den Wurmeiern sezernierten Substanzen z.B. IPSE stimuliert. Bekannte onkogene Signalwege wurden mittels Western Blot überprüft. Desweiteren wurden Inhibitionsexperimente zur Bestätigung des ermittelten Aktivierungsmechanismus von z.B. c-Jun durchgeführt. Diese Experimente wurden durch Western Blotting und Proteome Profiler analysiert. Lebergewebe von Hamstern, die mit Würmern eines oder beider Geschlechter von S. mansoni infiziert worden sind, mittels Western Blot und Immunhistochemie untersucht.

Ergebnisse:

In humanen Hepatozyten konnte eine Aktivierung der Upstream-Kinase von c-Jun, JNK und deren Aktivator MKK4 durch Stimulation mit SEA (soluble egg antigen) oder IPSE (die Hauptkomponente von SEA) gezeigt werden. Die Phosphorylierung von c-Jun durch JNK wurde danach in einem Inhibitionsexperiment bestätigt. Downstreamfaktoren von c-Jun wie MCM2 und cleaved Caspase 3 konnten in Hepatozyten durch Stimulation mit SEA/IPSE verstärkt nachgewiesen werden. Eine Inhibition von JNK verhinderte diesen Effekt. Mittels immunhistochemischer Analysen konnte eine Co-Lokalisation von c-Jun und γ-H2AX in Hepatozytenkernen von zweigeschlechtlich (bzgl. der Schistosomen) infizierten Hamstern gezeigt werden, nicht jedoch in eingeschlechtlich infizierten Tieren.

Schlussfolgerung:

Die JNK-abhängige Aktivierung von c-Jun führt in Hepatozyten Schistosomen-infizierter Hamster zu einer gesteigerten Expression von Proliferationsmarkern wie MCM2. Gleichzeitig konnten mithilfe von γ-H2AX DNA-Schäden in c-Jun positiven Hepatozyten detektiert werden. Beide Befunde implizieren, dass lösliche Faktoren aus S. mansoni Eiern in Hepatozyten zu Replikationsstress führen und so zur Möglichkeit der Entwicklung einer hepatozellulären Karzinogese. Unsere Arbeiten identifizierten erste Zielstrukturen für die durch S. mansoni-Infektion gesteigerte HCC Rate in vorgeschädigten Lebern mit denen in Folgestudien mögliche Diagnose- und Therapieansätze erforscht werden können.