Causes and consequences of cholestasis Sturm, Ekkehard

Vergelijkbare documenten
Van 'gastarbeider' tot 'Nederlander' Prins, Karin Simone

Citation for published version (APA): Mazzola, P. (2016). Phenylketonuria: From body to brain [Groningen]: Rijksuniversiteit Groningen

The role of camp-dependent protein kinase A in bile canalicular plasma membrane biogenesis in hepatocytes Wojtal, Kacper Andrze

Improving the properties of polymer blends by reactive compounding van der Wal, Douwe Jurjen

De betrouwbaarheid van kleinschalige methoden voor waterzuivering Kaaij, Rachel van der

Neuroanatomical changes in patients with loss of visual function Prins, Doety

Molecular aspects of HNPCC and identification of mutation carriers Niessen, Renee

University of Groningen. Up2U Harder, Annemiek T.; Eenshuistra, Annika

Laat maar zitten Janssen, Janine Hubertina Lambertha Joseph

University of Groningen. Inferior or superior Carmona Rodriguez, Carmen

Citation for published version (APA): Verbakel, N. J. (2007). Het Chronische Vermoeidheidssyndroom, Fibromyalgie & Reuma.

Brain dead donor graft deterioration and attenuation with N-octanoyl dopamine preconditioning Hottenrott, Christina Maximilia Valentina

University of Groningen. De afkoelingsperiode in faillissement Aa, Maria Josepha van der

University of Groningen

Electric double layer interactions in bacterial adhesion and detachment Poortinga, Albert Thijs

University of Groningen. Embryogenesis and neogenesis of the endocrine pancreas Gangaram-Panday, Shanti Tireshma

Dynamics of inner ear pressure change with emphasis on the cochlear aqueduct Laurens-Thalen, Elisabeth Othilde

University of Groningen

Citation for published version (APA): Veeze, P. (1968). Rationale and methods of early detection in lung cancer. [S.n.].

Citation for published version (APA): Bovenkamp, M. V. D. (2006). Liver fibrosis in vitro: Liver slices as a promising alternative s.n.

Citation for published version (APA): Hendriks, H. G. D. (2004). Transfusion requirements in orthotopic liver transplantation Groningen: s.n.

Transcriptome analysis to investigate the link between obesity and its metabolic complications Wolfs, Marcel Guillaume Maria

Mensen met een verstandelijke handicap en sexueel misbruik Kooij, D.G.

Een model voor personeelsbesturing van Donk, Dirk

Quantitative STIR MRI as prognostic imaging biomarker for nerve regeneration Viddeleer, Alain

Hypothalamus, pituitary and thyroid. The control system of thyroid hormone production. Sluiter, Wim J.

University of Groningen. Sodium intake and therapy resistance to ACE inhibition Kocks, Menno Johan Adelbert

Multiple sclerose Zwanikken, Cornelis Petrus

Bouwen op een gemeenschappelijk verleden aan een succesvolle toekomst Welling, Derk Theodoor

University of Groningen. De besmettelijkheid van de ftisis Groenhuis, Dirk Johan Jacob

Intrapersonal factors, social context and health-related behavior in adolescence Veselska, Zuzana

University of Groningen. Hulp op maat voor leerlingen met leerproblemen in het vmbo Mombarg, Remo

University of Groningen. Zorgvermijding en zorgverlamming Schout, Hendrik Gerrit

University of Groningen

Citation for published version (APA): Elzinga, B. M. (2003). Effects of bile salts on hepatic lipoprotein production. Groningen: s.n.

Expression and regulation of ABC transporter genes during liver regeneration Ros, Jenny

Zorgen rondom IVF Boekaar, J.; Riemersma, M.

Draagvlak migratiebeleid Postmes, Thomas; Gordijn, Ernestine; Kuppens, T.; Gootjes, Frank; Albada, Katja

University of Groningen. Eerste Hulp vaker ter plaatse Verhage, Vera

Procesevaluatie van het Navigator project Jager, John Mike

Interactie als gereedschap Koole, Tom

The role of apolipoprotein E in the assembly and secretion of very low density lipoproteins Mensenkamp, Arjen Rutger

Citation for published version (APA): Hoekstra, H. J. (1982). Fractures of the proximal femur in children and adolescents [S.n.]

