Differentielle Regulation organischer Anionentransporter der Oatp-Familie bei Ethinylöstradiol-induzierter Cholestase der Ratte

Haendly, Jennifer Ruth; Trautwein, Christian

doi:HT015253237

Differentielle Regulation organischer Anionentransporter der Oatp-Familie bei Ethinylöstradiol-induzierter Cholestase der Ratte = Regulation of basolateral organic anion transporters in ethinylestradiol-induced cholestasis in the rat

Haendly, Jennifer Ruth (Author)

2007

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Jennifer Ruth Haendly

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2007

Umfang103 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Trautwein, Christian (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2007-04-11

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-19210
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/62377/files/Haendly_Jennifer.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Innere Medizin (mit dem Schwerpunkt Gastroenterologie und Stoffwechselkrankheiten) (531030-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Cholestase (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; Schwangerschaftscholestase (frei) ; hepatische Transportproteine (frei) ; nuklere Kernrezeptoren (frei) ; organische Anionentransporter (frei) ; cholestasis in pregnancy (frei) ; hepatic transporters (frei) ; nuclear receptors (frei) ; organic anion transporters (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Östrogene können zu einer reversiblen, intrahepatischen Cholestase führen, welches im klinischen Alltag aus der Schwangerschaft oder unter der Einnahme als Antikonzeptivum bzw. Hormonsubstitution bekannt ist. Dabei kommt es zu pathophysiologischen Veränderungen sowohl an der basolateralen als auch kanalikulären Hepatozytenmembran, welche sich auf den Transport von Gallensäuren und anderen Gallebestandteilen auswirken. Wichtig für den kontinuierlichen Gallefluss beim Gesunden ist auf der einen Seite die balsolaterale Aufnahme diverser Substrate aus dem Portalblut, vornehmlich über den Natrium-Taurocholat Cotransporter Ntcp und die Familie der organischen Anionentransporter Oatp1, Oatp2 und Oatp4, auf der anderen Seite die kanalikuläre Exkretion in die Gallle, die hauptsächlich von zwei Exportpumpem, Mrp2 und Bsep, getragen wird. Das Interesse der vorliegenden Studie gilt vornehmlich der Regulation der Oatps, welche im Östrogenmodell bisher nicht detailliert utnersucht worden sind. Im experimentellen Modell wurden Sprague Dawley Ratten mit einer subkutanen Injektion von 5mg/kg KG Ethinylöstradiol für bis zu fünf Tage behandelt und die mRNA- und Protein-Expression basolateraler und kanalikulärer Transportproteinemittels Northern- und Westernblot untersucht. Um mögliche, zugrundeliegende Regulationsmechanismen aufzudecken, wurden die Bindungsaktivitäten einzelner Transkriptionsfaktoren,welche bekannte Transaktivatoren der untersuchten Transportproteine sind, bestimmt. Die mRNA-Expression von Ntcp, Oatp1 und Oatp2 wurden deutlich herabreguliert, während der Oatp4 unverändert blieb. Die Protein-Expression von Ntcp und Oatp1 und Oatp2 war gleichfalls vermindert, so dass transkriptionelle Regulationsmechansmen von Bedeutung sein dürften. Die Bindungsaktivität bekannter Transaktivatoren des Ntcp, wie HNF-1 und C/EBP waren signifikant reduziert und dürften zu seiner verminderten Expression beitragen. Indirekt könnte das Ntcp Gen auch über das AP-1/ER Element reguliert werden. Eine nach drei Tagen verminderte Bindungsaktivität des PXR:RXR könnte, ebenso wie der HNF-1, zu der niedrigen Expression des Oatp2 beitragen. Der Oatp4 dagegen, dessen Proteinmasse bei stabiler mRNA moderat reduziert ist, scheint eher auf posttranskriptioneller Ebene reguliert zu werden. Die mRNA-Expression der kanalikulären Transporter Mrp2 und Bsep erreichen am entscheidenden fünften Behandlungstag ihren Ausgangswert. Als der insgesamt am besten erhaltene Transporter wird die Gallensalzexportpumpe auch auf Protein-Ebene relativ gleichbleibend exprimiert. Aufgrund der verminderten Protein-Expression des Mrp2 spielen hier, analog Oatp4, eher posttranskriptionelle Mechanismen eine Rolle. Die vorliegende Studie führt zu neuen Erkenntnisssen über das Expressionsmuster und die Regulation sämtlicher organischer Anionentransporter und trägt somit zum näheren Verständnis der pathophysiologischen Grundlagen bei Östrogen-induzierter Cholestase bei.

Estrogen-mediated cholestasis is an important clinical entity, but its molecular pathophysiology is still not fully understood. The phenomenon of intrahepatic cholestasis under estrogen influence can occur during pregnancy or by taking estrogens for oral anticonception and hormone substitution. Impaired sodium-dependent uptake of bile acids has been associated with diminished expression of the basolateral Natrium/bile acid cotransporter (Ntcp), whereas sodium-independent uptake is maintained despite a down-regulation of the organic anion transporter Oatp1. Thus, expression of the two other rat Oatps (Oatp2 and Oatp4) was determined in estrogen-induced cholestasis. In Addition, known transactivators of Oatp2 and Ntcp were studied to further characterize transcriptional regulation of these transporter genes. Hepatic protein and mRNA expression of various Oatps in comparison to Ntcp and canalicular transporters bile salt export pump (Bsep) und multidrug resistance protein 2 (Mrp2) were analyzed after 0.5, 1,3 and 5 days of ethinylestradiol treatment (5mg/kg) in rats. Regulation in mRNA and Protein levels were determined by northern and westernblotting. Binding activities of Oatp2 and Ntcp transactivators were assessed by electrophoretic mobility shift assays. As results all basolateral Oatps (1, 2 and 4) were specifically down-regulated at the protein levels. In contrast to unaltered Oatp4 mRNA levels, which is most likely regulated posttranscriptionally, Oatp1 and Oatp2 mRNAs were reduced to various extends. Binding activity of known transactivators of Ntcp and Oatp2 such as HNF-1, C/EBP and PXR:RXR were also diminished during the time of cholestasis and might lead to the reduction of mRNA expression of Ntcp, Oatp1 and Oatp2. The mRNA and protein levels of the canalicular bile salt export pump, as the best maintained transporter, remains stabile, whereas Mrp2 expression is only reduced at the protein level. This might be due to posttranscriptional mechanisms. This study gives deep inside in the pathophysiology in estrogen-induced cholestasis with detailed information of the expression and regulation of all organic anion transporters.

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