FGL1 freischalten: Ein Schlüssel zur Lebergesundheit
Forschung zeigt die komplexe Rolle von FGL1 bei Lebererkrankungen und dem Stoffwechsel.
Jean Personnaz, Lisa Cannizzo, Céline Marie Pauline Martin, Aurore Desquesnes, Manon Sotin, Joanna DaSilva, Hervé Guillou, Léon Kautz
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Inhaltsverzeichnis
- Die Rolle von FGL1 für die Lebergesundheit
- Die Studie zu FGL1 bei Mäusen
- Methoden der Forschung
- Ergebnisse der Forschung
- Beeinflusst FGL1 Leberkrebs?
- FGL1-Spiegel während der Krankheitsprogression
- Die Rolle von FGL1 im Stoffwechsel und der Gewichtszunahme
- FGL1 und Krebsforschung
- Fazit
- Originalquelle
Metabolische Dysfunktion assoziierte Steatoselberkrankheit (MASLD) ist ein Zustand, bei dem sich Fett in der Leber ansammelt, ohne dass Alkohol die Ursache ist. Etwa 30 % der Menschen weltweit sind betroffen, und rund 15 % davon haben ernstere Probleme, darunter Entzündungen und Leberschäden, was zu einer anderen Erkrankung namens metabolische Dysfunktion assoziierte Steatohepatitis (MASH) führt. Wenn jemand in die MASH-Phase übergeht, kann es kritisch werden. Daten zeigen, dass fast ein Viertel der MASH-Patienten innerhalb von acht Jahren eine Zirrhose entwickeln könnte, und jedes Jahr werden etwa 3 % der MASH-Patienten mit Leberkrebs diagnostiziert, auch als Hepatozelluläres Karzinom (HCC) bekannt. Da MASLD die am schnellsten wachsende Ursache für Leberkrebs weltweit ist, ist es nicht nur ein Gesundheitsproblem, sondern auch ein wirtschaftliches.
Dieser Zustand ist eng mit dem metabolischen Syndrom verbunden, das Probleme wie Fettleibigkeit, Insulinresistenz, hohen Blutdruck und abnormale Fettwerte im Blut umfasst. Wenn der Körper Fett zu stark abbaut, sendet er Fettsäuren zur Leber, wo sie als Triglyceride gespeichert werden, was zur Ansammlung von Fett führt. Diese Fettansammlung löst Veränderungen in Leberzellen aus und führt zur Freisetzung von Substanzen, die als Hepatokine bezeichnet werden und verschiedene Auswirkungen auf den Stoffwechsel haben können.
Die Rolle von FGL1 für die Lebergesundheit
Ein bestimmtes Protein namens Fibrinogen-ähnliches 1 (FGL1) hat die Aufmerksamkeit von Forschern auf sich gezogen, weil man glaubt, dass es eine Rolle bei der Entwicklung von MASLD spielt. FGL1 ist ein Protein, das etwa 34 Kilodalton wiegt und von Leberzellen ausgeschieden wird. Im Gegensatz zu einigen seiner Verwandten ist FGL1 nicht am Blutgerinnungsprozess beteiligt.
Studien an Mäusen haben gemischte Ergebnisse darüber gezeigt, wie FGL1 die Leber beeinflusst. In einigen Fällen verbesserte die Gabe von FGL1 an Mäuse, die sich von Leberschäden erholten, ihren Zustand, während es in anderen Situationen schien, die Insulinempfindlichkeit zu verschlechtern. Das Stilllegen von FGL1 mit speziellen Methoden schien vor Leberschäden durch eine fettreiche Ernährung zu schützen, während erhöhte FGL1-Spiegel zu mehr Fett in der Leber führten. Überraschenderweise waren Mäuse ohne FGL1 schwerer und hatten höhere Blutzuckerwerte, was darauf hindeutet, dass FGL1 mit der Gewichtszunahme zusammenhängen könnte.
Interessanterweise sind Mäuse ohne FGL1 anfälliger für schweren Leberkrebs, wenn sie bestimmten Chemikalien ausgesetzt sind. FGL1 befindet sich auf einem bestimmten Teil von Chromosom 8, nahe mehreren wichtigen Genen, die mit der Tumorsuppression in Verbindung stehen.
