Einleitung: Hitzeschockprotein (Hsp) 72 ist ein molekularer Chaperon, der in zahlreichen Stresssituationen hochreguliert wird und breite zytoprotektive Funktion aufweist.
Ziele: Um die hepatische Funktion von Hsp72 zu klären, haben wir seine Expression in humanen Lebererkrankungen sowie seine Auswirkung in neu hergestellten transgenen Mäusen untersucht.
Methodik: Transgene Mäuse mit einem Tetrazyklin-reprimierbaren Hsp72-Konstrukt wurden generiert und mit Tieren gekreuzt, die einen Tetrazyklin-empfindlichen Transaktivator unter der Kontrolle des liver activator protein promoter beherbergen. Die zweifach transgenen Tiere (Hsp72-LAP Mäuse) wurden einer einmaligen intraperitonealen Azetaminophen (APAP)-Überdosis (800 mg/kg) oder einer Behandlung mit Methionin-Cholin-defizienter-Diät für 8 Wochen ausgesetzt. Primäre Hepatozyten wurden mit Palmitinsäure (0.5mM für 24h) behandelt.
Ergebnisse: Patienten mit Nicht-alkoholischer Steatohepatitis und chronischer Hepatitis C Infektion wiesen signifikant erhöhte Hsp72 mRNA Spiegel und die Expression korrelierte mit dem Entzündungsgrad. Hsp72-LAP Mäuse zeigten eine Doxycyclin-reprimierbare, robuste Hsp72 Überexpression in Hepatozyten, aber nicht in anderen Geweben oder Zellpopulationen. Primäre Hepatozyten aus diesen Tieren waren widerstandsfähiger gegenüber der Zellisolations-induzierten Schädigung (niedrigere ALT- und LDH-Spiegel im Zellüberstand). 18 Stunden nach APAP-Injektion wiesen die Hsp72-LAP Tiere eine weniger ausgeprägte Leberschädigung (ALT: 933 vs. 1977, p < 0.05, weniger TUNEL-positive Zellkerne) und weniger APAP-Proteinaddukte (p = 0.03). Nach MCD-Diät, zeigten die zweifach transgenen Mäuse niedrigere ALT-Werte (105 vs. 225, p = 0.02), weniger Entzündung und niedrigere RIP-3 Spiegel. Hsp72-Überexpression hat weder die durch MCD-Diät, noch die durch Palmitinsäure induzierte Zellverfettung verändert. In allen drei Modellen (isolierte Hepatozyten, APAP/MCD-behandelte Mäuse) wurde in Hsp72-LAP-Tieren/Hepatozyten eine abgeschwächte JNK-Aktivierung beobachtet.
Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Hsp72 Überexpression vor Leberzellschädigung durch verminderte Aktivierung des JNK-Signalweges schützt.
