Weltweit leiden etwa 300 Millionen Menschen an einer chronischen Hepatitis B Infektion. Das Hepatitis B Virus (HBV) gehört damit zu den häufigsten Infektionskrankheiten. Das Endstadium der Erkrankung ist die Entwicklung einer hepatischen Zirrhose und eines hepatozellulären Karzinoms. Für beide Krankheitsbilder stellt HBV weltweit die häufigste Ursache dar. Die Behandlungsoptionen einer Leberzirrhose, wie z.B. die aufwendige und potentiell komplikationsreiche Lebertransplantation, sind nach wie vor (auch aufgrund fehlender Spenderorgane) sehr limitiert. Hoffnung machen neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Stammzellforschung bzw. Knochenmarktransplantation (KMT). Durch Transplantation gesunder multipotenter Stammzellen kann eine bereits fortgeschritten fibrotische Leber in ihrer Funktion und histologischen Architektur positiv beeinflusst werden.In dieser Arbeit wurde der Einfluss einer syngenen KMT auf die hepatische Fibrose in einem HBV-transgenen Mausmodell (Tg) untersucht. Dazu wurden aus gesunden GFP-exprimierenden Mäusen KM-Zellen isoliert und in die Schwanzvenen der zuvor tödlich bestrahlten 12 Wochen alten HBV-transgenen Mäuse transplantiert (Tg-Tx). Als Kontrollgruppe dienten jeweils gesunde nicht-transplantierte (Lm) sowie transplantierte Wildtyp-Mäuse (Lm-Tx). Die Mäuse wurden im Alter von 26 sowie 52 Wochen getötet und untersucht.Die allgemeine hepatische Funktion sowie das Ausmaß der Leberfibrose wurden anhand der Serumparameter Alanin-Aminotransferase (ALT) und alkalische Phosphatase (AP), der Quantifizierung des hepatischen Hydroxyprolin-Gehalts sowie dem Nachweis verschiedener Fibrose-assoziierter Gene mittels q-PCR (col1a1, MMPs, TIMP etc.) erfasst. Die Histologie bzw. Immunhistochemie stellte bei der Charakterisierung der hepatischen Schädigung eine zentrale Methode dar. Die Untersuchungen beinhalteten histologische Analysen mittels H&E-Färbung, Fibrose-spezifische Anwendungen wie die Sirius-Rot-Färbung, Nachweis von Desmin-positiven hepatischen Sternzellen (HSC), HBsAg-positiven Hepatozyten, A6-exprimierenden Ovalzellen etc. Das Gelingen der KMT wurde durch den immunhistologischen Nachweis von GFP überprüft. Die histologische Erfassung von p21, p27 und des Seneszenz-assoziierten Beta-Galaktosidase (SABG)-Assays dienten dazu den Status des Zellzyklus zu untersuchen. Zusätzlich wurde eine Microarray-Genexpressionsanalyse des kompletten Mäusegenoms durchgeführt. Die Ergebnisse wurden anschließend mit einem gut etabliertem Modell der sklerosierenden Cholangitis, der Abcb4-Knockout-Maus (Abcb4-/-), verglichen.Überraschenderweise zeigte sich, dass die KMT in HBV-transgenen Mäusen zu einer Aggravierung der hepatischen Fibrose führte. Tg-Tx demonstrierten gegenüber Lm, Lm-Tx sowie Tg signifikant gestiegene ALT-Werte, ein verschlechtertes Grading und Staging nach Desmet in H&E- und Sirius-Rot-Färbung sowie eine erhöhte Expression von Desmin im Sinne einer vermehrten Aktivierung von HSCs. In der Sirius-Rot-Färbung registrierten wir eine generell gestiegene Kollagendeposition, zusätzlich war diese besonders periportal lokalisiert. Darüber hinaus wurde eine signifikante Cholestase in Tg-Tx apparent. Die Hochregulation von profibrotischen bzw. proinflammatorischen Genen wie TIMP-1, MMPs, TGF-ß, Cola1a unterstützte den Befund der aggra-vierten hepatischen Fibrose. Tg-Tx-Mäuse demonstrierten, aufgrund einer Einschränkung der Regenerationsfähigkeit, einen erhöhten Anteil seneszenter, sich im arretierten Zellzyklus befindlicher Hepatozyten. Da die seneszenten Hepatozyten insbesondere portal lokalisiert waren, schlossen wir auf eine mögliche duktuläre Reaktion (Proliferation von hepatischen Progenitorzellen in der portalen Zone). Mithilfe des immunhistochemischen Nachweises hepatischer Progenitorzellen anhand von CK7, CK19, Sox9 und A6 konnten wir in Tg-Tx eine ausgeprägte duktuläre Reaktion nachweisen.Ein Micro-Array-Vergleich der Genregulation von Tg-Tx mit Abcb4-/--Mäusen, offenbarte eine erstaunliche Übereinstimmung der Expression bestimmter Gene (proinflammatorisch, profibrinogen, prokanzerogen). Die Microarray-Ergebnisse suggerierten einen ähnlichen Pathomechanismus beider Mausmodelle. Bei der anschließenden Analyse und Recherche rückte die fulminant verlaufende, unter Immunsuppression wiederkehrende infektiöse Hepatitis, die sog. fibrosierende cholestatische Hepatitis (FCH) in unseren Fokus. Tg-Tx-Mäuse wiesen wesentliche Merkmale einer FCH, wie hepatische Inflammation, milde bis stark ausgeprägte periportale Fibrose, Schwellung der Hepatozyten, Cholestase sowie eine duktuläre Reaktion auf.Die Folge einer KMT in HBV-transgenen Mäusen ist demnach die Entwicklung einer FCH. Wir haben somit erstmals ein murines Modell entwickelt welches das Krankheitsbild der FCH weitgehend simuliert. An unserem Modell können nun molekularpathologische und zelluläre Mechanismen sowie Therapieansätze der FCH untersucht werden.
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