Entzündungsreaktionen der Leber haben einen signifikanten Einfluss auf den Medikamentenstoffwechsel

  • Im Rahmen von Gewebsschädigungen (Verletzung, Operation, Infektion) aber auch im Zuge von schweren Krankheiten wie Influenza oder Krebs kommt es zu einer unspezifischen Immunreaktion. Zytokine sind die Mediatoren dieser Immunreaktion.
  • Über die Blutbahn erreichen diese Signalproteine die Leber, wo weitere regulatorische Proteine gebildet werden, welche zur 'Akute-Phase-Reaktion' zählen. Die Bestimmung der Konzentration von bestimmten Zytokinen und Akute-Phase-Proteinen wie beispielsweise des 'C-reaktiven Proteins' kann dazu herangezogen werden, um den Schweregrad entzündlicher Erkrankung zu bestimmen.

  • Durch die Einbindung der Leber in die körpereigene Immunreaktion kommt es bei schweren Krankheiten auch zu einer großen Belastung des Leberstoffwechsels. Andere Aufgaben der Leber wie der Abbau von toxischen Substanzen oder Medikamenten können aufgrund dieser hohen Belastung nur noch unvollständig ausgeführt werden, so dass diese Stoffe im Körper höhere Konzentrationen erreichen können als es normalerweise der Fall ist. Bei Medikamenten kann dies zu starken, unerwünschten Nebenwirkungen führen.
  • Mit modernen Hochdurchsatz- Technologien wurde die Wirkung von Zytokinen in isolierten menschlichen Hepatozyten auf genomischer Ebene untersucht. Unter den verschiedenen Arten von Zellen in der Leber spielen die Hepatozyten die zentrale Rolle bei der 'Akute-Phase-Reaktion'. Es konnte mit unseren mathematischen Modellen bestätigt werden, dass viele Gene stark induziert werden, welche die 'Akute-Phase-Reaktion' kodieren, Gleichzeitig werden viele Gene herunter reguliert, die für Enzyme und Transportproteine kodieren, welche am Medikamentenstoffwechsel beteiligt sind.
  • Zusätzlich wurden klinische Daten zur Validierung der Modelle herangezogen: das Lebergewebe von Patienten mit entzündlichen Reaktionen bzw. von Kontrollpersonen wurde analysiert, wobei die Klassifizierung basierend auf der Konzentration von C-reaktivem Protein erfolgte.
  • Insgesamt konnte ganzheitlich erklärt werden, welchen Einfluss die Immunantwort im Menschen auf die Regulation der Gene in der Leber hat. Die Daten wurden auch dazu verwendet, um Computermodelle zu entwickeln, welche dabei helfen, die komplexen Zusammenhänge zwischen Immunantwort und der Regulation von Leber-spezifischen Genen zu simulieren und besser zu verstehen.
  • Autoren: Marcus Klein, Maria Thomas, Ulrich M. Zanger (Dr. Margarete Fischer-Bosch-Institut für Klinische Pharmakologie, Stuttgart)
    Übersetzer von Englisch nach Deutsch: Iryna Ilkavets, Andreas Weidemann und Marcus Klein

  • Comprehensibility: 
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    KRANKHEIT
    GESUNDHEIT

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    Entzündungsreaktionen der Leber haben einen signifikanten Einfluss auf den Medikamentenstoffwechsel

  • Im Rahmen von Gewebsschädigungen (Verletzung, Operation, Infektion) aber auch im Zuge von schweren Krankheiten wie Influenza oder Krebs kommt es zu einer unspezifischen Immunreaktion. Zytokine sind die Mediatoren dieser Immunreaktion.
  • Über die Blutbahn erreichen diese Signalproteine die Leber, wo weitere regulatorische Proteine gebildet werden, welche zur 'Akute-Phase-Reaktion' zählen. Die Bestimmung der Konzentration von bestimmten Zytokinen und Akute-Phase-Proteinen wie beispielsweise des 'C-reaktiven Proteins' kann dazu herangezogen werden, um den Schweregrad entzündlicher Erkrankung zu bestimmen.

  • Durch die Einbindung der Leber in die körpereigene Immunreaktion kommt es bei schweren Krankheiten auch zu einer großen Belastung des Leberstoffwechsels. Andere Aufgaben der Leber wie der Abbau von toxischen Substanzen oder Medikamenten können aufgrund dieser hohen Belastung nur noch unvollständig ausgeführt werden, so dass diese Stoffe im Körper höhere Konzentrationen erreichen können als es normalerweise der Fall ist. Bei Medikamenten kann dies zu starken, unerwünschten Nebenwirkungen führen.
  • Mit modernen Hochdurchsatz- Technologien wurde die Wirkung von Zytokinen in isolierten menschlichen Hepatozyten auf genomischer Ebene untersucht. Unter den verschiedenen Arten von Zellen in der Leber spielen die Hepatozyten die zentrale Rolle bei der 'Akute-Phase-Reaktion'. Es konnte mit unseren mathematischen Modellen bestätigt werden, dass viele Gene stark induziert werden, welche die 'Akute-Phase-Reaktion' kodieren, Gleichzeitig werden viele Gene herunter reguliert, die für Enzyme und Transportproteine kodieren, welche am Medikamentenstoffwechsel beteiligt sind.
  • Zusätzlich wurden klinische Daten zur Validierung der Modelle herangezogen: das Lebergewebe von Patienten mit entzündlichen Reaktionen bzw. von Kontrollpersonen wurde analysiert, wobei die Klassifizierung basierend auf der Konzentration von C-reaktivem Protein erfolgte.
  • Insgesamt konnte ganzheitlich erklärt werden, welchen Einfluss die Immunantwort im Menschen auf die Regulation der Gene in der Leber hat. Die Daten wurden auch dazu verwendet, um Computermodelle zu entwickeln, welche dabei helfen, die komplexen Zusammenhänge zwischen Immunantwort und der Regulation von Leber-spezifischen Genen zu simulieren und besser zu verstehen.
  • Autoren: Marcus Klein, Maria Thomas, Ulrich M. Zanger (Dr. Margarete Fischer-Bosch-Institut für Klinische Pharmakologie, Stuttgart)
    Übersetzer von Englisch nach Deutsch: Iryna Ilkavets, Andreas Weidemann und Marcus Klein

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