The role of the zinc-sensing receptor GPR39 in liver fibrosis
Mehreren Studien zufolge weisen Patienten mit einer Leberzirrhose einen Zinkmangel auf, weshalb ihnen dann zu einer Zinkmedikation geraten wird. Die Bedeutung des Zinks ist allerdings bisher noch unklar.
Wenn die Leber wiederholt oder dauerhaft durch entzündliche Prozesse oder Krankheiten geschädigt wurde, verändert sich nach und nach ihre Gewebearchitektur. Beim Versuch, zerstörtes Gewebe zu ersetzen, wird immer mehr funktionstüchtiges Lebergewebe in kollagenes Bindegewebe umgewandelt. Diese sogenannte Fibrosierung und die damit einhergehenden Funktionseinbußen der Leber können lange unbemerkt bleiben, bis es schließlich als Endstadium zu einer meist nicht mehr reversiblen Leberzirrhose kommt.
Während man bei einigen Krankheitsbildern der Leber mittlerweile in der Lage ist, diese Narbenbildung zu unterbinden oder sogar rückgängig zu machen, versucht man in den Fällen, in denen keine Therapie greift, mithilfe einer individuellen Diät die bestehenden Defizite auszugleichen. Mehreren Studien zufolge weisen Patienten mit einer Leberzirrhose einen Zinkmangel auf, weshalb ihnen dann zu einer Zinkmedikation geraten wird. Die Bedeutung des Zinks bei diesem Prozess ist noch unklar, auch wenn es Hinweise gibt, dass es für die Funktionalität der Hepatozyten, das Immunsystem sowie die Wundheilung essentiell sein könnte.
Erste Untersuchungen von Dr. Mederacke haben ergeben, dass vor allem die Sternzellen der Leber (HSCs) für den fibrotischen Umbau verantwortlich sind und dass diese Zellen unter diesen Bedingungen auch vermehrt den zinkabhängigen Rezeptor GPR39 bilden. Eine Stimulierung dieses Rezeptors mithilfe von Zink oder eines spezifischen GPR39-Agonisten, der im Zusammenspiel mit seinem Rezeptor eine bestimmte physiologische Reaktion hervorruft, führte in ersten Versuchen zu einer Inaktivierung der fibrotisch aktiven Sternzellen.
Aufgrund dieser Untersuchungen geht Dr. Mederacke davon aus, dass der GPR39-Rezeptor der Sternzellen während der Fibrosierung der Leber diese Vernarbung des Gewebes verhindern soll. Daher sollte eine Therapie auf diesen Rezeptor ausgerichtet werden. Um die Hinweise auf die antifibrogene Wirkung des GPR39-Rezeptors zu untermauern, arbeitet Dr. Mederacke anhand eines Mausmodells, bei dem die Bildung dieses Rezeptors vollkommen unterbunden wurde, zunächst heraus, worin sich die Fibrosierung der Leber bei einer normalen Maus von der bei einer solchen Knockout-Maus unterscheidet. In einer anderen Versuchsreihe wird überprüft, ob tatsächlich die Sternzellen die entscheidenden Akteure für die Fibrosierung der Leber sind. Dafür soll anhand verschiedener isolierter Zelltypen aus der Mausleber geklärt werden, in welchem Ausmaß auch noch andere Zelltypen an der GPR39-Produktion beteiligt sind. Sobald die entsprechende Zellpopulation identifiziert ist, hofft Dr. Mederacke, über das Auslesen der Transkriptionsaktivitäten dieser Zellen einen Hinweis auf deren jeweiligen Aktionsmodus zu erhalten und zu klären, auf welche Weise GPR39 die Aktivität der Sternzellen hemmt. Abschließend soll noch die Bedeutung der an der Maus gewonnenen Erkenntnisse für den Menschen abgesichert und die Signalübertragung bei Maus und Mensch verglichen werden. Auf diese Weise sollen neue therapeutische Ansätze für Patienten mit Leberfibrose und ihren Folgeerscheinungen etabliert werden.