Lebergesundheit: Forschende nutzen für die Untersuchung das Auge als Fenster

Wissenschaftler vom schwedischen Karolinska Institutet haben eine Methode entwickelt, um Leberfunktion und -erkrankungen zu untersuchen, ohne dass dafür invasive Eingriffe erforderlich sind.

Man stelle sich vor, dass es möglich wäre, Leberzellen in einem lebenden Organismus zu untersuchen, ohne dass dafür invasive Eingriffe erforderlich wären. Eine schwedische Arbeitsgruppe hat nun gezeigt, dass dies bei Mäusen möglich ist. Die Wissenschaftler hatten den Versuchstieren kleine 3-D-Zellkulturen von Leberzellen (Sphäroide) in die Vorderkammer des Auges transplantiert. Die Hornhaut des Auges diente dann als Fenster in den Körper, um Hinweise auf Leberveränderungen im Laufe des Lebens der Mäuse zu erhalten.

Marker für Fettlebererkrankung

Die Forscher konnten zeigen, dass sich die Leberzellen an der Iris des Auges festsetzen und dort mit Blutgefäßen und Nerven versorgt werden, die für ihre Funktion und ihr Überleben notwendig sind. Sie behalten auch ihre typischen Lebereigenschaften bei und scheinen die Gesundheit der Leber des Tieres widerzuspiegeln. Beispielsweise wurde festgestellt, dass die Sphäroide im Auge auf ähnliche Weise Fett speichern wie die Leber des jeweiligen Tieres, wenn es fettreiches Futter erhielt. Das bedeutet laut den Forschenden, dass das Implantat als Marker für eine Fettlebererkrankung dienen könnte.

„Dies ist ein einzigartiger Ansatz, der neue Möglichkeiten dafür eröffnet, die Rolle der Leber bei Stoffwechselerkrankungen wie Adipositas, Typ-2-Diabetes und Fettlebererkrankungen zu untersuchen“, fasst Noah Moruzzi zusammen. Der Assistenzprofessor an der Abteilung für Molekulare Medizin und Chirurgie des Karolinska Institutet ist korrespondierender Autor des gerade publizierten Artikels. „Um das Voranschreiten der Erkrankung zu stoppen oder um sie zu verzögern, müssen wir frühe Krankheitsmechanismen identifizieren, aber es war bisher schwierig, die Leber ohne den Einsatz invasiver Methoden zu untersuchen.“

Testung verschiedener Therapien

Stoffwechselerkrankungen haben in den letzten Jahren dramatisch zugenommen und waren früher mit dem Älterwerden verbunden, während sie heute zunehmend bei jüngeren Menschen und adipösen Kindern auftreten. Die Risikofaktoren für diese Erkrankungen sind ähnlich und kommen bei Patienten mit Metabolischem Syndrom oftmals zusammen vor. Fettleber und Typ-2-Diabetes sind durch eine Störung des Fettstoffwechsels und der Blutzuckerregulierung gekennzeichnet, die jeweils von der Leber und der Bauchspeicheldrüse gesteuert werden.

„Daher ist eine kontinuierliche und detaillierte Überwachung funktioneller Veränderungen in diesen Organen unerlässlich, um Krankheitsmechanismen zu identifizieren“, erklärt Erstautorin Francesca Lazzeri-Barcelo, Doktorandin in der Abteilung für Molekulare Medizin und Chirurgie des Karolinska Institutet. „Mit der neuen Plattform können wir nun die Entwicklung einer Fettleber auf zellulärer Ebene überwachen. Wir freuen uns drauf, mit der Testung verschiedener Medikamente und Behandlungsstrategien zu beginnen.“

Leistungsstarkes Recherche-Tool

Die Forschungsgruppe von Prof. Per-Olof Berggren am Karolinska Institutet transplantiert seit 2008 Zellen und Miniorgane in die vordere Augenkammer von Mäusen. „Unsere Methode hat sich in den vergangenen Jahren als leistungsstarkes Forschungsinstrument zur Überwachung der insulinproduzierenden Pankreasinseln während der Entwicklung von Typ-2-Diabetes erwiesen“, erklärt der Forscher. „Jetzt wurde die Plattform auf die Leberforschung ausgeweitet, was zeigt, dass Potenzial besteht, das Tool auch in anderen medizinischen Bereichen einzusetzen.“