Metabolische Umprogrammierung von HBsAg-positiven Hepatozyten nach Stimulation mit Schistosoma mansoni Ei-Antigenen

Einleitung: Schistosomiasis ist eine parasitäre Tropenkrankheit, die durch Trematoden ausgelöst wird und über 250 Millionen Menschen weltweit betrifft. Die S. mansoni-Eier induzieren Inflammation, Granulombildung und portale Hypertension in der Leber. [1] In endemischen Gebieten treten Coinfektionen von S. mansoni mit Hepatitis B Virus (HBV) überproportional häufig auf. [2] Patienten, die mit beiden Erkrankungen infiziert sind, weisen einen schwereren Krankheitsverlauf und eine stärkere Leberschädigung auf. [3] Der Einfluss der Coinfektion auf den hepatozellulären Metabolismus ist unklar.

Ziele: Charakterisierung des hepatozellulären Kohlenhydratmetabolismus in einem Zellkulturmodell für die endogene Schädigung durch die Oberflächenproteine des HBV (HBsAg) und Schistosoma mansoni Ei-Antigene.

Methodik: HBsAg-transgene humane Hepatomazellen (HepG2) und primäre Maushepatozyten wurden mit löslichen Ei-Antigenen (SEA) stimuliert und mittels Western Blotting, Viability Assay, Immunhistochemie und einem Glykogen-Assay analysiert. Gruppenunterschiede wurden mit einem einseitigen ANOVA statistisch ausgewertet (p<0,05).

Ergebnis: Transkriptionsfaktor und Protoonkogen cJun wurde durch die Einzelnoxen und insbesondere in der doppelt stimulierten Gruppe im Vergleich zu den Kontrollen induziert. Darüber hinaus wurde eine stärkere Aktivierung der Glucokinase (GK), der Pyruvatkinase 1 (PKM1), der Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6PDH) sowie der Laktatdehydrogenase (LDH) in den S.mansoni+HBsAg-Gruppen gezeigt. Die absolute Menge an Glykogen in den Hepatozyten blieb unverändert.

Schlussfolgerung: In unserem Modell zeigen wir einen Anstieg des zellulären Stresses, sowie eine Induktion des Glucosemetabolismus. Die gesteigerte Fermentation von Pyruvat zu Laktat suggeriert eine metabolische Umprogrammierung der Hepatozyten zu „Warburg ähnlicher Glykolyse“. Diese Form der ATP-Gewinnung wird mit malignem Wachstum in Verbindung gebracht. [4]

Publication History

Article published online:
26 September 2024

• References

• 1 WHO: Fact-Sheets Schistosomiasis (2023). Abgerufen 15.04.24 www.who.int/news-room/factsheets/detail/schistosomiasis.
• 2 Khatami A.. et al. Two rivals or colleagues in the liver? Hepatitis B virus and Schistosoma mansoni coinfections: A systematic review and meta-analysis. Microb. Pathogenesis. 2021
• 3 Abruzzi A.. et al. Coinfection of Schistosoma Species with Hepatitis B or Hepatitis C Viruses. Adv. Parasitology. 2016
• 4 Vander Heiden MG.. et al. Understanding the Warburg Effect: The metabolic requirements of Cell Proliferation. Science. 2009