Die Studie zu FGL1 bei Mäusen
Um die Rolle von FGL1 bei Lebererkrankungen weiter zu untersuchen, verglichen Wissenschaftler normale Mäuse mit solchen, die speziell so gezüchtet wurden, dass sie FGL1 in ihren Leberzellen nicht hatten. Die Studie stellte fest, dass Mäuse ohne FGL1 höhere Spiegel bestimmter Leberenzyme und eine Tendenz zu mehr Tumoren hatten, aber es gab keinen signifikanten Unterschied in der Fettansammlung oder Narbenbildung in der Leber im Vergleich zu normalen Mäusen. Tatsächlich wurden niedrigere FGL1-Spiegel bei sowohl Mäusen als auch Menschen während der Progression der Lebererkrankung festgestellt, was im Widerspruch zu früheren Studien steht.
Methoden der Forschung
Die Forscher begannen damit, Mäuse zu erzeugen, bei denen das FGL1-Gen in Leberzellen entfernt wurde. Sie hielten diese speziellen Mäuse in einer sauberen Einrichtung, um sicherzustellen, dass sie gesund und gut gefüttert waren. Um zu verstehen, wie die Ernährung diese Mäuse beeinflusst, erhielten einige eine Standarddiät, während andere eine fettreiche westliche Diät für sechzehn Wochen bekamen.
Um zu überprüfen, wie gut die Mäuse Zucker verarbeiteten, führten sie einen oralen Glukosetoleranztest durch, bei dem die Mäuse über Nacht gefastet wurden und dann eine Zuckerlösung trinken sollten. Ausserdem untersuchten sie, wie gut diese Mäuse Leberkrebs entwickelten, indem sie ihnen über einen bestimmten Zeitraum schädigende Injektionen gaben.
Die Forscher analysierten sorgfältig Blutproben, um die Fett- und Leberenzyme zu messen. Sie entnahmen Leberproben zur weiteren Untersuchung und überprüften die Fettansammlung und Narbenbildung.
Ergebnisse der Forschung
In den ersten Ergebnissen zeigten Mäuse, die kein FGL1 in ihrer Leber hatten, keine bemerkbaren Unterschiede in der Fettansammlung im Vergleich zu normalen Mäusen, als beide Diäten analysiert wurden. Die FGL1-defizienten Mäuse hatten jedoch höhere Nüchternblutzuckerwerte und schlechtere Reaktionen in den Glukosetoleranztests. Dies deutet darauf hin, dass FGL1 irgendwie eine Rolle bei der Regulierung des Blutzuckers spielt, auch wenn es nicht viel die Leberfette verändert.
Als sie die Leber dieser Mäuse untersuchten, stellten sie fest, dass Mäuse ohne FGL1 höhere Leberenzyme hatten, was darauf hinweist, dass ihre Lebern nicht in gutem Zustand waren, besonders bei der westlichen Diät. Trotz dieser Anzeichen waren die Leberschäden in beiden Mausgruppen unter dem Mikroskop ähnlich – ein kleiner Lichtblick in ihrem ansonsten besorgniserregenden Zustand.
Beeinflusst FGL1 Leberkrebs?
Um zu testen, ob FGL1 einen Einfluss auf Leberkrebs hat, erhielten sowohl normale als auch FGL1-mangelnde Mäuse eine westliche Diät und erhielten über vierundzwanzig Wochen leberschädigende Injektionen. Am Ende dieser Zeit entwickelten etwa 30 % der FGL1-defizienten Mäuse sichtbare Lebertumoren, was auf ein potenziell höheres Krebsrisiko hinweist.
Die Studie fand keine signifikanten Unterschiede im Gesamtlivergewicht, den Leberenzymwerten oder dem Schädigungsgrad zwischen den beiden Gruppen. Die Entzündungsmarker schienen ebenfalls ähnlich zu sein, was darauf hindeutet, dass die Löschung von FGL1 die Leberverletzung in dieser Phase nicht drastisch beeinflusste.
Trotz dieser Erkenntnisse schien das Fehlen von FGL1 zu mehr Tumoren zu führen, aber es gab nicht viel Unterschied im Schweregrad der Leberprobleme zwischen den beiden Mausgruppen, als sie in dieser Phase bewertet wurden.
FGL1-Spiegel während der Krankheitsprogression
Eine der überraschendsten Erkenntnisse dieser Forschung ist, dass die FGL1-Spiegel während der Progression von MASLD sowohl in Tiermodellen als auch bei Menschen tatsächlich gesenkt wurden. Während frühere Studien nahelegten, dass FGL1 anstieg, zeigte diese Forschung, dass die mRNA-Spiegel von FGL1 in der Leber signifikant fielen, als die Krankheit fortschritt.
In der Mäusestudie gab es nach Beginn einer fettreichen Diät in den ersten Wochen einen Anstieg der FGL1-Spiegel, aber dieser Anstieg hielt nicht an. Stattdessen gab es einen deutlichen Rückgang, als die Steatose schlimmer wurde. Dieses Muster wurde auch in früheren Studien von Patienten mit MASLD und HCC festgestellt, was bedeutet, dass FGL1 möglicherweise nicht die schützende Rolle spielt, die man einst dachte.