Schoolsucces van Friese leerlingen in het voortgezet onderwijs de Boer, Hester

Multiple sclerose Zwanikken, Cornelis Petrus

University of Groningen. BNP and NT-proBNP in heart failure Hogenhuis, Jochem

Citation for published version (APA): Ambrosio de Castro, A. H. (2006). Atmospheric NH3 deposition, S and N metabolism in curly kale s.n.

University of Groningen. Positron emission tomography in urologic oncology Jong, Igle Jan de

Citation for published version (APA): Roodenburg, J. L. N. (1985). CO2-laserchirurgie van leukoplakie van het mondslijmvlies. [S.l.]: [S.n.].

University of Groningen. Similar but different Joustra, Monica Laura

University of Groningen. Living with Rheumatoid Arthritis Benka, Jozef

Citation for published version (APA): Wagemakers, M. (2015). Angiogenesis and angiopoietins in human gliomas [Groningen]: University of Groningen

Citation for published version (APA): Jong, A-M. R. D. (2014). New insights in atrial remodeling Groningen: s.n.

Infections, inflammation and venous thrombosis; an epidemiological perspective Tichelaar, Ynse Ieuwe Gerardus Vladimir

The development of stable influenza vaccine powder formulations for new needle-free dosage forms Amorij, Jean-Pierre

Behavioural consequences of selective activation of 5-HT receptor subtypes Berendsen, Hermanus Henricus Gerardus

Cryosurgery in cervical intraepithelial neoplasia. A morphometric study Boonstra, Hendrik

Hyperthermia and protein aggregation Stege, Gerardus Johannes Jozef

Citation for published version (APA): Scheepstra, A. J. M. (1998). Leerlingen met Downs syndroom in de basisschool Groningen: s.n.

On the elucidation of a tumour suppressor role of 3p in lung cancer ter Elst, Arja

Uw mening over gaswinning uit het Groningen-gasveld: Onderzoeksresultaten fase 2 Hoekstra, Elisabeth; Perlaviciute, Goda; Steg, Emmalina

Improving metabolic control in NIDDM patients referred for insulin therapy Goddijn, Patricia Petra Maria

University of Groningen. Resultaat van pleegzorgplaatsingen Oijen, Simon van

On the mechanism of prokaryotic glutamate transporter homologues Groeneveld, Maarten

University of Groningen. Electron Holography of Nanoparticles Keimpema, Koenraad

Man of vrouw? Een onderzoek naar sekseverschillen in reacties op chronische aandoeningen Roeke, M.

University of Groningen

Citation for published version (APA): Sarkova, M. (2010). Psychological well-being and self-esteem in Slovak adolescents. Groningen: s.n.

Understanding the role of health literacy in self-management and health behaviors among older adults Geboers, Bas

Citation for published version (APA): Droogh, J. (2014). Interhospital transport of the critically ill patient: Focus on the journey [S.l.]: [S.n.

University of Groningen. Vrije en reguliere scholen vergeleken Steenbergen, Hilligje

Citation for published version (APA): Weide, M. G. (1995). Effectief basisonderwijs voor allochtone leerlingen Groningen: s.n.

Sphingolipids, rafts and multidrug resistance Hinrichs, Joann Wilhelm Jakob

University of Groningen

Understanding the role of health literacy in self-management and health behaviors among older adults Geboers, Bas

University of Groningen. Smoking during pregnancy and prenatal programming Meyer, Karolin Franziska

Citation for published version (APA): Fodran, P. (2015). Stereoselective synthesis of glycerol-based lipids [S.l.]: [S.n.]

Oxidative dehydrogenation of ethylbenzene under industrially relevant conditions Zarubina, Valeriya

Citation for published version (APA): Hoekstra, P. J. (2003). Is Gilles de la Tourette's syndrome an autoimmune disease? Groningen: s.n.

STAT3 and STAT5 signaling in normal and leukemic hematopoietic cells Wierenga, Albertus Titus Johannes

Helping infants and toddlers in Foster family care van Andel, Hans

Citation for published version (APA): Shahbaz, M. (2011). Copper toxicity and sulfur metabolism in Chinese cabbage Groningen: s.n.

