Die Eilast bestimmt das Ausmaß der Leberzellschädigung bei einer Schistosoma mansoni-Infektion im Hamstermodell

Abstract

Schistosomiasis ist eine parasitäre Erkrankung, die durch Trematoden der Gattung Schistosoma spp. verursacht wird und weltweit mehr als 250 Millionen Menschen betrifft. In den Tropen und Subtropen tritt die Erkrankung endemisch auf. Durch die Erderwärmung und den zunehmenden Tourismus ist eine weitere Ausbreitung zu befürchten. Die Spezies S. mansoni befällt den Gastrointestinaltrakt. Dabei gelangen parasitäre Eier in die Leber und schädigen das Leberparchenym. Die Eier induzieren eine TH2-Immunantwort mit der Bildung periovulärer Granulome. Gleichzeitig führen Ei-sekretierte Faktoren zu einer Umprogrammierung des hepatischen Metabolismus und der Entstehung oxidativen Stresses. In der vorliegenden Arbeit wurde überprüft, ob die Menge der parasitären Eier das Ausmaß der Leberpathologie S. mansoni-infizierter Hamster beeinflusst. Es erfolgte die Bestimmung der Eilast in Lebern infizierter Hamster und die Quantifizierung verschiedener Merkmale der Immunreaktion, des hepatischen Stoffwechsels und antioxidativer Mechanismen. Mit Regressionsanalysen wurde untersucht, ob das Ausmaß der Leberschädigung in vivo mit der hepatischen Eibelastung zusammenhängt. Eine Bestätigung der Beobachtungen erfolgte in vitro an SEA-stimulierten HepG2-Zellen. Bei der Charakterisierung der hepatischen Immunantwort infizierter Hamster waren sowohl TH1- als auch TH2-Zytokine nachweisbar. Überraschenderweise war ein negativer Zusammenhang zwischen den TH2-Zytokinen IL-4, bzw. IL-13 und der hepatischen Eilast festzustellen. Die regulativen Zytokine IL-6 und IL-10 wurden vermehrt exprimiert, die Il6-Expression nahm mit steigender Eizahl zu. Die Umprogrammierung des Stoffwechsels machte sich durch regulierte Enzyme (GyS, PKM1/2, G6PD, FAS) bemerkbar. Die Fasn-Expression und der Glykogengehalt der infizierten Tiere nahmen mit zunehmender Eibelastung ab. Auch die Expression des antioxidativen Enzyms Katalase zeigte eine inverse Abhängigkeit von der Eilast. Die SEA-Stimulation von HepG2-Zellen bestätigte die Ei-abhängige Abnahme der CAT-Expression. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die parasitären Eier die Immunantwort, die Umprogrammierung des hepatischen Metabolismus und den oxidativen Stress beeinflussen. Die statistischen Regressionsanalysen legen eine Abhängigkeit der Il4- und Il13-Expression, des hepatischen Glykogengehalts, der Fasn- und der Cat-Expression von der hepatischen Eibelastung nahe. Dass die Auswirkungen von SEA auf die CAT-Expression der Hepatozyten in vitro ohne den Einfluss von Immunzellen messbar waren, bestätigt diese Vermutung. Die hepatische Eilast beeinflusst demnach das Ausmaß der Leberzellschädigung bei einer S. mansoni-Infektion.