Düsseldorf: Neuer Wachstumsfaktor für die Leber

08.02.2024

Die gesunde Leber besitzt die Fähigkeit, sich komplett zu regenerieren. Forschende von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), vom Universitätsklinikum Düsseldorf (UKD) und vom Deutschen Diabetes Zentrum (DDZ) identifizierten nun den Wachstumsfaktor MYDGF (Myeloid-Derived Growth Factor). Dieser ist für die Regenerationsfähigkeit wichtig. Sie zeigten weiterhin, dass MYDGF vermehrt im Blut von Patienten nach Teilentfernung der Leber nachweisbar ist. Sie arbeiteten in Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universitätsmedizin Mainz. In Nature Communications beschreiben sie auch, dass dieser Wachstumsfaktor die Vermehrung menschlicher Leberzellen in der Gewebekultur anregt.

Bereits die griechische Mythologie beschreibt, dass sich die menschliche Leber regenerieren kann. So ließ der Sage nach Zeus den Titanen Prometheus an einen Felsen ketten. Dort fraß ein Adler täglich seine Leber, die sich immer wieder erneuerte. Ähnlich ist dies auch in der Medizin alltägliche Praxis. Entfernt ein Chirurg die Hälfte einer Leber, so wächst die verbleibende gesunde Leberhälfte innerhalb weniger Wochen wieder zu voller Größe heran.

Ärztinnen und Ärzte stehen täglich vor dem Bedarf nach transplantierbarem Lebergewebe aufgrund von lebensbedrohlichen Leberschädigungen. Diese können unter anderem in Folge von Fettlebererkrankungen, Virusinfektionen sowie Krebs auftreten.

Wachstumsfaktor identifiziert

Aber: Obwohl die Regenerationsfähigkeit der Leber bekannt ist, gelang es bisher nicht, Leberzellen in einer Gewebekultur zu vermehren. Oder Lebergewebe außerhalb des menschlichen Körpers wachsen zu lassen, um es anschließend zu transplantieren. 2018 zeigte aber das Forschungsteam um Prof. Dr. Eckhard Lammert vom Institut für Stoffwechselphysiologie der HHU, dass Blutgefäße Wachstumsfaktoren für Leberzellen freisetzen, wenn ein Teil der Leber fehlt.

In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Hadi Al-Hasani (DDZ) haben Prof. Lammert und seine Mitarbeitenden nun den Wachstumsfaktor MYDGF identifiziert. Blutgefäße sondern ihn ab, um die Regeneration der Leber zu starten. Zur Methodik Dr. Linda Große-Segerath und Paula Follert, die Erstautorinnen der jetzt in Nature Communications veröffentlichten Studie: „Ein mechanischer Stimulus der Blutgefäße spielt eine Rolle, damit Wachstumsfaktoren freigesetzt werden. Wir erreichen dies im Labor, indem wir die Blutgefäßzellen in eine Streckkammer einspannen, mit deren Hilfe wir die Zellen mechanisch dehnen können.“

Die Forschenden arbeiteten zusammen mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Wolfram T. Knoefel (Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Kinderchirurgie am UKD) und Prof. Dr. Stefan Heinrich (Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie der Universitätsmedizin Mainz). Sie zeigten, dass Patienten nach einer Teilentfernung der Leber – einer sogenannten Leberresektion – mehr von diesem Wachstumsfaktor ins Blut absondern.

Auch konnte gemeinsam mit den HHU-Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Jürgen Scheller (Institut für Biochemie und Molekularbiologie II) und Prof. Dr. Bodo Levkau (Institut für Molekulare Medizin III) in präklinischen Experimenten gezeigt werden, dass MYDGF für die Leberregeneration notwendig ist. In Gewebekulturen bestätigte sich, dass der Wachstumsfaktor die Vermehrung menschlicher Leberzellen anregt.

Die Forschungsarbeit wurde unter anderem durch das Bundesgesundheitsministerium, das Bundesministerium für Bildung und Forschung, das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.