Die Rolle von FGL1 im Stoffwechsel und der Gewichtszunahme
Interessanterweise zeigten die Mäuseexperimente, dass das Fehlen von FGL1 zu einer erhöhten Fettansammlung führte, obwohl die Mechanismen dahinter noch unklar sind. Das wirft Fragen darüber auf, wie FGL1 möglicherweise mit anderen Organen, insbesondere dem Fettgewebe, interagiert. Es scheint, dass FGL1 beeinflussen könnte, wie das Fett im Körper gespeichert oder genutzt wird.
Die Forscher hoben hervor, dass das Fehlen von FGL1 während der Entwicklung die Reaktion des Körpers auf diätetische Signale verändern könnte, was die Gewichtszunahme bei den FGL1-defizienten Mäusen erklären könnte.
FGL1 und Krebsforschung
FGL1 wurde auch hinsichtlich seiner Rolle bei Krebs untersucht. Es scheint, dass FGL1 Tumoren helfen kann, dem Immunsystem zu entkommen, da es mit Immunzellen in einer Weise interagiert, die ihre Aktivität unterdrückt. Während einige Studien andeuteten, dass dies ein bedeutender Faktor bei Krebsarten wie Lungenkrebs sein könnte, sind die Ergebnisse für Leberkrebs speziell inkonsistent.
Die Studie stellte fest, dass selbst bei der potenziell erhöhten Tumorinzydenz bei FGL1-defizienten Mäusen das gesamte Krebsprogression in beiden Gruppen ähnlich erschien, was darauf hindeutet, dass FGL1 möglicherweise nicht die erwartete starke Rolle bei der Entwicklung von Leberkrebs spielt.
Fazit
Die Forschung zu MASLD und seinen Proteinverbindungen bleibt wichtig, insbesondere da die Erkrankung weltweit zunimmt. Die Rollen von FGL1 erscheinen kompliziert und manchmal widersprüchlich.
Einerseits zeigte das Fehlen von FGL1 bei Mäusen erhöhte Leberenzymwerte und ein potenzielles Krebsrisiko. Andererseits sinken die FGL1-Spiegel während der Krankheitsprogression, was darauf hindeutet, dass es möglicherweise nicht so schützend ist, wie man früher dachte. Die Tierversuche zeigen, dass das Fehlen von FGL1 negative Auswirkungen auf die metabolische Regulierung hat, aber anscheinend keine signifikante Rolle in den späteren Stadien von Leberkrebs spielt.
Die Reise, FGL1 und seine Auswirkungen auf die Lebergesundheit, Gewicht und Krebs zu verstehen, geht weiter. Während die Forscher tiefer in die Verbindungen zwischen Ernährung, Lebergesundheit und Proteinen wie FGL1 eintauchen, kann man nur hoffen, dass sie sich nicht allzu sehr im Fett verlieren!
Originalquelle
Titel: Testing the contribution of fibrinogen like 1 to the pathogenesis of metabolic dysfunction associated steatotic liver disease and hepatocellular carcinoma
Zusammenfassung: Metabolic dysfunction associated steatotic liver disease (MASLD) initiates from a simple steatosis that can evolve into hepatocellular carcinoma (HCC). The pathogensis of MASLD alters the secretion of hepatokines such as fibrinogen-like 1 (FGL1), a candidate mediator of liver steatosis and hyperglycemia. To investigate the contribution of FGL1 to liver diseases, we compared wild-type mice to mice with hepatocyte specific deletion of Fgl1 subjected to a steatosis or HCC experimental protocol. We found that mice deficient for Fgl1 in hepatocytes showed a reduced tolerance to glucose with pronounced metabolic alterations and liver injury when fed a western diet compared to their wild-type counterparts. However, both genotypes exhibited a similar lipid deposition in the liver. Similarly, wild type and Fgl1 deficient mice displayed comparable liver alterations during HCC progression. We observed that FGL1 expression was repressed during MASLD progression in mice and human concomitantly with the severity of liver injury. Altogether, these findings suggest that FGL1 is not a major contributor to the pathogenesis of MASLD and HCC.
Autoren: Jean Personnaz, Lisa Cannizzo, Céline Marie Pauline Martin, Aurore Desquesnes, Manon Sotin, Joanna DaSilva, Hervé Guillou, Léon Kautz
Letzte Aktualisierung: 2024-12-23 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.628701
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.628701.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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