The importance of tactical skills in talent development Kannekens, Rianne

University of Groningen. Stormy clouds in seventh heaven Meijer, Judith Linda

Functional characterisation and cell walll interactions of peptidoglycan Steen, Anton

The diversity puzzle Mäs, Michael

Lamotrigine in bipolar depression Loos, Marcus Lambertus Maria van der

Ovarian cancer gene therapy Mahasreshti, Parameshwar Janardhan

Computer assisted decision support in acutely ill patients. Application in glucose management and quantification of myocardial reperfusion

Expression and functional characterization of membrane proteins Gul, Nadia

Osmotic regulation of transport processes in Lactobacillus plantarum Glaasker, Erwin

University of Groningen

University of Groningen. Patient characteristics related to health care consumption Olthof, Marijke

University of Groningen. The stressed brain Dagytė, Girstautė

Citation for published version (APA): Tijdschrift voor Genderstudies (2018). Jaarrekening Stichting Tijdschrift voor Vrouwenstudies.

Citation for published version (APA): van der Ploeg, J. (1997). Instrumental variable estimation and group-asymptotics Groningen: s.n.

Verbindingskracht & combinatievermogen de Vries ev Delies, Jantina Jantje

The ecological success of Burkholderia terrae BS001 and related strains in the mycosphere Nazir, Rashid

Galacto-oligosaccharide synthesis using immobilized β-galactosidase Benjamins, Frédéric

Transcriptie:

Causes and consequences of cholestasis Sturm, Ekkehard IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2003 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Sturm, E. (2003). Causes and consequences of cholestasis: nonparenchymal cells and nuclear receptors as regulators of hepatic gene expression in cholestatic liver disease Groningen: s.n. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date: 14-02-2017

Samenvatting 143

Galvorming is een belangrijke functie van de lever, welke verstoord is bij cholestase. De secretie van gal is afhankelijk van de structurele en functionele integriteit van transportsystemen in levercellen (hepatocyten) en galgangcellen (cholangiocyten). De gepolariseerde hepatocyt heeft zeer gespecialiseerde transportsystemen op de basolaterale (sinusoïdale) en de canaliculaire (apicale) membraan. Vectorieel transport van galzouten uit het bloedcompartiment naar de gal is van groot belang voor zowel galvorming als ook voor het in stand houden van de enterohepatische circulatie van galzouten. Twee gespecialiseerde transporteiwitten reguleren de galzoutopname en - secretie in de hepatocyt: Ntcp op de basolaterale membraan is verantwoordelijk voor opname en BSEP op de apicale membraan is de belangrijkste transporter voor uitscheiding van galzouten in de gal. Gestoord galzouttransport kan ontstaan ten gevolge van infecties en sepsis of blootstelling aan geneesmiddelen, maar ook bij auto-immuun, metabole of genetische aandoeningen. Het onderzoek beschreven in dit proefschrift beoogt de componenten te karakteriseren die verantwoordelijk zijn voor het ontstaan van cholestase tijdens sepsis en voor adaptatie in de levercel als reactie op accumulatie van galcomponenten zoals optreedt tijdens cholestase. Hoofdstuk 1 verschaft een overzicht van de nu bekende transportsystemen in de hepatocyt en van de belangrijkste mechanismes van adaptatie aan verstoorde galvorming via nucleaire receptoren en signaaltransductie routes. Gedetailleerde informatie wordt gegeven over de achtergrond en de oorzaken van genetische vormen van cholestase, inclusief een beknopt overzicht van diagnostische en therapeutische benaderingen. Progressieve familiaire intrahepatische cholestase (PFIC) en benigne recidiverende intrahepatische cholestase (BRIC) vormen een groep van vier verschillende ziekten, waarbij elk van deze vier toegeschreven kan worden aan mutaties in een specifiek transporteiwit. Genmutaties van transporteiwitten kunnen ook een rol spelen bij polygenetische aandoeningen, zoals intrahepatische cholestase van zwangerschap en bij de vorming van galstenen. Hoofdstuk 2 beoogt de cellulaire componenten te identificeren die betrokken zijn bij het optreden van cholestase ten gevolge van endotoxinemie. Endotoxinemie is het aanwezig zijn in het bloed van endotoxinen en is een belangrijke component in de pathofysiologie van een sepsis ten gevolge van zogenaamd gram-negatieve bacteriën. Uitgaande van de veronderstelling dat geactiveerde macrofagen in de lever een rol spelen in de cascade tussen de blootstelling aan endotoxinen (LPS) en het ontstaan van cholestase, is een in vitro model ontwikkeld waarin een macrofaag cellijn werd blootgesteld aan LPS. Geïsoleerd medium van deze cellen bleek grote hoeveelheden van de zogenaamde proinflammatoire cytokinen te bevatten, zoals TNFa, IL-1ß and Il-6. Als de hepatocyt cellijn WIF-B werd blootgesteld aan dit geconditioneerde medium werd de galzoutopname sterk geremd, in vergelijking met 144

