Untersuchungen zur Cholesterin-Homöostase in Telomerase-immortalisierten Tangier-Fibroblasten

In dieser Arbeit wurde die zelluläre Cholesterin-Homöostase in
menschlichen Zellen von Patienten mit der seltenen
Tangier-Erbkrankheit (TD) untersucht. Diese Patienten besitzen
verschiedene Mutationen im ABCA1-Gen, welches eine zentrale Rolle
im Cholesterin-Export spielt, und haben aufgrund des niedrigen bzw.
fehlenden HDL im Plasma ein erhöhtes Risiko, kardiovaskuläre
Erkrankungen auszuprägen. Es ist jedoch unklar, wieso es trotz der
relativ einheitlichen HDL-Defizienz zu völlig unterschiedlichen
Identitätsmustern der Arteriosklerose kommt. Ziel der vorgelegten
Arbeit war es, Auswirkungen des Funktionsverlustes von ABCA1 auf
die Regulation der zellulären Cholesterin-Homöostase zu
untersuchen. Dazu wurden Telomerase-immortalisierte Fibroblasten
zweier Tangier-Patienten mit verschiedenen ABCA1-Mutationen und
unterschiedlich ausgeprägter klinischer Manifestation der
Arteriosklerose (TD1 und TD2) mit Fibroblasten eines gesunden
Spenders verglichen. Der Cholesterin-Gehalt in TD-Fibroblasten im
Vergleich zu Kontrollzellen war 1,4 bzw. 1,5-fach erhöht. Diese
zelluläre Cholesterin-Akkumulation führte zur verminderten
Expression der an der Cholesterin-Synthese und -Aufnahme
beteiligten Gene, HMG-CoA-Reduktase und des LDL-Rezeptors. Daher
war die endogene Cholesterin-Biosynthese im Vergleich zur Kontrolle
um 27 % (TD1) bzw. 58 % (TD2) reduziert. Die Anreicherung von
Cholesterin in den TD-Fibroblasten ging mit der verminderten
Expression der Gene einher, die an der Regulation der
Cholesterin-Homöostase bzw. dem Cholesterin-Export (ABCA1, ABCG1
und SREBP1c) beteiligt sind. Diese Störung war auch an einem
entsprechend gegenläufigen Gehalt an Oxysterolen erkennbar (ein
geringer Cholesterin-Export bewirkte einen höheren
Oxysterol-Spiegel). Diese Untersuchungsergebnisse deckten jedoch
gleichzeitig die Tatsache auf, dass keine strikte Korrelation
zwischen einer verminderten Expression des defekten
Cholesterin-Export-Gens (ABCA1) und der intrazellulären
Cholesterin-Akkumulation existiert. Da die Expression von ABCA1,
ABCG1 und SREBP1c laut den Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen durch
den Transkriptionsfaktor LXR reguliert wird, muß es –auf der Basis
der hier vorgelegten Ergebnisse– LXR-unabhängige, aber wichtige
Regulationsmechanismen des Cholesterin-Stoffwechsels geben. Die
komplexe und unerwartete Regulation der LXR-Zielgene könnte
erklären, warum Patient TD2 eine schwere Arteriosklerose aufweist,
während Patient TD1 keinen klinischen Befund hat. Weitere Studien
sind jedoch notwendig, um diese unbekannten und von Oxysterolen
unabhängigen Regulationsmechanismen aufzuklären.