Hepatotrope Faktoren aus mesenchymalen Stammzellen des menschlichen Knochenmarks und des Fettgewebes

Einleitung und Ziele: Die Behandlung von Lebererkrankungen mit mesenchymalen Stammzellen (MSC) hat sich in Tiermodellen akuter und chronischer Lebererkrankungen als wirkungsvoll erwiesen. Die beteiligten molekularen Mechanismen sind weitgehend unbekannt und sollten hier anhand von Faktoren, die von MSC abgegeben werden, identifiziert werden.

Methodik: MSC wurden aus menschlichem Knochenmark oder aus Fettgewebe isoliert. Die Sekretion von Faktoren wurde in vitro mittels Proteome ProfilerTM Human XL Cytokine Array Kit semi-quantitativ erfasst und die Profile zur Identifizierung von Signalwegen und assoziierten Netzwerken biostatistisch ausgewertet. Die Sekretionsprofile von undifferenzierten und hepatozytär differenzierten MSC wurden verglichen.

Ergebnis: Undifferenzierte MSC aus unterschiedlichen Geweben gaben ein ähnliches, aber nicht identisches Muster von Faktoren ab. Von beiden Zellarten wurden die Faktoren IL-17A, MCP-1, Pentraxin-3, Serpin E1 und Thrombospondin-1 in hoher Abundanz gebildet. Diese stieg nach der hepatozytären Differenzierung signifikant an. Zusätzlich wurden von differenzierten MSC noch Angiogenin, Chitinase 3-like 1, Complementfactor D, Cystatin C, Dkk-1, EMMPRIN, ENA-78, Endoglin, FGF-19, GDF-15, Gro-alpha, IGFBP-2, IL-6, IL-8, IL-17A, MIF, MIP-3 alpha, uPAR und VEGF in hoher Abundanz gebildet. Die Analyse assoziierter Signalwege ergab Interaktionen mit der hepatischen Immunantwort, dem Gewebeumbau, der Morphogenese und Differenzierung sowie der Zelladhäsion und Migration. Schließlich bestand eine Korrelation mit dem TGF-beta-Signalweg, der wichtig für die Pathogenese chronischer Lebererkrankungen aber auch für die Funktions- und Gewebehomöostase in der gesunden Leber ist.

Schlussfolgerung: MSC aus unterschiedlichen menschlichen Geweben sezernieren ein typisches Muster von Faktoren, die in der Leber hauptsächlich inflammatorische und Wachstumsprozesse sowie die Chemoattraktion von Entzündungszellen und die innate Immunantwort adressieren. Da diese Prozesse bei inflammatorischen Lebererkrankungen pathologisch verändert sind, könnten die von MSC abgegebenen Faktoren hepatoprotektiv wirken und die Leberregeneration sowohl bei chronischen als auch bei akuten Lebererkrankungen unterstützen.