na blootstelling aan de LPS, waarna het eveneens weer snel afnam tot een ondetecteerbaar niveau. De stimulering van PAF-AH activiteit in de gal als reaktie op blootstelling aan LPS zou kunnen bijdragen aan het voorkomen van beschadiging van galwegen en darm ten gevolge van ontsteking. De hogere activiteit van PAF-AH en LCAT in plasma zou kunnen dienen om overmatig PAF en geoxideerde fosfolipiden in de circulatie te elimineren. De homeostase van galzouten in de lever wordt gereguleerd via negatieve terugkoppeling op expressie van genen betrokken bij de opname en synthese van galzouten. Galzouten blijken zelf goed te kunnen binden aan de nucleaire receptor FXR, hetgeen hen in staat stelt om de expressie van het snelheidsbepalende enzym van de galzoutsynthese, cholesterol 7a-hydroxylase (CYP7A1), te onderdrukken via inductie van de remmende nucleaire receptor SHP. De studie beschreven in hoofdstuk 5 beoogde te bepalen of SHP ook een terugkoppeling verzorgt in regulatie van Ntcp, het belangrijke galzout opname eiwit. In vers geïsoleerde rattenhepatocyten leidde incubatie met galzouten tot een verminderde retinoid-gemedieerde activering van Ntcp genexpressie en functie, hetgeen tegelijkertijd optrad met een toename van SHP expressie. Aansluitend werden transfectie experimenten verricht in HepG2 en COS cellen, welke een FXR-afhankelijke onderdrukking van het RXR:RAR respons element in de Ntcp promotor aantoonden. Co-transfectie van Shp remde ook de retinoidgemedieerde activering van de Ntcp promotor op een directe manier. Galzout stimulering van de transcriptie van Shp zou dus kunnen leiden tot een remming van Ntcp gen expressie. Dit mechanisme stelt de hepatocyt in staat om de galzoutsynthese en -opname gecoördineerd te reguleren, waarbij celschade als gevolg van het accumuleren van galzouten in cholestatische omstandigheden zou kunnen worden voorkomen. Het nucleaire receptorsysteem stelt de hepatocyt in staat om op een gecoördineerde manier de transcriptie te reguleren van genen die een rol spelen in het metabolisme van zowel galzouten als van lipiden. Patienten die lijden aan PFIC type 2 tonen karakteristieke veranderingen in het lipidenmetabolisme, onder andere tot uiting komend in lage plasma concentraties van apolipoproteïne A-I (apo A-I). Hoofdstuk 6 behandelt de hypothese dat de galzoutsensor FXR een belangrijke transcriptionele regulator van apo A-I zou kunnen zijn. In transgene muizen die het humane apo A-I gen tot expressie brengen leidde behandeling met de FXR-agonist taurocholaat tot sterke daling van de serumconcentratie van het humane apo A-I en van het (humaan) apo A-I mrna niveau in de lever. In vitro onderzoek met vers geïsoleerde humane hepatocyten en met HepG2 cellen die werden blootgesteld aan galzouten toonde een dosisafhankelijke onderdrukking van de apo A-I genexpressie aan. Galzout-geactiveerd FXR verminderde de humane apo A-I promotor activiteit via een negatief FXR 146

