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Bedeutung des Gallensalzrezeptors TGR5 bei Lebererkrankungen

Subject Area Gastroenterology
Term from 2009 to 2017
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 101434388
 
Final Report Year 2018

Final Report Abstract

Das Projekt befasste sich mit der Bedeutung des membranständigen G-Protein gekoppelten Gallensalzrezeptors TGR5 für die Entstehung und den Verlauf von Lebererkrankungen. TGR5 (GPBAR1) wird in verschiedenen Nicht-Parenchymzellen der Leber exprimiert. In der Leber moduliert der Rezeptor die Mikrozirkulation, nimmt Einfluss auf die Immunantwort und reguliert die Cholangiozytenfunktion. Zunächst wurde die Hypothese geprüft, ob Mutationen im TGR5 Gen die Entstehung von Gallenwegserkrankungen wie der primär sklerosierenden Cholangitis (PSC) oder der primär biliären Cholangitis (PBC) begünstigen bzw. den Verlauf dieser Lebererkrankungen sowie viral bedingter Lebererkrankungen (HBC, HCV) beeinflussen könnten. Allerdings war die Häufigkeit der gefundenen Varianten im kodierenden Bereich des TGR5 Gens zu gering, um eine Auswirkung auf die Krankheitsentstehung oder deren Verlauf annehmen zu können. Allerdings konnte eine signifikante Assoziation einer häufigen Genvariante (Polymorphismus) im nicht-kodierenden Exon 1 mit PSC und PBC beschrieben werden. Untersuchungen an isolierten Cholangiozyten konnten belegen, dass TGR5 nicht nur für die Chloridund Bikarbonatsekretion sondern auch für die Gallensäure-induzierte Proliferation von zentraler Bedeutung ist. Deletion des Rezeptors in Cholangiozyten führte zur Reduktion protektiver Mechanismen und zum vermehrten Gallensäure-induzierten Zellschaden. Entsprechend reagierten TGR5 Knockout Mäuse gegenüber cholestatischer Leberschädigung mit einem verstärkten Leberschaden und einer Reduktion der adaptiven Cholangiozytenproliferation. Dies belegte, dass TGR5 protektive Wirkungen bei cholestatischen Lebererkrankungen ausüben könnte. Um diese Hypothese zu überprüfen wurde Lebergewebe von Patienten mit PSC analysiert. Hier fand sich eine Reduktion der TGR5 Proteinmenge in Cholangiozyten, welche auch in Mdr2 Knockout Mäusen, einem Tiermodell für PSC zu beobachten war. Die Reduktion der TGR5 Expression in Cholangiozyten könnte die Progression der Erkrankung durch Wegfall der protektiven TGR5 Funktionen fördern. Folglich ist von einem reinen TGR5 Agonisten kein therapeutischer Effekt bei PSC zu erwarten, vielmehr wäre eine Induktion der Rezeptorexpression therapeutisch wünschenswert. Im Gegensatz dazu findet sich in sporadischen Cholangiokarzinomen eine Überexpression von TGR5. Die Aktivierung von TGR5 in Cholangiokarzinomzellen förderte die Proliferation, Migration und Invasivität der Zellen und könnte somit zur Progression dieser Tumorerkrankung beitragen. Entsprechend könnte eine Hemmung der TGR5 Signalwege bei diesen Malignomen therapeutisch nutzbar sein.

Publications

  • Mutational characterization of the bile acid receptor TGR5 in primary sclerosing cholangitis. PLoS One 2010; 5: e12403
    Hov JR, Keitel V, Laerdahl JK, Spomer L, Ellinghaus E, ElSharawy A, Melum E, Boberg KM, Manke T, Balschun T, Schramm C, Bergquist A, Weismuller T, Gotthardt D, Rust C, Henckaerts L, Onnie CM, Weersma RK, Sterneck M, Teufel A, Runz H, Stiehl A, Ponsioen CY, Wijmenga C, Vatn MH, Group IS, Stokkers PC, Vermeire S, Mathew CG, Lie BA, Beuers U, Manns MP, Schreiber S, Schrumpf E, Häussinger D, Franke A, Karlsen TH
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    Hov JR, Keitel V, Schrumpf E, Häussinger D, Karlsen TH
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    Keitel V, Häussinger D
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.clinre.2012.03.008)
  • Effect of maternal cholestasis on TGR5 expression in human and rat placenta at term. Placenta 2013; 34: 810-816
    Keitel V, Spomer L, Marin JJ, Williamson C, Geenes V, Kubitz R, Häussinger D, Macias RI
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.placenta.2013.06.302)
  • TGR5 in cholangiocytes. Curr Opin Gastroenterol 2013; 29: 299-304
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    Spomer L, Gertzen CG, Schmitz B, Häussinger D, Gohlke H, Keitel V
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    Gertzen CG, Spomer L, Smits SH, Häussinger D, Keitel V, Gohlke H
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2015.09.024)
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    Keitel V, Reich M, Häussinger D
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    Reich M, Deutschmann K, Sommerfeld A, Klindt C, Kluge S, Kubitz R, Ullmer C, Knoefel WT, Herebian D, Mayatepek E, Häussinger D, Keitel V
    (See online at https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015-309458)
  • Role of the G Protein- Coupled Bile Acid Receptor TGR5 in Liver Damage. Dig Dis 2017; 35: 235-240
    Reich M, Klindt C, Deutschmann K, Spomer L, Häussinger D, Keitel V
    (See online at https://doi.org/10.1159/000450917)
  • Bile acid receptors in the biliary tree: TGR5 in physiology and disease. Biochim Biophys Acta 2018; 1864: 1319-1325
    Deutschmann K, Reich M, Klindt C, Dröge C, Spomer L, Häussinger D, Keitel V
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2017.08.021)
  • Role of TGR5 (GPBAR1) in liver disease. Sem Liv Dis 2018
    Keitel V, Häussinger D
    (See online at https://doi.org/10.1055/s-0038-1669940)
 
 

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