Die Interaktion zwischen beta-Arrestin-2 und der AT1-Rezeptor abhängigen Signalkaskade in der Leberfibrose

Hintergrund: Der AT1-Rezeptor (AT1R) spielt über G-Protein gekoppelte Signalkaskaden eine entscheidende Rolle bei der Leberfibrogenese. Beta-Arrestin-2 (βArr2) kann an den AT1R binden und verhindert dadurch die Bindung anderer Proteine an den Rezeptor. βArr2 hemmt dadurch die Aktivierung der G-Protein gekoppelten Signalkaskade über JAK2/Rho-kinase und ist somit ein negativer Regulator des AT1R. βArr2 aktiviert jedoch auch ERK1/2 über Ras/Raf1. In dieser Arbeit wurden die Effekte der βArr2 vermittelten Signalkaskade in der Leberfibrose untersucht.

Methoden: Proben von Patienten mit Leberzirrhose wurden mit Proben von Patienten ohne Leberzirrhose verglichen. Bei βArr2-, AT1R-, und Wildtyp (WT) Mäusen wurde durch CCl4 Intoxikation (für 28 Tage) oder Gallengangsligatur (BDL, 14 Tage) eine Leberfibrose induziert. Mittels osmotischer Mini-Pumpen wurde der AT1R für 14 Tage durch die kontinuierliche Gabe von Angiotensin II (AngII) stimuliert. Eine Hemmung der JAK2 Aktivität wurde durch subkutane Injektionen von AG490 in den letzten 7 Tagen der AngII-Gabe erreicht. Der hepatische Hydroxyprolingehalt, mRNA-Spiegel (mittels Taqman-PCR) und die Proteinexpression und -phosphorylierung (mittels Western blot) wurden in Leberproben dieser Tiere untersucht. Leberfibrose (αSMA und Sirius-Rot) und die hepatische Inflammation (F4/80 und Ki67) wurden zudem immunhistochemisch untersucht.

Ergebnisse: Die Spiegel von βArr2 und wichtigen Proteinen der nachgeschalteten Signalkaskade waren in der humanen und experimentellen Fibrose überexprimiert. Nach AT1R Stimulation (mittels AngII) zeigte sich eine stärkere Transkription dieser Komponenten bei den βArr2-/- Mäusen. Dabei wurde JAK2 vermehrt aktiviert, jedoch nicht die Ras/Erk Signalkaskade. Nach Fibroseinduktion (BDL, CCl4) konnte in βArr2-/- Mäusen weniger Fibrose als in WT Mäusen festgestellt werden, was auf AT1R unabhängige Effekte schließen lässt. Wichtige Komponenten des Renin-Angiotensin-Systems (RAS; Renin, Angiotensinogen, ACE, ACE2, AT1-Rezeptor) und profibrotische Marker waren in βArr2-/- Mäusen im Vergleich zu WT Mäusen signifikant herunterreguliert.

Zusammenfassung: βArr2 scheint bei der Entstehung der experimentellen und humanen Leberfibrose eine wichtige Rolle zu spielen. Die zu Grunde liegenden Mechanismen sind noch nicht vollständig aufgeklärt. Die verringerte Aktivität des RAS oder aber die veränderte Signalweiterleitung unterhalb des AT1R könnten dafür verantwortlich sein. Aus diesen Daten konnte auf einen AT1R abhängigen und einen AT1R unabhängigen Effekt von βArr2 für die Leberfibrose geschlossen werden.

Korrespondierender Autor: Schierwagen, Robert

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