Regulation des Arzneistoffmetabolismus durch nukleäre Rezeptoren und microRNAs bei Entzündung

Abstract

Entzündliche Bedingungen führen zu einer starken Beeinträchtigung des Arzneistoffmetabolismus in der Leber. Jedoch sind die beteiligten Mechanismen an der Herunterregulierung noch nicht ausreichend geklärt. Wichtige Ansatzpunkte sind nukleäre Rezeptoren (NR). MicroRNAs (miRNAs) könnten als post-transkriptionelle Regulatoren beteiligt sein. Daher sollte die Rolle von NR und miRNAs bei der Herunterregulierung von arzneistoffmetabolisierenden Enzymen und Transportern (ADME) untersucht werden. Unter Cytokineinfluss kam es in HepaRG-Zellen bei RXRα zu einer teilweisen Proteinabnahme (um 30-50 %), während es bei PXR zu einer langandauernden, 50%igen Abnahme des Proteins kam. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass NR vermutlich nicht als alleiniger Mechanismus für die Herunterregulierung von ADME-Genen gelten können. Entzündungsassoziierte miRNAs wurden aufgrund von Bindungsvorhersagen klassifiziert und selektioniert. Vor allem miR-155-5p und miR-452-5p zeigten in HepaRG-Zellen starke Auswirkungen auf die Expression einiger ADME-Gene, sowohl auf mRNA- als auch auf Aktivitätsebene (je nach Gen Abnahme um 20-45 %). Mehrere funktionale Bindestellen wurden mittels Luciferase-Reporter-Assays in verschiedenen ADME-Genen validiert: RXRα (miR-130b-3p), CYP2C8 (miR-452-5p), CYP2C9 (miR-155-5p), CYP2C19 (miR-155-5p, miR-6807-5p) und CYP3A4 (miR-224-5p). Zwischen hepatischer Expression dieser miRNAs und einigen CYP-Phänotypen wurden teils erhebliche negative Korrelationen beobachtet, in Übereinstimmung mit einem möglichen in vivo Einfluss. Es konnte gezeigt werden, dass bei Entzündung in der Leber vorhandene miRNAs in der Lage sind, ADME-Gene negativ zu regulieren. Dies und die beobachteten Korrelationen in ex vivo Lebergewebe weisen darauf hin, dass miRNAs an der koordinierten Herunterregulierung der ADME-Gene auch in vivo beteiligt sind.