Bedeutung muskarinerger Acetylcholinrezeptoren vom Typ 3 bei der Pathogenese chronisch-entzündlicher Gallengangserkrankungen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Julia Benckert, seit 8/2023; Professor Dr. Thomas Berg; Professorin Dr. Reinhild Klein
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447875767

Chronisch-entzündliche Gallengangserkrankungen wie die primär sklerosierende Cholangitis (PSC), die primär biliäre Cholangitis (PBC) und die Immunglobulin G4 (IgG4)-assoziierte Cholangitis (IAC) sind mit einer erheblichen Morbidität und Mortalität assoziiert. Die zugrundeliegenden genetischen, immunologischen und umweltbedingten pathogenetischen Mechanismen sind größtenteils ungeklärt.Nach der Hypothese des sogenannten biliären Bikarbonatschutzschirms von Beuers und Hohenester diffundieren hydrophobe apolare Gallensäuren passiv durch das Gallengangsepithel und wirken potentiell cholangiotoxisch. Die Sekretion hoher HCO3-- Konzentrationen durch das Gallengangsepithel induziert daher ein alkalisches Milieu nahe der apikalen Zellmembran, in welchem die Gallensäuren deprotonisieren und in dieser hydrophilen geladenen Form ihre Membrangängigkeit verlieren, was das Gallengangsepithel vor der Toxizität der Gallensäuren schützt. Muskarinerge Acetylcholinrezeptoren vom Typ 3 (mAChR3) werden in der Leber exklusiv im Gallengangsepithel exprimiert. Die Aktivierung basolateraler mAChR3 durch Acetylcholin (ACh) induziert eine Sekretion von Bikarbonat (HCO3-) in das Gallengangslumen. Unsere Hypothese lautet daher, dass dysregulierte mAChR3-vermittelte Signalwege eine Rolle bei der Pathogenese chronisch-entzündlicher Gallengangserkrankungen spielen können.Das beantragte Projekt umfasst unterschiedliche Ziele, die in den Arbeitsgruppen der Mitantragsteller in Berlin, Leipzig und Tübingen bearbeitet werden sollen: Ziel 1 umfasst die Isolation spezifischer mAChR3 Auto-AK in Patienten sowie gesunden bzw. erkrankten Kontrollpopulationen. Im Anschluss wird die Funktionalität der mAChR3 Auto-AK evaluiert. Ziel 2 umfasst die Analyse der Sequenzdaten aus isolierten mAChR3 Auto-AK. Anschließend werden diese mAChR3 Auto-AK monoklonal exprimiert. Ziel 3 umfasst Analysen zur Expression und Regulation der unterschiedlichen mAChR Typen sowie die Charakterisierung der nicht-neuronalen ACh-Synthese in primären und kultivierten humanen Gallengangsepithelzellen. Ziel 4 umfasst funktionelle Zellkulturarbeiten zur Bedeutung mAChR3-vermittelter Signalwege für die Vitalität, Apoptose, Proliferation, Migration und tight junction-vermittelte Barrierefunktion primärer und kultivierter humaner Gallengangsepithelzellen. Ziel 5 umfasst den Einfluss mAChR3-vermittelter Signalwege auf den protektiven Bikarbonatschutzschirm des Gallengangsepithels. Ziel 6 umfasst im Sinne eines translationalen Ansatzes die Korrelation der in den vorherigen Teilabschnitten erfassten Erkenntnisse mit den uns verfügbaren klinischen Informationen in Bezug auf die allgemeinen klinischen und paraklinischen Charakteristika, das Therapie-Ansprechen auf die jeweilige Standardtherapie sowie den konsekutiven Langzeitverlauf der Patienten in Abhängigkeit des individuellen mAChR3 Auto-AK Status. Ziel 7 umfasst Analysen zum Einfluss des mAChR3 auf immunkompetente Zellen in vitro.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Kooperationspartner: Professor Dr. Ulrich Beuers
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Tobias Müller, bis 8/2023