Asthma und Adipositas beeinflussen synergistisch den hepatischen Stoffwechsel im Mausmodell

Einleitung Adipositas ist als Bestandteil des metabolischen Syndroms eine weit verbreitete Erkrankung mit stetig steigenden Fallzahlen in industrialisierten Ländern und schwerwiegenden gesundheitlichen Folgen wie z.B. der nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD). Die Prävalenz der NAFLD wird aktuell auf 26% geschätzt. Asthma ist die häufigste chronische Atemwegserkrankung mit weltweit circa 350 Millionen Betroffenen. Asthma und Adipositas treten häufig gemeinsam auf und beeinflussen den jeweiligen Krankheitsverlauf meist negativ. Aktuelle epidemiologische Studien deuten auf einen pathomechanistischen Zusammenhang zwischen Adipositas und Asthma hin, doch es fehlen zell- und molekularbiologische Studien zum Mechanismus dieser Interaktion.

Ziele Das Ziel unserer Studie ist die molekularbiologische Analyse der Komorbidität beider Erkrankungen (NAFLD & Asthma) auf Parameter des Lebermetabolismus in einem rezenten Mausmodell ([Abb. 1]).

Abb. 1 Quelle: Tim Westhoff

Methodik Vier Gruppen von C57BL/6 Mäusen (jeweils n=6 Tiere) wurden bis zu einem Alter von 20 Wochen entweder mit einer Hochfett-Diät (HFD) bzw. Normal-Diät (ND) gefüttert und zusätzlich in den letzten 4 Wochen wiederholt mittels intranasaler Applikation von Hausstaubmilben-Extrakt (HDM) bzw. PBS als Kontrolle behandelt (siehe Bild). Leberproben wurden mittels qRT-PCR und Immunhistochemie auf biochemische Marker für den Glukose-Metabolismus und inflammatorische Parameter analysiert. Unterschiede zwischen den experimentellen Gruppen wurden mittels Kruskal-Wallis-Test herausgearbeitet (SPSS29.0) ([Abb. 2]).

Abb. 2 Quelle: Tim Westhoff

Ergebnis In allen Gruppen mit HFD- bzw. HDM-Exposition waren Gene des Glukose- Metabolismus reguliert. Insbesondere wurden Glykolyse-assoziierte Enzyme wie Phosphofruktokinase 1 und Aldolase in der HDM/HFD-Gruppe vermindert exprimiert. Außerdem konnte eine verminderte Expression der Succinyl-CoA-Synthetase im Lebergewebe sowohl mittels qRT-PCR also auch immunhistochemisch nachgewiesen werden. Während IL10 als Parameter der hepatischen anti-inflammatorischen Immunantwort in der HDM-Gruppe verstärkt exprimiert wurde, wurden Marker für die Th1-Immunantwort in der HDM/HFD-Gruppe herunterreguliert.

Schlussfolgerung Unsere Ergebnisse belegen die potenzierte Morbidität von Asthma und Adipositas auf Parameter des hepatischen Glukose-Metabolismus und der hepatischen Inflammation. Sie zeigen daher eine synergistische negative Beeinflussung von Leberfunktion und damit verstärkter Leberschädigung bei Vorliegen beider Erkrankungen.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
28. August 2023