Samenvatting blootstelling aan controle medium en aan LPS alleen. In de laatste situatie, dus zonder een interventie met macrofaag activering, was galzoutopname in WIF-B cellen niet verminderd. Steady state-mrna gehaltes van Ntcp waren onderdrukt na blootstelling aan geconditioneerd medium, tot een niveau vergelijkbaar met dat na blootstelling aan cytokines. De resultaten tonen derhalve aan dat macrofagen die cytokines uitscheiden een essentiële rol zouden kunnen spelen in LPS-geïnduceerde cholestase door een remming van de galzout opname door de lever. Hoofdstuk 3 beschrijft studies in een ratmodel waarin Kupffer cellen (lever macrofagen) waren geinactiveerd. Ratten waren namelijk behandeld met liposomaal clodronaat, hetgeen een effectieve verwijdering van de Kupffer cel populatie in de lever tot gevolg had. In dit model werd de rol van deze niet-parenchymale levercellen in LPS-geïnduceerde verstoring van Ntcp expressie in vivo onderzocht. Na blootstelling aan LPS bleek de expressie van TNF-a en IL-1ß genen in levers zonder Kupffer cellen significant lager te zijn dan in controle levers. Gen- en eiwitexpressie van Ntcp was gepreserveerd in levers zonder Kupffer cellen. Il-1ß kan leiden tot c-jun/jnk gerelateerde fosforylering van het RXR gedeelte van de RXR:RAR nucleaire receptor heterodimer. Deze nucleaire receptor heterodimer is een belangrijke transactivator van de Ntcp promotor, hetgeen echter wordt geremd door fosforylering. Fosforylering van RXR:RAR kan daarom leiden tot onderdrukking van activatie van het Ntcp gen. In dieren waarin de Kupffer cel populatie in lever was uitgeschakeld bleek de IL-1ß expressie slechts in geringe mate verhoogd te zijn na LPS blootstelling, hetgeen was geassocieerd met preservatie van de RXR:RAR heterodimeer binding (gelshift analyse) en van Ntcp transcriptie. Deze observatie ondersteunt de centrale rol van Kupffer cellen in LPS-geïnduceerde cholestase en suggereert dat Kupffer cellen een potentiëel aangrijpingspunt zouden kunnen zijn voor farmacologische behandeling van sepsisgeïnduceerde cholestase. Ontstekingsmediatoren (b.v. cytokines en platelet-activating factor, PAF)) en ontstekingsmodulatoren (zoals PAF-acetylhydrolase, PAF-AH) en lecithine-cholesterol acyltransferase (LCAT)) zijn componenten die onder fysiologische omstandigheden (ook) in de gal worden uitgescheiden. Ontstekingsmodulatoren kunnen belangrijk zijn voor het neutraliseren van ontstekingsgemedieerde schade aan galwegen en aan het darmweefsel. In hoofdstuk 4 is het gedrag van PAF-AH en LCAT als onderdeel van de hepatobiliare ontstekingsrespons gekarakteriseerd. Een endotoxemische aanslag op de lever in de vorm van LPS leidde tot een snelle en specifieke uitscheiding in de gal van PAF-AH activiteit, met karakteristieken die overeenkomen met het type enzym dat normaal gesproken in plasma aangetroffen wordt. Later in de tijd werd ook een toename in plasma PAF-AH aangetroffen, terwijl de LCAT activiteit in plasma reeds vroeg na LPS toediening steeg. Ook de activiteit van LCAT in de gal steeg zeer snel 145

Samenvatting responselement. FXR bleek transcriptionele inhibitie uit te oefenen in de vorm van een monomeer zonder betrokkenheid van SHP transactivatie. Deze observaties kunnen belangrijke implicaties hebben voor het ontwikkelen van FXR antagonisten als potentiële antiatherogene (HDL-verhogende) geneesmiddelen. PFIC patienten lijden aan extreme jeuk (pruritus). De oorzaak van dit fenomeen is niet bekend. Hoofdstuk 8 beschrijft de toepassing van een extracorporele albumine dialyse techniek (MARS) in een patiënt met BRIC. De patiënt ervoer een duidelijke vermindering van de jeuk en een langdurige verlaging van de plasma galzoutconcentraties. Tegelijkertijd met de MARS behandeling en de vermindering van de ernst van cholestase normaliseerd de apo A-I concentratie in plasma, terwijl deze tijdens de cholestatische periode duidelijk verlaagd was geweest. Het is suggestief dat dit fenomeen het gevolg is van een verlaging van de intracellulaire concentraties van endogene FXR liganden, en dus van de FXR-gemedieerde onderdrukking van apo A-I expressie. In conclusie, het complex van processen dat aanleiding geeft tot het ontstaan van verschillende vormen van cholestase blijkt ook beïnvloed te worden door andere cellen dan de hepatocyten zelf, namelijk door Kupffer cellen die mediatoren uitscheiden, en omvat een grote variatie van nucleaire receptoren, liganden en eiwitten in de signaaltransductie route. Geselecteerde componenten van deze cascade zouden geschikt kunnen zijn als farmacologisch aanknopingspunt om metabole en cholestatische ziekten in de toekomst beter te kunnen behandelen. 147

148