Etablierung eines In-vitro-Fibrose-Modells und dessen Auswirkung auf Hepatom- und Endothelzellen

Abstract

Untersuchungen zur Therapie der Leberfibrose am Modell wurden in bisheriger Forschungsarbeit meist an gesunden Leber- und Gefäßzellen durchgeführt, obwohl 80% der hepatozellulären Karzinome auf der Basis geschädigten Lebergewebes entstehen.<br /> Ziel dieser Arbeit war daher die Etablierung eines In-vitro-Leberfibrose-Modells, um genauere Erkenntnisse über die molekularen Pathomechanismen der Fibrogenese und der damit assoziierten Angiogenese nach toxischer Zellschädigung zu gewinnen.<br /> Es wurden Hepa129- und SVEC4-10-Zellen eingesetzt. Die Schädigung der Zellen erfolgte in Anlehnung an ein bereits etabliertes In-vivo-Fibrose-Modell mit den Karzinogenen Thioacetamid und Ethanol über einen Zeitraum von 48 h.<br /> Es kam zu einer verminderter Zellviabilität nach Behandlung mit den Toxinen. Erhöhte Proliferations- und Apoptoseraten sprachen außerdem für einen vermehrten Zellumsatz wie in einer fibrotischen Leber. Des Weiteren konnten durch funktionelle Untersuchungen deutliche Effekte der Noxen auf die funktionalen Eigenschaften der jeweiligen Zelltypen detektiert werden. Ethanol steigerte dabei die Bildung klonaler Zellkolonien der Tumorzellen und deren Fähigkeit an Endothelzellen zu adhärieren. Außerdem konnte eine vermehrte Bildung gefäßähnlicher Strukturen der Endothelzellen sowie deren gesteigertes Migrationsverhalten nach Schädigung mit Ethanol nachgewiesen werden. Die Untersuchung korrespondierender intrazellulärer Signalkaskaden mittels ELISAs sowie die Untersuchung von Hypoxie-induzierten Faktoren und von Zelladhäsionsmolekülen bestätigten die Etablierung eines proangiogenen und prometastatischen Milieus.<br /> Insgesamt zeigten sich die Toxine zur Fibroseinduktion geeignet, wobei die Behandlung mit Ethanol derjenigen mit Thioacetamid vorzuziehen ist. Der im In-vivo-Modell gezeigte Vorteil einer Kombinationsbehandlung mit den Karzinogenen konnte in dieser Arbeit nicht bestätigt werden. Vor allem aber die Schädigung mit Ethanol kann zur Testung von Medikamenten im fibrotischen Milieu angewandt werden. Das vorliegende In-vitro-Modell kann somit in weiterführenden Untersuchungen als Grundlage zur Entwicklung und Optimierung neuer Therapien der Leberfibrose dienen.