Matthew Carson, PhD

Postdoctoral Research Fellowship Award der American Liver Foundation
$25,000 über ein Jahr

University of Pittsburgh

Dysbiose in der Darm-Leber-Achse führt zu Knochenschwund bei cholestatischer Lebererkrankung

Mentorin: Kari Nejak-Bowen, MBA, PhD

Cholestatische Lebererkrankung (CLD) bezeichnet Lebererkrankungen mit reduziertem oder blockiertem Gallenfluss aus der Leber. Derzeit gibt es nur wenige wirksame Behandlungen für CLDs, und die einzige lebensverlängernde Behandlung ist eine Lebertransplantation. Es gibt mehrere Ursachen für CLDs. Interessant ist die Störung der Darm-Leber-Achse. Die Darm-Leber-Achse ist die Beziehung und Wechselwirkung zwischen der Darmmikrobiota und der Leber. Die Darmmikrobiota besteht aus Billionen von Mikroben, die zu Gesundheit und Krankheit beitragen können. Veränderungen in der Zusammensetzung und Funktion der Darmmikrobiota können schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit des Wirts haben. Diese Studie konzentriert sich teilweise darauf, wie Veränderungen der Darmmikrobiota zum Fortschreiten der CLD und ihrer Komorbiditäten beitragen.

Patienten mit chronischer Lebererkrankung haben weniger Knochenmasse und verlieren schneller Knochenmasse als gesunde Personen. Die Ursachen sind jedoch weitgehend unbekannt. Darüber hinaus gibt es keine allgemeingültige Behandlung für Knochenschwund bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung. Bei gesunden Patienten hat sich gezeigt, dass die Darm-Leber-Achse die Knochenzellaktivität durch Gallensäuren beeinflusst, die in der Leber aus Cholesterin synthetisiert und von Mikroben im Darm verstoffwechselt werden. Gallensäuren können über den Farnesoid-X-Rezeptor (FXR) Signale an Knochenzellen senden. Die Aktivierung von FXR unterstützt die Knochenbildung, während eine gehemmte FXR-Signalgebung den Knochenabbau fördert. Die Rolle der Gallensäuresignalgebung bei den Knochenzellfunktionen während einer chronischen Lebererkrankung ist derzeit jedoch unbekannt.

In unserer Studie zeigten Mäuse mit chronischer Lebererkrankung Veränderungen in ihrer Darmmikrobiota und eine geringere Knochenmasse. In ihrem Knochenmark kommt es zu einem Anstieg der Gallensäuren, die die FXR-Signalgebung hemmen. Da die FXR-Aktivität die Knochenbildung fördert und den Knochenschwund hemmt, ist es wahrscheinlich, dass Störungen der Darm-Leber-Achse und der Gallensäuresignalgebung zum Knochenschwund bei Mäusen mit chronischer Lebererkrankung beitragen. Die Erkenntnisse aus dieser Auszeichnung werden die Beziehung zwischen der Darmmikrobiota, Cholestase und Knochenschwund definieren und zukünftige Studien unterstützen, die sich auf die Darmmikrobiota konzentrieren, um Cholestase und Knochenschwund zu behandeln.