Z Gastroenterol 2014; 52 - P_3_09
DOI: 10.1055/s-0033-1360928

Einfluss für die hepatische Enzephalopathie relevanter Faktoren auf die Expression des Multidrug Resistance Protein 4

MS Joerdens 1, B Görg 1, V Keitel 1, D Häussinger 1
  • 1Heinrich-Heine University, Clinic for Gastroenterology, Hepatology and Infectiology, Düsseldorf, Germany

Einleitung: Das multidrug resistance protein 4 (Mrp4/ABCC4) gehört zur Familie der ATP-binding cassette (ABC) Transporter. Beim Menschen wird Mrp4 in unterschiedlichen Organen wie z.B. der Niere, dem Darm und der Leber, aber auch im Gehirn exprimiert. Dort ist Mrp4 hauptsächlich in Endothelzellen an der Bluthirnschranke, in Neuronen und in Astrozyten zu finden. Die Funktion von Mrp4 im Gehirn ist bislang nur unvollständig verstanden. Zu den von ihm transportierten Substraten gehören jedoch auch Metabolite, die in der Pathogenese der hepatischen Enzephalopathie eine Rolle spielen, wie z.B. Prostanoide, Glutathion oder Neurosteroide. Wir haben daher den Einfluss für die hepatische Enzephalopathie (HE) relevanten Faktoren auf die Expression des Mrp4 in kultivierten Rattenastrozyten untersucht.

Ergebnisse: Western-Blot und Immunfluoreszenzanalysen zeigen eine Expression von Mrp4 in kultivierten Rattenastrozyten und im Rattenhirn, wo er in Astrozyten, aber auch in Neuronen und die Bluthirnschranke konstituierenden Endothelzellen lokalisiert ist.

Die Behandlung kultivierter Astrozyten mit Ammoniumchlorid (NH4Cl, 5 mmol/l) steigerte zeitabhängig die Mrp4 Expression auf mRNA- und Proteinebene. Im Gegensatz dazu wurde keine veränderte Mrp4 Expression nach Exposition gegenüber CH3NH3Cl (5 mmol/l, 72h), Hypoosmolarität (205mosmol/l, 72h), dem Benzodiazepin Diazepam oder dem pro-inflammatorischen Zytokin TNF-α gefunden.

Der durch NH4Cl (5 mmol/l, 72h) vermittelte Anstieg des Mrp4 Proteins war sensitiv gegenüber dem Glutaminsynthetasehemmstoff Methionin-Sulfoximin.

Die gesteigerte Expression des Mrp4 Proteins wurde von einer nukleären Akkumulation seines Transkriptionsfaktors Nrf2 begleitet.

Eine signifikante Expressionssteigerung des Mrp4 Proteins zeigte sich auch in post mortem Hirnproben von Zirrhosepatienten mit HE, aber nicht von Patienten ohne Zirrhose oder Zirrhosepatienten ohne HE gefunden.

Diskussion: Die Ergebnisse unserer Untersuchungen zeigen eine Glutaminsynthese-abhängige Expressionssteigerung von Mrp4 in ammoniakexponierten kultivierten Rattenastrozyten. Der ebenfalls im Gehirn von Leberzirrhosepatienten mit HE gefundene Expressionsanstieg von Mrp4 weist auf eine Beteiligung in der Pathogenese der HE hin.