Notch1-Inhibition verzögert die azinäre Regeneration nach akuter experimenteller Pankreatitis

Einleitung: Das adulte Pankreas hat ein erstaunliches Regenerationspotential nach zellulärem Insult, z.B. nach akuter Pankreatitis. In Mausmodellen dieser entzündlichen Erkrankung mittels Cerulein-Suprastimulation regeneriert das Pankreas nahezu vollständig, obwohl die Mehrzahl azinärer Zellen in der Akutphase verloren geht. Die regenerativen Mechanismen sind weitgehend ungeklärt, gehen jedoch mit einer Aktivierung embryonaler Signalwege wie Notch und Hedgehog einher. In dieser Arbeit haben wir die funktionelle Rolle des Notch-Signalweges nach Induktion einer akuten experimentellen Pankreatitis (AEP) mittels pharmakologischer Hemmung des Notch-Signalweges sowie in konditionalen Notch1KnockOut- und Notch2KO-Mäusen untersucht.

Methoden: Zur Inhibition des Notch-Signalweges wurden C57bl/6 Mäuse mit dem gamma-Secretase-Inhibitor DBZ oder Vehicle behandelt. Eine AEP wurde mit Cerulein induziert. Konditionale Notch1KO- und Notch2KO- Mäuse wurden durch Kreuzung einer pankreas-spezifischen p48+/Cre-knockin Maus mit gefloxten Notch1f/f- und Notch2f/f-Mäusen generiert und zeigten nach Geburt keinen auffälligen Phänotyp. Histologische, immunhistochemische sowie mRNA and Protein-Analysen wurden vor, nach einem und drei Tagen nach AEP-Induktion durchgeführt.

Ergebnis: Nach Induktion einer AEP waren in DBZ-, Kontroll- sowie Notch1KO- und Notch2KO-Mäusen nach einem Tag typische und zwischen den Gruppen vergleichbar ausgeprägte akut-entzündliche Zellreaktionen beobachtbar. Drei Tage nach AEP-Induktion zeigten DBZ-behandelte und Notch1-knockout-Mäuse eine deutliche Regenerationsstörung mit erhöhtem Zelltod und einer verminderten Redifferenzierung residualer azinärer Zellen im Vergleich zu Wildtyp- und Notch2KO -Mäusen. Histomorphologisch war eine erhöhte Anzahl un- oder dedifferenzierter Pdx1+, beta-Catenin+ und Clusterin+ positiver, wahrscheinlich azinärer Zellen, nachweisbar.

Schlussfolgerung: Die Störung der Regeneration nach Inhibition des Notch-Signalweges korreliert mit der beschriebenen Notch-Induktion nach AEP und weist auf eine regulatorische Rolle dieses Signalweges in der Regeneration des Pankreas hin. Durch Vergleich von Notch1KO- und Notch2KO Mäusen wurde Notch1 als wichtiger Regulator azinärer Differenzierungsprozesse im adulten Pankreas identifiziert.