Die Bedeutung von Stickstoffmonoxid (NO) und Kohlenmonoxid (CO) für den Proliferationsprozess adulter primärkultivierter Ratten-Hepatozyten

Ziel der Studie: NO spielt eine Rolle im Regenerationsprozess der Leber: Intrahepatischer NO-Mangel führt bei Teilhepatektomie zu verzögerter DNS-Synthese und erhöhter Apoptoserate der Hepatozyten. Eine Funktion von NO in der Aktivierung des Teilungszyklus ist unbekannt. Daher wurden die Wirkungen von NO und CO auf die in vitro Proliferation untersucht.

Ergebnisse: Zeitlich verzögert zur stärksten Wachstumsphase (2.-5. Tag) erfolgten die Induktion der iNOS-mRNS und Erhöhung der NOS-Aktivität (4.-8. Tag). Vollständige Hemmung der Enzym-Aktivität beeinträchtigte das Wachstum nicht. Von den 6 eingesetzten NO-Donatoren konnte allein das Furoxan 4-Hydroxymethyl-furoxan-3-carboxyamid (CAS 1609) die Proliferation steigern, gleichzeitig reprimierte es die iNOS-mRNS-Bildung. In den ersten 24 Stunden nach Gabe von CAS 1609 stieg die mRNS der HOX-1 transient an. Gabe von Kobalt-Protoporphyrin induzierte die HOX-1 und erhöhte, wie auch der CO-Donator CORM-2, das Zellwachstum. CAS 1609 war im Gegensatz zu allen NO-Donatoren in wässiger Lösung selbst in Anwesenheit von Cystein stabil und wurde von Hepatozyten nur zu 4% innerhalb von 24h zu Nitrit/Nitrat umgewandelt.

Schlussfolgerung: Das durch iNOS endogen produzierte NO hat wahrscheinlich in vitro keinen Einfluss auf die Proliferation von Hepatozyten. Die Daten deuten auf eine wichtige Rolle der HOX-1 im Proliferationsprozess. Der Mechanismus der biologischen Wirkung von CAS 1609 ist unbekannt; spekuliert werden kann über eine CAS-abhängige S-Nitrosylierung der HOX-1 ohne die intermediäre Bildung von freiem NO. Gegenwärtig stehen NO-Donatoren im Blickpunkt klinischer Untersuchungen. Von besonderer Bedeutung ist hier CAS 1609. Der hier gezeigte Anstieg der Hepatozytenproliferation durch CAS 1609 könnte sich bei der Leberregeneration nach Teilresektionen oder Schädigungen positiv auf den klinischen Verlauf auswirken.