- Einleitung
- Versuchsaufbau
- Einordnung der Versuche - Tiermodell
- Erläuterungen zu den getesteten Präparaten - Isolierung der Kupfferzellen
- In vitro - Untersuchungen an Kupfferzeilen - Oxidativer Stoffwechsel
- Oxidativer Stoffwechsel von Monozyten/Makrophagen, allgemein - Ergebnisse eigener Untersuchungen zur 02-Bildung
- Beschreibung der Methode
- Versuchsergebnisse und Diskussion - Männliche Tiere
- Weibliche Tiere - Lipidperoxidation
- Der biochemische Prozeß der Lipidperoxidation, allgemeine Grundlagen - Messung der Lipidperoxidation (Malondialdehyd-Methode)
- Beschreibung der Methode
- Versuchsergebnisse und Diskussion - Sekretion lysosomaler Enzyme - Allgemeine Grundlagen
- Bestimmung der Aktivität lysosomaler Enzyme - Untersuchungsmethode/Untersuchungsmaterial - Versuchsergebnisse und Diskussion
- Zusammenfassung Einleitung
Die metabolische Umwandlung von lipophilen Endo- und Xenobiotika in leichter eliminierbare Konjugate stellt eine der wesentlichen Funktionen der Leber dar. Endo- und Xenobiotika können in die Leber über eine zweifache Blutversorgung durch die Leberarterien sowie das Portalsystem gelangen. Über beide erreicht der Blutstrom das Netzwerk der Sinusoide, die von Endothelzellen, Kupfferzellen, Fettspeicherzellen, Pit-cells ausgekleidet werden. Die Parenchymzellen der Leber sind in Platten angeordnet, deren Dicke gerade eine Zelle ausmacht; die Sinusoide liegen zwischen diesen Platten.
Als Kupfferzellen werden die Gewebemakrophagen der Leber bezeichnet.
Makrophagen gehören zum mononukleären Phagozytensystem und nehmen eine zentrale Rolle bei der Induktion und Regulation von Immunantworten ein. In der Vergangenheit wurde die Rolle der Kupfferzellen bei der Abwehr von infektiösen Agentien oder Tumorzellen zunächst nur im Zusammenhang mit ihren Phagozytose- Fähigkeiten gesehen, erst in den letzten Jahren wurde bekannt, daß der Makrophage auch eine sekretorische und zytotoxische Zelle ist.
Die 4 Hauptfunktionen der Makrophagen bestehen in - Antigenpräsentation
- Phagozytose
- unspezifischer Immunresponse (Immunmodulation) - biochemischer Attacke.
In diesem Sinne ist auch die Funktion der Kupfferzellen in der Leber zu verstehen.
Wegen ihrer besonderen topografischen Position sind sie eine der ersten Makrophagen des Organismus, die mit Fremdstoffen oder Noxen zusammenkommen.
Es ist anzunehmen, daß die Kupfferzellen eine wichtige Rolle in der Pathogenese verschiedener Lebererkrankungen spielen, indem sie über Mediatoren sowohl Hepatozyten als auch Fettspeicherzellen beeinflussen sowie durch Zytokine oder Stimuli selbst zu Proliferation und gesteigerter metabolischer und sekretorischer Aktivität angeregt werden können.
Makrophagen gehen aus dem im Knochenmark gebildeten Monozyten hervor bzw.
können sich durch Mitosen selbst erneuern, wobei unter normalen (nicht pathologischen) Bedingungen der Mitoseindex sehr niedrig ist. (ca. 0,06%, Gendrault et al. 1988) Nach einer Zirkulation von 20-40 Stunden treten Monozyten aus dem Blut ins Gewebe über, wo sie zu Makrophagen reifen können. Ihre extravaskuläre Lebensdauer kann mehrere Monate oder manchmal sogar Jahre betragen.
(Hoffbrand et al. 1989) Nach Stimulation ist eine Erweiterung der Kupfferzellpopulation möglich, wobei dabei sowohl Mitosen der bereits vorhandenen Kupfferzellen als auch vermehrte Einwanderungen von Monozyten in das Gewebe eine Rolle spielen.
Zusammenfassung
Durch ihre sekretorischen und zytotoxischen Fähigkeiten sind die Kupfferzellen als Einflußfaktor für die Pathogenese von entzündlichen Lebererkrankungen zu berücksichtigen.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle der Kupfferzellen im Modell der TAA- induzierten Zirrhose untersucht sowie Möglichkeiten einer therapeutischen Beeinflussung getestet.
Im Tierversuch kamen neben der Noxe TAA die Makrophagen- Modulatoren Clofazimin und Zymosan zum Einsatz.
Die Ausbildung der TAA-Leberzirrhose konnte durch gleichzeitige Gabe von Clofazimin und Zymosan eingeschränkt, aber nicht vollständig verhindert werden.
Der Funktionszustand der Kupfferzellen wurde am Ende des Tierversuches in vitro untersucht. Gemessen wurde die Superoxidanionenbildung (INT-Test) und der Gehalt an lysosomalen Enzymen, weil durch gesteigerte Sekretion reaktiver Sauerstoffspezies und katabolischer Enzyme ein potentiell schädigender Effekt auf Hepatozyten ausgeübt werden kann.
Nach pathologischen Versuchsbedingungen (12 Wochen TAA) war die in vitro- Stimulierbarkeit zur Superoxidanionenbildung signifikant (männliche Tiere) gegenüber den übrigen Versuchsbedingungen erhöht.
Die intrazelluläre Aktivität der lysosomalen Enzyme war beim TAA-Versuch tendentiell gegenüber dem Normaltier verringert, was möglicherweise durch eine Erhöhung der sekretorischen Aktivität verursacht wird. Bei den Therapiegruppen traten Aktivitäten auf, die größenordnungsmäßig zwischen der unbehandelten Vergleichsgruppe sowie der geschädigten lagen.
Die Gewebeuntersuchungen korrelieren bezüglich Lipidperoxidationsgrad (höchster Wert nach TAA) mit der erhöhten Stimulierbarkeit zur Superoxidanionenbildung und bezüglich intrazelluläre Hydrolasen deuten sich die Zusammenhänge "normale
Sekretion → normaler (hoher) intrazellulärer Gehalt + normaler Beitrag zur Gesamt- Enzymaktivität im Gewebe" (gesunde Vergleichsgruppe) bzw. "erhöhte Sekretion → erniedrigter intrazellulärer Gehalt + erhöhter Beitrag zur Gesamt-Aktivität im Gewebe" an.
Pathologische Veränderungen in der Leber sind komplexer Natur. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß Zusammenhänge zwischen gesteigerter Kupfferzellaktivität infolge toxikologischer Stimuli (TAA) und pathologischen Parenchymveränderungen der Leber bestehen. Der Einfluß der Kupfferzellen ist jedoch nur ein Teilaspekt im Gesamtnetzwerk. Neben autokrinen Regelkreisen am Hepatozyten werden die pathologischen Veränderungen auch durch die Kommunikation und arbeitsteilige Abhängigkeit von anderen Zellsystemen, wie Endothelzellen, Fettspeicherzellen usw., moduliert.
