Das Kollagenmimetikum GPO setzt Leberkollagen-gespeichertes proMMP–2 frei, was zu einer Generierung von aktivem MMP–2 und erhöhter Zellmobilität/-invasivität führt.

Einleitung: Matrix-Metalloproteinase 2 (MMP–2) degradiert denaturierte Kollagene sowie Kollagen I und spielt eine Schlüsselrolle bei der Leberfibrose. Wir konnten u.a. mittels Surface-Plasmon-Resonance (SPR) zeigen, dass proMMP–2 an native tripel-helikale Leberkollagene, welche die Hauptbestandteile des fibrotischen Lebergewebes darstellen, bindet und dort gespeichert wird. Diese Bindung wird über die kollagene tripelhelikale Sekundärstruktur vermittelt. Über den Einfluss von tripelhelikalen Kollagenmimetika (GPO) auf die Freisetzung und Aktivierung von Kollagen- gebundenem proMMP–2 in zirrhotischer Leber und den Einfluss der dadurch aktivierten MMP–2 auf die Zellmobilität/-invasivität war bisher nichts bekannt.

Methoden: Sequentielle Gefrierschnitte humaner zirrhotischer Leber wurden für 24h bei 4°C mit Cy2-fluoreszenzmarkiertem ProMMP–2 (±8,3 pmol GPO) inkubiert, gewaschen und Kollagen-gebundenes proMMP–2 mit einem 520 nm Filter fotographiert.

PicroSiriusRot gefärbte Schnitte ohne ProMMP dienten als Kontrolle. Der Einfluss von GPO und dem Gelatinaseinhibitor Ilomastat auf Mobilität und Invasivität wurde in einem Assay mit Matrigel (FCS-Konzentrationsgradient: 0,25–10%) und humanen Fibrosarkomzellen untersucht.

Ergebnisse: Die über die Siriusrot-dargestellten fibrotischen Septen waren deckungsgleich mit den Cy2-Signalen von Kollagen-gespeichertem proMMP–2. Vorinkubation mit dem Kollagenmimetikum GPO verhinderte die Bindung von proMMP–2 an den Schnitt und die Inkubation mit einem Überschuß von GPO (10fache molare Menge) konnte vorgebundenes proMMP–2 vollständig freisetzen. Der Gelatinaseinhibitor Ilomastat konnte die Invasion von HT1080-Zellen durch Basalmembrankollagen um 50% im Vergleich der Invasion in Gegenwart von 10% und 0,25% FCS inhibieren. In Gegenwart von GPO und 10% FCS konnte die Zellmobilität um 20% gesteigert werden.

Schlussfolgerung: Das Kollagenmimetikum GPO setzt proMMP–2 aus der Bindung mit Kollagen in der zirrhotischen Leber frei und kann die erneute Bindung blockieren. MMP–2, welches für die Invasivität und Mobilität von Zellen (wie z.B. Tumorzellen, aber auch hepatischen Sternzellen) wichtig ist, wird durch GPO aktiviert. Durch die Generierung geeigneter Peptid-basierter Analoga könnte gebundenes proMMP–2 lokal aus der zirrhotischen Leber gelöst, aktiviert und damit die Fibrolyse bzw. der Matrixabbau und die Chemotaxis beschleunigt werden.

Key words

Fibrolyse - Fibrose - Kollagen - Matrix-Metalloproteinasen