Schlüsselwort: Angiogenese

Hauptgegenstand vieler Diskussionen ist die Frage, wie die Angiogenese sowohl die Progression als auch die Regression einer Leberfibrose beeinflusst (Liu et al., 2017; Ackermann et al., 2020; Roehlen et al., 2020). Die vorliegende Studie verfolgt daher das Ziel, die Fragestellung Fibrogenese oder Angiogenese: was war zuerst? genauer zu untersuchen und zu beleuchten. In diesem Zusammenhang soll auf die Bedeutung der Veränderung der Gefäßarchitektur bei der murinen Leberfibrose eingegangen werden. Mittels mikrovaskulärer Gefäßausgüsse untersuchen wir die dreidimensionale Struktur der Gefäßveränderungen. Um Computer-basierte 3D-Darstellungen der Gefäßarchitektur zu gewinnen, wird zudem die µ-Computertomographie genutzt. Als weitere Untersuchungsmöglichkeiten dienen immunhistochemische Verfahren. Hierzu werden drei verschiedene Mausmodelle (CCl4- vs. TAA-Intoxikation vs. Mdr2-Knockout-Modell) genutzt. Die Tiere werden in verschiedene Altersgruppen unterteilt, sodass die Lebern beim CCl4- und TAA-Modell nach drei- und sechswöchiger Intoxikation für die Untersuchungen entnommen werden. Einer dritten Gruppe wird das jeweilige Hepatotoxin sechs Wochen verabreicht und die Lebern nach weiteren drei Wochen ohne Behandlung entnommen, um die Regeneration untersuchen zu können. Die Lebern der Tiere des Mdr2-Knockout-Modells werden nach fünf Wochen, nach 10 und nach 12 Wochen untersucht. In der vorliegenden Arbeit weisen die Lebern der Tiere im Verlauf der Applikation mit den Hepatotoxinen zunächst mehr Kollagen im Bereich der Periportalfelder und der Zentralvenen auf, als die der Kontrollgruppen. Ähnliche Beobachtungen können wir anhand der Korrosions-Präparate sowie der µ-Computertomographie verzeichnen. Hier zeigt sich die Akkumulation des Kollagens in Form von „leeren“ Stellen zwischen den Gefäßen. Obwohl die Kollagenablagerung zu den Versuchszeitpunkten der Regressionsphase sowie der 12 Wochen alten Tiere im Knockout-Modell wieder abnimmt, können wir eine Zunahme der Dichte der Sinusoide bei beiden noxischen Modellen auch in der Regressionsphase verzeichnen. So steigt die prozentuale Gefäßdichte im Verhältnis zum Schnitt von 52,37% ± 8,61% (sechs Wochen Induktion CCl4) auf 64,42% ± 6,15% (Regressionsgruppe des CCl4-Modells). Gleichzeitig verringert sich die VEGF-Expression in diesem Zeitraum und sinkt von 0,76% VEGF-positiv gefärbter Zellen pro Schnitt auf 0,01%. Beim Mdr2-Knockout-Modell werden ebenfalls einige widersprechende Ergebnisse in Bezug auf die Kollagenablagerung sowie die Dichte der Sinusoide generiert, wobei diese im Vergleich zu den anderen beiden Modellen nicht so ausgeprägt sind. In allen Mausmodellen können wir sowohl die intussuszeptive als auch die sprossbildende Angiogenese beobachten, wobei alle Modelle eine signifikant höhere Anzahl an einer Sprossbildung sowohl bei den Kontrollgruppen als auch bei den Fibrose-Tieren aufweisen. So weist die Kontrollgruppe des CCl4-Modells einen Mittelwert von 10,52 ± 4,23 Sprouts und 0,05 ± 0,22 Pillars pro Bildausschnitt auf. Betrachtet man die Veränderungen der Sprouts und Pillars zu Beginn der Fibrose, ist ein signifikanter Anstieg der Pillars mit einsetzender Fibrose sowohl beim CCl4- als auch beim TAA-Modell zu verzeichnen (Abbildung 27, 30). Die Anzahl der Pillars steigt beim CCl4-Modell bei der dreiwöchigen Intoxikation um das 37-fache, wohingegen die Anzahl der Sprouts sogar fällt. Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass die Angiogenese bei einer Leberfibrose, welche scheinbar hauptsächlich in Form der intussuszeptiven Angiogenese erfolgt, eher durch die Primärerkrankung oder die damit verbundene Entzündung fortschreitet, als durch die Fibrogenese selbst. Zusammenfassend ist zu sagen, dass es durch das Fortschreiten der Intoxikation und damit verbunden der Fibrose zunehmend zur Ausbildung bindegewebiger Septen und der Einlagerung extrazellulärer Matrix kommt. Dies bewirkt als Reaktion zwangsläufig hämodynamische Veränderungen sowie die Entstehung von Anastomosen. Diese Beobachtungen können wir mit der vorliegenden Studie untermauern. Damit stellen diese Formen der Angiogenese, hier vor allem die intravaskuläre Septierung, eine zentrale adaptive Reaktion auf den kontinuierlich ansteigenden Blutfluss und den damit einhergehenden erhöhten portosystemischen Blutdruck während der Progression sowie Regression einer Leberfibrose dar. In Bezug auf die Angiogenese und dessen Rolle im Zuge der Fibrose weist auch diese Studie einige widersprüchliche Ergebnisse auf. So kann auch hier nicht mit Sicherheit dargelegt werden, ob die Angiogenese den ersten Promotor in der Signalkaskade der Fibrose darstellt, oder aber für die Regression einer Fibrose verantwortlich ist. Zudem sollte ein Ausblick darüber gegeben werden, welches Tierversuchsmodell (CCl4 vs. TAA-Intoxikation vs. Mdr2-Knockout-Modell) das geeignetste für das Erproben antifibrotischer Therapiestrategien sowohl der humanen als auch der veterinären Leberfibrose darstellt. Bezüglich der Fibroseausbildung werden innerhalb der verschiedenen Versuchszeitpunkte signifikante Unterschiede bezüglich des Fibroseausmaßes festgestellt. Das CCl4-Modell zeigt zu allen Zeitpunkten die signifikanteste Fibrose, sodass dieses Modell wohl das geeignetste für die weitere Entwicklung antifibrotischer Therapien darstellt.