Bedeutung von Enzymen des Arachidonsäure-Metabolismus für die nichtalkoholische Fettlebererkrankung – Untersuchungen an humanem Lebergewebe sowie in einem in vitro Modell der hepatischen Steatose

Die NAFLD ist ein wachsendes globales Gesundheitsproblem von großer Tragweite. Ihre weltweite Prävalenz beträgt rund 25 %. Sie ist die an Häufigkeit am schnellsten zunehmende Ursache für Lebertransplantationen in der westlichen Welt. Trotz allem sind ihre Pathomechanismen nur unvollständig verstanden und die Therapiemöglichkeiten sehr begrenzt. Die Arbeitsgruppe für experimentelle Pädiatrie an der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin (KUNO) der Universität Regensburg identifizierte mittels Microarray-Analysen differentielle Expressionen von den mit dem Arachidonsäure-Metabolismus assoziierten Genen PLA2G4A, PTGS2, HPGDS und ALOX5AP im Lebergewebe von NAFLD-Patienten (n = 22). Zur Evaluierung der Ergebnisse folgte im Rahmen dieser Arbeit die Analyse der Genexpressionen an einer zweiten unabhängigen Patientenkohorte (n = 122) sowie die Analyse anhand eines in vitro Zellkulturmodells der NAFLD mittels semiquantitativer RT-PCR und Western Blot. Mit Ausnahme von PLA2G4A bestätigten sich die differentiellen Genexpressionen der Microarray-Analysen in der humanen Kohorte dieser Arbeit, wobei sich geschlechtsspezifische Unterschiede zeigten. Zudem korrespondierten die in vivo Daten größtenteils mit den Ergebnissen der in vitro Zellkulturversuche mit Hepatoma-Zellen. Die Ergebnisse legen nahe, dass Hepatozyten für die im Gesamtlebergewebe von NAFLD-Patienten gemessenen differentiellen Genexpressionen verantwortlich sind. Dies ist insofern beachtlich, da die Rolle des Arachidonsäure-Metabolismus in Hepatozyten weitgehend unerforscht ist und seine Expression in ruhenden, gesunden Hepatozyten nur gering ausgeprägt ist. Darüber hinaus scheint der direkte Einfluss der gesättigten Fettsäure Palmitat diese Veränderungen im Arachidonsäure-Metabolismus von Hepatozyten hervorzurufen, was möglicherweise zur Initiierung oder Verstärkung des Entzündungsprozesses am Übergang von NAFL zu NASH beiträgt. Eine einfache hepatische Steatose scheint hierbei von geringerer Bedeutung zu sein. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass die Bildung von Triacylglyzeriden und die Anwesenheit einfach ungesättigter Fettsäuren wie Oleat einen protektiven Effekt besitzen. Weitere Studien sind nötig, um die intrazellulären Signalwege zu entschlüsseln, über die Palmitat den Arachidonsäure-Metabolismus beeinflusst. Zudem ist die Bedeutung der in sublethalen Hepatozyten synthetisierten Eicosanoide für die Pathogenese der NASH weiterhin unklar. Diese Arbeit unterstützt die gegenwärtigen Bemühungen, Medikamente, die in den Arachidonsäure-Metabolismus eingreifen, in der Therapie der NAFLD einzusetzen. Einzelne Studien konnten hierzu in der Vergangenheit bereits positive Effekte nachweisen – unter anderem durch die Inhibition von PLA2G4A, PTGS2 und ALOX5AP beziehungsweise den von diesen Genen kodierten Enzymen

Saturated Fat-Mediated Upregulation of IL-32 and CCL20 in Hepatocytes Contributes to Higher Expression of These Fibrosis-Driving Molecules in MASLD

Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) comprises a spectrum of liver diseases, ranging from liver steatosis to metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH), increasing the risk of developing cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC). Fibrosis within MASLD is critical for disease development; therefore, the identification of fibrosis-driving factors is indispensable. We analyzed the expression of interleukin 32 (IL-32) and chemokine CC ligand 20 (CCL20), which are known to be linked with inflammation and fibrosis, and for their expression in MASLD and hepatoma cells. RT-PCR, ELISA and Western blotting analyses were performed in both human liver samples and an in vitro steatosis model. IL-32 and CCL20 mRNA expression was increased in tissues of patients with NASH compared to normal liver tissue. Stratification for patatin-like phospholipase domain-containing protein 3 (PNPLA3) status revealed significance for IL-32 only in patients with I148M (rs738409, CG/GG) carrier status. Furthermore, a positive correlation was observed between IL-32 expression and steatosis grade, and between IL-32 as well as CCL20 expression and fibrosis grade. Treatment with the saturated fatty acid palmitic acid (PA) induced mRNA and protein expression of IL-32 and CCL20 in hepatoma cells. This induction was mitigated by the substitution of PA with monounsaturated oleic acid (OA), suggesting the involvement of oxidative stress. Consequently, analysis of stress-induced signaling pathways showed the activation of Erk1/2 and p38 MAPK, which led to an enhanced expression of IL-32 and CCL20. In conclusion, cellular stress in liver epithelial cells induced by PA enhances the expression of IL-32 and CCL20, both known to trigger inflammation and fibrosis

Interferometric carrier-envelope phase stabilization for ultrashort pulses in the mid-infrared

We demonstrate an active carrier-envelope phase (CEP) stabilization scheme for optical waveforms generated by difference-frequency mixing of two spectrally detuned and phase-correlated pulses. By performing ellipsometry with spectrally overlapping parts of two co-propagating near-infrared generation pulse trains, we stabilize their relative timing to 18 as. Consequently, we can lock the CEP of the generated mid-infrared (MIR) pulses with a remaining phase jitter below 30 mrad. To validate this technique, we employ these MIR pulses for high-harmonic generation in a bulk semiconductor. Our compact, low-cost, and inherently drift-free concept could bring long-term CEP stability to the broad class of passively phase-locked OPA and OPCPA systems operating in a wide range of spectral windows, pulse energies, and repetition rates

ARTigo – Social Image Tagging [Dataset and Images]

ARTigo is a platform that uses crowdsourcing to gather annotations (tags) on works of art (see http://www.artigo.org/). The dataset is compromised of 54.497 objects, which are associated with 18.492 artists (11.519 of which are either anonymous or unknown), 295.343 German-, French-, English-language tags, and 9.669.410 taggings. It is based on a cleansed database dump dated November 15, 2018. The cleansing concerned only the metadata of the objects; tags and taggings are provided „as is“. A current but uncleansed version of the data is available via a RESTful API at: http://www.artigo.org/api.html. The data is licensed under Creative Commons BY-NC-SA 4.0. If you are unsure whether your project is a commercial use, please contact us at: [email protected]