Neben den bekannten Wachstumsfaktoren der Leberregeneration wurde mit Augmenter of
liver regeneration (ALR) ein weiteres Cytokin einer neuen Substanzklasse der Cytozyme
(Cytokin- und Enzymfunktion) beschrieben, dessen Charakterisierung und Wirkungsweise
von großer klinischer Relevanz in der Pathophysiologie der Leberregeneration sein
könnte. Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die Wirkungsweise von rhALR als
Mitogen sowie Survival-Faktor zu untersuchen und damit eine mögliche therapeutische
in vivo Applikation zu evaluieren. Primäre humane Leberzellen wurden aus Leberteilresektaten
nach den Richtlinien der HTCR Stiftung über einen Mehrschritt-Kollagenaseverdau isoliert,
kultiviert und nach einer Hungerphase mit rhALR (7,5; 75, 750 ng/ml) kultiviert. Die
Zellproliferation wurde mittels MTT-Assay und Thymidineinbau untersucht. Apoptose
wurde durch FACS-Analyse nach Inkubation mit Apoptoseinduktoren (TRAIL, Actinomycin
D) gemessen. Der Nachweis einer Phosphorylierung von Schlüsselenzymen in der Signaltransduktion
(ERK, AKT, GSK3b) erfolgte teilweise unter Blockierung von upstream in der Signalkaskade
lokalisierten Enzymen (PI3K, MEK, EGFRP) mittels Western blots. rhALR steigerte konzentrationsabhängig
die Leberzellproliferation in vitro. Nach 2/3 Hepatektomie an der Ratte konnte die
Leberregeneration durch die intraperitoneale Gabe von ALR (600ng/kgKG) gemessen an
der „liver-body-weight-ratio“ signifikant gesteigert werden. Neben der basalen Apoptose
konnte rhALR auch die induzierte Apoptose konzentrationsabhängig und leberspezifisch
inhibieren. Sowohl ERK als auch AKT wurden durch rhALR zeit- und konzentrationsabhängig
phosphoryliert, wobei sich die Phosphorylierungskinetik von der EGF-Stimulation unterschied.
Die AKT- Phosphorylierung war durch Inhibitoren der PI3K (Wortmannin, PD98059) aufgehoben.
Durch die Blockierung (AG1478) des MEK/ERK Signaltransduktionsweges erfolgte eine
Verstärkung des PI3K Signals. In den vorliegenden Untersuchungen konnte sowohl die
in vitro- als auch die in vivo-Wirkung von rekombinantem humanem ALR nachgewiesen
werden. Diese ist über die in der Leberregeneration bekannten Signaltransduktionswege
PI3K/Akt und MEK/ERK vermittelt.
AKT - Augmenter of Liver regeneration - ERK - Leberregeneration
