Bedeutung des Caspase 8-Homologs cFLIP bei der metabolischen Leberschädigung

Einleitung: Das Caspase 8-Homolog cellular FLICE inhibitory protein (cFLIP) ist ein bedeutender anti-apoptotischer Regulator in der Leber und ist an der Aufrechterhaltung der Gewebshomöostase beteiligt. Die Rolle von cFLIP im Rahmen von nicht-apoptotischen Signalwegen ist bislang unklar und seine Funktion in der Pathophysiologie der nicht-alkoholischen Fettleber (NAFL) noch unverstanden.

Methoden: Transgene Mäuse mit Hepatozyten-spezifischer Deletion von cFLIP (alb-cre:fliploxP/loxP, Flip-/-) und entsprechende cre-negative Kontrollen im Alter von 8 – 12 Wochen wurden über 12 Wochen mit einer Hochfett- (HFD; 35,5% Fett) oder einer Kontroll-Diät (5,4% Fett) gefüttert. Zusätzlich wurde das Trinkwasser der Mäuse auf HFD mit Fructose (55%) und Glucose (45%) angereichert. In den experimentellen Gruppen wurden wöchentlich biometrische Daten (Körpergewicht, Futter- und Trinkmengenverbrauch) gemessen. Nach Abschluss der Fütterung erfolgten Blutabnahmen, Bestimmung des Leber- und Milzgewichts sowie histologische, qRT-PCR-, Western Blot- und FACS-Analysen aus dem Lebergewebe.

Ergebnisse: Nach HFD-Fütterung entwickelten die Mäuse Übergewicht, das durch den Verlust von cFLIP in der Leber verstärkt wurde. Histologische Analysen zeigten eine verstärkte Akkumulation von hepatischer mikrovesikulärer Verfettung sowie ballonierte Hepatozyten in Flip-/- Tieren im Vergleich zum Wildtyp. Gleichzeitig war das Lebergewicht signifikant erhöht. Weiterhin waren die Regulatoren der hepatischen Lipogenese und Gluconeogenese, einschließlich der Fettsäure-Synthase, der Acetyl-Co A Carboxylase und der Carnitin-Palmitoyltransferase 1, in Flip-/- Mäusen nach HFD verstärkt exprimiert. Die Expression des Transkriptionsfaktors PPARg, der Insulinsensitivität verbessert und anti-inflammatorisch wirkt, wurde in Flip-/- Mäusen signifikant weniger supprimiert. Auch die Expression von PPARα, das die Oxidation von Fettsäuren reguliert, wurde in Flip-/- Mäusen durch die HFD signifikant herabreguliert. Die Expression des anti-inflammatorischen Makrophagen-Migrations-inhibitorischen Faktors (MIF) war supprimiert, während pro-inflammatorische Zytokine wie IL-6 und TNF-α in den Flip-/- Mäusen durch die HFD verstärkt exprimiert wurden. Gleiches galt für das Rezeptor-interagierende Protein (RIP-1). FACS-Analysen zeigten einerseits eine Infiltration vor allem von NK-Zellen sowie zytotoxischen T-Zellen und andererseits einen Verlust von B-Lymphozyten verstärkt in der Leber von Flip-/- Mäusen.

Zusammenfassung: Die Hepatozyten-spezifische Deletion von cFLIP führt nach Fütterung einer HFD zur Verstärkung des metabolischen und pro-inflammatorischen Phänotyps unter Einbeziehung der Regulation von Lipogenese-assoziierten Proteinen sowie der Zusammensetzung von Immunzellpopulationen. Diese Daten implizieren eine über die Apoptose-regulierende Funktion hinausgehende Bedeutung von cFLIP bei der Entwicklung und Progression der NAFL.