Apoptose bei Lebererkrankungen
Leberzellfibrosen resultieren aus chronischen Leberschäden. Zu den Hauptursachen zählen die virale Hepatitis (z.B. Hepatitis B- und C-Virusinfektionen) und die alkoholische (ASH) wie die nicht-alkoholische (NASH) Steatohepatitis (Fettleberhepatitis). Sowohl experimentelle Daten wie auch klinische Studien weisen darauf hin, dass die Apoptose von Leberzellen die Fibrose auslöst und unterstützt. Weiterhin konnten Studien von chronischen HBV- und HCV-Infektionen sowie nichtalkoholischen Fettlebererkrankungen (NAFLD) zeigen, dass die Apoptose von Leberzellen mit dem Krankheitsverlauf korreliert.
Die Beurteilung der Schwere einer Lebererkrankung und das Monitoring von Patienten mit chronischen Lebererkrankungen sind weiterhin eine große Herausforderung in der klinischen Praxis. Obwohl die Leberbiopsie immernoch als Standardtechnik für die Beurteilung des Krankheitsverlaufes angesehen wird, ist diese mit Risiken verbunden. Wiederholte Biopsie-Untersuchungen sind daher nicht regelmäßig durchführbar. Weiterhin handelt es sich um eine teure Methode, die mit dem Risiko von starken Nebenwirkungen bei der Probenentnahme und großen Variationen bei der Beurteilung der Proben verbunden ist.
Nichtinvasive, verlässliche Tests zur Messung der Hepatozyten-Apoptoserate, die auf der Anwendung von Serum-Biomarkern beruhen, mit denen Leberschäden gemessen werden können und mit denen ein Behandlungsmonitoring durchgeführt werden kann, sind deshalb sehr wünschenswert.
» Broschüre: M30 Apoptosense ELISA - A Serum Apoptosis Marker for Steatohepatitis (englisch)
» Broschüre: M30 Apoptosense ELISA - A Serum Apoptosis Marker for Chronic Liver Disease (englisch)
Kaspase-gespaltenes K18 ("M30") als Biomarker bei der Apoptose von Leberzellen
Der Vorgang der Apoptose unterteilt sich in den extrinsischen und den intrinsischen Weg. Der intrinsische Weg wird durch zellulären Stress ausgelöst und der extrinsische Weg wird durch einen rezeptorabhängigen Prozess induziert. Man vermutet, dass beide Wege an der Pathogenese chronischer Lebererkrankungen (CLD, Chronic Liver Diseases) beteiligt sind. Im letzten Schritt der Apoptose werden Effektor-Kaspasen (vor allem Kaspase-3 and Kaspase-7) aktiviert. Diese spezifischen intrazellulären Proteasen spalten verschiedene zelluläre Substrate. Dazu zählt Keratin-18 (K18), ein Intermediärfilamentprotein, das in Hepatozyten exprimiert wird. Für die selektive Detektion von Kaspase-gespaltenem K18 wurde ein monoklonaler Antikörper (M30) entwickelt, mit dem es möglich ist, spezifisch apoptotische Leberzellen zu detektieren und der keine Reaktion auf Zellen des Immunsystemes zeigt. Aufgrund der starken Durchblutung der Leber akkumulieren auch intrazelluläre Proteinmarker, wie z. B. Kaspase-gespaltenes K18 effizient und schnell im Blut. Diese durch Kaspasen generierten K18-Fragmente lassen sich im Blut von Patienten mit chronischen Lebererkrankungen durch die Verwendung von PEVIVA's M30 Apoptosense ELISA nachweisen. Das Kaspase-spezifische Spaltprodukt von K18 in von besonderem Vorteil, da K18 in hoher Konzentration in der Leber vorhanden ist. Es ist besonders vorteilhaft das Kaspase-Spaltprodukt von K18 als Biomarer zu verwenden, da K18 in der Leber in hoher Konzentration vorliegt und man somit die Quelle des gespaltenen Proteines nachweisen kann. Der Kaspase vermittelte proteolytische Verdau von Keratin 18 ist ausserdem ein Nachweis für Apoptose in den abgestorbenen Zellen und weist weiterhin eine günstige Halbwertszeit im Serum auf. Referenzen:Apoptose-Biomarker in der klinischen Behandlung von HCV
Ungefähr 3 % der Weltbevölkerung — mehr als 170 Millionen Menschen — sind mit dem Hepatitis C-Virus (HCV) infiziert. Ungefähr 70 % der Erkrankungen werden zu chronischen Infektionen: ein Zustand der von der Entwicklung von Zirrhosen und hepatozellulären Karzinomen (HCC) in geprägt ist. Bei Patienten mit chronischen HCV Infektionen korrelieren die M30-Werte mit denen konventioneller Hilfsmarker wie beispielsweise den Aminotransferasen. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass Patienten mit normalen ALT-Werten und progressiver HCV-relatierter Leberfibrose erhöhte Werte von Kaspase-gespaltenem K18 im Serum aufweisen. Dies deutet darauf hin, dass die Messung von M30 eine genauere Methode darstellt, Lebererkrankungen im Frühstadium zu erkennen. Die serologische Detektion von Kaspaseaktivität spiegelt den Grad der Steatohepatitis wider. Zusätzlich ist M30 ein verlässlicher Serummarker für die Detektion von Lebererkrankungen in Patienten mit chronischer HBV-Infektion.Ungefähr 50 % der HCV-Patienten reagieren nicht auf die kostenintensive und nebenwirkungsreiche Behandlung mit antiviralen Medikamenten. Die Früherkennung der Patienten, die nicht auf die antivirale Behandlung reagieren ist deshalb von großer Bedeutung. In einer Studie konnte gezeigt, dass Patienten, bei denen die antivirale Behandlung erfolgreich war, höhere M30-Werte hatten als die Patienten, bei denen die antivirale Behandlung fehlschlug. Dies deutet darauf hin, dass der M30-Test ein verlässlicher Biomarkertest für die Vorhersage eines Behandlungserfolges bei Patienten mit unterschiedlichen Lebererkrankungen darstellt.
Referenzen:Apoptose-Biomarker bei NAFLD und NASH
Nichtalkoholische Fettlebererkrankungen (NAFLD) umfassen ein Spektrum von Lebererkrankungen, das von gutartigen Steatosen bis zur nichtalkoholischen Steatohepatitis reicht (NASH). In Übereinstimmung mit der Beobachtung dass die M30-Werte im Serum von HCV-Patienten mit Lebersteatose korrelieren konnte eine kürzlich durchgeführte Studie zeigen, dass die Menge an kaspasegespaltenem K18 in Serum ebenfalls mit dem Grad der Lebersteatose in Patienten mit NAFLD korrelieren. Weiterhin konnte durch die Messung der M30-Werte im Serum sogar eine Unterscheidung zwischen einfachen NAFLD und NASH gemacht werden. Somit ist es also möglich Patienten mit erhötem Risiko für progressive Lebererkrankungen zu erkennen. Dieser Assay repräsentiert einen sensitiven Test für die Erkennung von NASH-Patienten, welche einer intensiveren Beobachtung bezüglich ihres Krankheitsverlaufes bedürfen.Der M30 Apoptosense ELISA hat aufgrund seiner hohen Sensitivität und Spezifität sowie seiner Eigenschaften in der Früherkennung das Potential ein wichtiges Instrument in der klinischen Praxis zu werden.
