LRH-1 und die nicht-akoholische Fettlebererkrankung

Die nichtalkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) erlangt mit bis zu 25% Betroffenen unter der Bevölkerung der westlichen Welt einen zunehmenden Krankheitswert. Seit mehreren Jahrzehnten ist bekannt, dass cholinreiche Ernährung das Ausmaß der Fettleber reduziert, während umgekehrt cholinarme Ernährung zu einer Fettleberentstehung führt. Die molekularbiologischen Mechanismen, die diesen so genannten "lipotropischen" Effekten von Cholin zugrunde liegen sind allerdings bisher unbekannt. Cholin wird im Körper weitgehend zu Phosphatidylcholin (PC) umgewandelt. Erste Ergebnisse aus dem Labor von Dr. Moore zeigen nun, dass ungewöhnliche PCs als Aktivatoren des humanen und Maus-Kernrezeptor "liver receptor homolog-1" (LRH-1), der eine Schlüsselrolle im Gallensäure-, Lipid- und Glukosemetabolismus spielt, fungieren. Daher postulieren wird, dass "antisteatotische" Effekte von PC bei NAFLD bedingt sind durch (i) Veränderung zentrale Stoffwechselwege (Gallensäure-, Lipid-, Glukosestoffwechsel) der hepatischen Lipidhomöostase und (ii) dass diese Veränderungen zumindest teilweise durch LRH-1 vermittelt werden. Um diese Hypothese zu prüfen, werden Mäusen mit Standard- und fettreicher, eine NAFLD erzeugende Ernährung zusätzlich verschiedene PCs zum Futter gemischt. Wir werden morphologische Veränderungen, biochemische und molekulare Effekte auf den Gallensäure-, Lipid- und Glukosemetabolismus mit modernsten Methoden der Molekularbiologie überprüfen. Die molekulare Basis dieser Effekte wird auf genomischer Ebene durch Kernrezeptor - DNA Bindungen weiter untersuchen und auf transkriptioneller Ebene durch Gene Arrays. Die Ergebnisse werden durch bioinformatische Integration in einen systembiologischen Zusammenhang gestellt um physiologische Vorgänge besser darzustellen und zu verstehen. Um im speziellen die Rolle von LRH-1 an den Veränderungen zu überprüfen, werden die Experimente auch in hepatospezifischen LRH-1 knockout Mäusen durchgeführt. Zusätzlich werden wir in vitro Experimente durchführen, um mit siRNA Technologie die Spezifität von LRH-1 für bestimmte transkriptionelle Effekte zu beweisen, sowie Luciferaseexperimente, um die Aktivierung von LRH-1 durch verschiedene Phospholipide zu überprüfen und eine mögliche gleichzeitige Aktivierung anderer Kernrezeptoren auszuschließen. Ebenso wird die Bindung von LRH-1 an die DNA mithilfe der sog. ChIP oder DamIP Methode untersucht. Zusammenfassend, Ziel dieser Studien ist es ein gründlicheres Verständnis der Mechanismen von PC und LRH-1 Agonisten zu erlangen. Dies würde nicht nur einen wichtigen Fortschritt im Verständnis und der Behandlung der NAFLD darstellen, sondern auch große Bedeutung für das gesamte Feld der Erkrankungen, die mit dem metabolischen Syndrom assoziert sind, wie z.B. Diabetes Mellitus und Artherosklerose, haben.