Bedeutung von Bid für die Fibrogenese und Krzinogenese in der Leber
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im ersten Teil unserer Arbeiten wurde die Bedeutung von Bid im Rahmen akuter und chronischer Lebererkrankungen untersucht. Konzeptuell bestand bislang die vorherrschende Meinung, dass der FAA induzierte Zelltod ein wichtiger Mechanismus in der Pathophysiologie von HT-1 ist, welcher erhöhten Zellumsatz und Proliferation induziert und somit zur Tumorentstehung beiträgt . Unsere Untersuchungen in Fah-/- Mäusen ergaben aber interessanterweise, dass sich Hepatozyten in der chronischen Phase der Lebererkrankung selten teilen und nach Leberteilresektion eine beeinträchtigte Regeneration zeigen. Zusätzlich entwickeln Hepatozyten innerhalb der ersten 10 Tage nach NTBC Entzug eine Zelltodresistenz. In Lebern von Fah-/- Mäusen mit Lebererkrankungen sind praktisch keine apoptotischen Zellen nachweisbar. In der chronischen Phase der Lebererkrankung von Fah-/- Mäuse findet sich zudem eine Apoptoseresistenz gegen FAS-induzierte Apoptose, bei der wir eine Assoziation zwischen der Apoptosesensitivität und dem Phosphorylierungstatus von Bid nachweisen konnten. Um die Apoptoseresistenz kausal auf die Phosphorylierung von Bid zurückzuführen, wurden Bid transgene Mäuse untersucht, in denen das endogene Bid durch ein nicht phosphorylierbares Bid Molekül ersetzt worden ist. Im Gegensatz zu publizierten in vitro Studien konnten wir aber zeigen, dass die Phosphorylierung von Bid die Apoptosesensitivität von Hepatozyten nicht beeinflusst. Zudem konnte in diesem Projekt nachgewiesen werden, dass Bid für die FasL-induzierte Apoptose in der Leber nicht essentiell ist, sondern primär ein schwaches Fas Signal amplifiziert. In einer weiteren Arbeit konnten wir zudem zeigen, dass entgegen der bislang vorherschenden Meinung Bidvermittelte Apoptose keine Rolle für die Leberschädigung im Rahmen einer cholestatischen Hepatitis nach Gallengangsligatur spielt. Im zweiten Teil wurde die Rolle von mTor in der Hepatokarzinogenese untersucht. Dazu wurde ein pharmakologischer Ansatz gewählt und das Rapamycin Derivat Rad001 verwendet. Wir konnten in diesem Projekt zeigen, dass Rad001 effektiv die Proliferation von geschädigten Hepatozyten in dem Fah Mausmodell hemmt. Im Gegensatz dazu wird die Proliferation von gesunden Hepatozyten wesentlich geringer beeinflusst. Interessanterweise ist dieser Effekt von Rad001 unabhängig von p21. Auf der anderen Seite wird die Rad001 induzierte Proliferationshemmung durch einen Verlust von p53 deutlich abgeschwächt. Zudem wird durch Rad001 die Entwicklung der Apoptoseresistenz in Fah-/- Mäusen vollständig verhindert. In Langzeitversuchen konnte durch Gabe von Rad001 die Tumorentstehung in der Leber in dem Fah Modell dramatisch reduziert werden. Zudem konnten wir zeigen, dass durch Rad001 die globale Proteinsynthese deutlich inhibiert und die Expression einzelner Cycline und von c-jun reguliert wird. Bei der Untersuchung Apoptoseregulierender Proteine zeigte sich keine eindeutige Korrelation zwischen der Expression verschiedener Proteine - mit Ausnahme von p21 - und der Apoptosesensitivität. Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass Rad001 während chronischer Lebererkrankungen effektiv die Proliferation geschädigter Hepatozyten hemmt, und zugleich ihre Apoptosesensitivität erhält. mTor ist somit ein attraktives Target zur Verhinderung von Tumoren in der Leber.
