Regulationsmechanismen der verminderten Erythropoetin Synthese unter dem Immunsuppressivum Mycophenolat Mofetil in HepG2 Zellen

  • Die Erythropoese wird durch das Hormon Erythropoetin (EPO), welches nach Geburt größtenteils in der Niere gebildet wird, aktiviert. Die Bildung von EPO erfolgt sauerstoffabhängig über eine vermehrte Aktivität des hypoxieinduzierbaren Faktors (HIF-1), welcher die Transkription der EPO Gene reguliert. HIF-1 besteht aus zwei Untereinheiten, der HIF-1α- und der HIF-1β-Untereinheit. Das Vorhandensein von HIF-1 wird über die veränderte Stabilität der HIF-1α-Untereinheit reguliert. Mycophenolate mofetil (MMF) ist ein Immunsuppressivum, welches eine wichtige Rolle in der Transplantationsmedizin einnimmt. Es ist ein nicht kompetitiver, reversibler Hemmer der Inosinmonophosphatdehydrogenase (IMPDH), welche für die de novo Purinsynthese notwendig ist. Lymphozyten, welche im Gegensatz zu anderen Zellen keine Möglichkeit haben Purine über einen Wiederverwertungsmechanismus bereitzustellen, sind von der IMPDH abhängig. Dieser Mechanismus ermöglicht MMF eine selektive Wirkung auf Lymphozyten ohne andere Zellen zu schädigen. Trotzdem haben einige Multicenter Studien gezeigt, dass unter MMF Therapie nach Nierentransplantation in bis zu 15% der Fälle Anämien auftreten. Wir haben in früheren Versuchen gezeigt, dass es nach einer Behandlung der HepG2 Zellen mit 5 μM MMF über 24 Stunden zu einer spezifische Minderung der EPO Sekretion kam. Es konnte so ein Zusammenhang zwischen der vermindert EPO Sekretion unter MMF und Anämien unter immunsuppressiver Therapie mit MMF angenommen werden. Ziel dieser Arbeit war es, mögliche Ansätze für einen Regulationsmechanismus zu untersuchen, der für die reduzierte EPO Sekretion unter MMF verantwortlich ist. Es zeigte sich, mittels PCR und Western Blot Versuchen, eine zeitabhängige Verminderung der EPO mRNA parallel zu einer reduzierten EPO Sekretion, was auf eine Regulation auf RNA Ebene hindeutet. MMF depletiert den intrazellulären Guanosinpool durch Hemmung der IMPDH. Nach Zugabe von exogenem Guanosin zu den HepG2 Zellen war die MMF induzierte Reduktion der EPO mRNA vollständig reversibel. Dies zeigt, dass der beobachtete Effekt IMPDH abhängig und somit spezifisch für die MMF Wirkung ist. Des weiteren konnten wir zeigen, dass die Stabilität des EPOs und der EPO mRNA durch MMF nicht verändert war. Allerdings zeigte sich eine Verminderung der HIF-1α-Untereinheit unter MMF nach 14 und 16 Stunden. Da keine eindeutige Abnahme der HIF-1α mRNA beobachtet werden konnte, gehen wir hier von einer Regulation auf Proteinebene aus. Im Hinblick auf diese Ergebnisse scheint eine Substitution von EPO eine gute Möglichkeit zur Behandlung von MMF induzierten Anämien. Die Ergebnisse weisen außerdem auf eine Beteiligung des HIF-1 in der Entstehung von MMF induzierten Anämien hin und sollten Grundlage für weitere Forschungsansätze zur Klärung der Mechanismen sein. Hier ist es von Interesse, ob andere Zielgene von HIF-1 (z.B. Transferrin und dessen Rezeptor, VEGF, induzierbare NO-Synthetase und Glukose Transporter 1) ebenfalls eine verminderte Expression unter MMF Stimulation erfahren. Dies würde unsere These unterstützen, dass MMF über HIF-1 die EPO Transkription beeinflusst. Außerdem könnten genauere Untersuchungen bezüglich der Stabilität der HIF-1-alpha Untereinheit unter MMF Einfluss und Forschungen bezüglich der möglichen Beteiligung von anderen Transkriptionsfaktoren (z.B. GATA-2 und NFкB) in Zukunft wegweisend sein, um den Regulationsmechanismus von MMF induzierten Anämien weiter zu erforschen. Hier könnten weitere Erkenntnisse in Zukunft neue Möglichkeiten für medikamentöse Angriffspunkte der MMF induzierten Anämien eröffnen.

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Metadaten
Author:Anna-Nadine Preis
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-455993
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Ingeborg A. HauserGND, Heiko Mühl
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2018/01/29
Year of first Publication:2016
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2017/12/20
Release Date:2018/02/08
Tag:Erythropoetin; HepG2 Zellen; Mycophenolat Mofetil
Page Number:97
HeBIS-PPN:425537498
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht