Abcg8 19 H Variante im Mausmodell: Größere Gallenblasenvolumina und gesteigerte biliäre Sterolkonzentrationen

Hintergrund:

Gallensteine entstehen aus Cholesterinkristallen infolge biliärer Cholesterinübersättigung. Genomweite Assoziationsstudien identifizierten die 19 H-Variante des ABCG8-Gens als genetischen Risikofaktor. Der ABCG5/G8-Transporter kontrolliert in Hepatozyten und Enterozyten die Sekretion von Cholesterin und Phytosterinen in die Galle, bzw. das Darmlumen. Ziel der Studie war die phänotypische Charakterisierung von Mäusen mit homozygoter Abcg8 19 H Variante.

Methodik:

Mithilfe der BAC-basierten Rekombination wurden Abcg8-Knockin-Mäuse (KI) generiert, in deren Abcg8-Gen eine Base Guanin zu Cytosin verändert ist, was auf Proteinebene zum Austausch von Asparaginsäure gegen Histidin an Position 19 führt (D19 H). Der KI-Phänotyp wurde makro- und mikroskopisch charakterisiert. Nach Anlage einer akuten Gallenfistel wurde die hepatische Galle gesammelt, und die neutralen Sterole in der Lebergalle und Leber wurden quantifiziert. Zusätzlich wurden Expressionsanalysen relevanter Gene des Cholesterinstoffwechsels durchgeführt.

Ergebnisse:

Die Gallenblasengalle war unabhängig vom Genotyp klar und ohne makroskopisch erkennbare Gallensteine. Die Gallenblasenvolumina nach 12-stündigem Fasten waren bei den weiblichen KI signifikant größer (42 ± 17 vs. 22 ± 7 µl), während bei männlichen KI kein wesentlicher Unterschied bestand. Die Galleflüssigkeit der weiblichen KI enthielt deutlich mehr Flüssigkristalle als die der gleichgeschlechtlichen Kontrollen. Die Cholesterinsekretion in die Galle war gesteigert (Chsec = (0,30 ± 0,10) + (0,07 ± 0,001)*GSsec vs. Chsec = (0,15 ± 0,07) + (0,03 ± 0,006)*GSsec). Der makroskopische Leberphänotyp und die hepatische Cholesterinkonzentration waren unauffällig bei den KI. Die relative Phytosterinkonzentration in der Leber war jedoch signifikant erhöht (22,8 ± 4,17 vs. 17,4 ± 4,62 mg/g Cholesterin; p = 0,0024). Srebp2 und die nachgeschalteten Gene Hmgcr, Ldlr und Pcsk9 waren in der Leber reprimiert. Cyp7a1, Tm6sf2 und Pnpla3 wurden ebenfalls vermindert exprimiert.

Schlussfolgerungen:

Der Phänotyp der Mutanten unterstützt die Assoziation der Abcg8 19 H Variante mit Cholesterinhypersekretion und liefert Hinweise für eine Dysfunktion des ABCG5/8-Transporters. Die Gallenblasenhypomotilität, welche sich in den größeren Gallenblasenvolumina widerspiegelt, könnte auf eine vermehrte Cholesterineinlagerung in die Gallenblasenwand zurückzuführen sein. Die Cholesterinhypersekretion trotz mutmaßlicher ABCG5/8-Dysfunktion lässt vermuten, dass ein ABCG5/8-unabhängiger Sekretionsweg existiert.