Pressemitteilung 2024/120 vom

Die Leber besitzt die bemerkenswerte F?higkeit zur Regeneration. Diese Eigenschaft ist von entscheidender Bedeutung für das Aufrechterhalten der Organfunktion und die Erholung nach Verletzungen oder chirurgischen Eingriffen. Wissenschaftler:innen der Universit?tsmedizin Leipzig, des Max-Planck-Instituts für evolution?re Anthropologie, der TU Dresden und der ETH Zürich haben an klinischen Proben untersucht, wie sich Zelltypen in der Leber vor und nach der Regeneration ver?ndern. Aus den aktuellen Studiendaten, die im renommierten Journal "Nature Communications" ver?ffentlicht worden sind, haben sie einen Zellatlas erstellt.

In der klinischen Praxis wird die Regeneration der Leber durch ein etabliertes Verfahren namens Pfortaderembolisation (PVE) ausgel?st. Es wird insbesondere bei Betroffenen von Lebertumoren oder anderen Erkrankungen des Organs angewendet, um die verbleibende Leberfunktion nach einer operativen Entfernung von Gewebeteilen zu verbessern. Bei diesem Verfahren wird die Pfortader, die Blut zu bestimmten Segmenten der Leber transportiert, gezielt blockiert. Das führt dazu, dass das Blut verst?rkt durch andere Segmente des Organs flie?t. Die Folge ist eine Vergr??erung der gut durchbluteten Lebersegmente und eine Schrumpfung der blockierten Segmente.

An der Universit?tsmedizin Leipzig wird in speziellen F?llen der Leberchirurgie die Regeneration eines Leberlappens vor der Operation durch eine Pfortaderembolisation mit Hilfe radiologischer Technik ausgel?st. In der aktuellen Studie wurden Gewebeproben von Patient:innen nach einer PVE entnommen und davon etwa 21.000 Zellen und 9.400 Zellkerne untersucht. ?Die Identifizierung von Zelltypen mit modernen Analyseverfahren erm?glichte es uns, einen Zellatlas der gesunden menschlichen Leber zu erstellen. Unsere Forschung leistet einen wertvollen Beitrag in der Hepatologie, um menschliche Krankheitsbilder wie Fibrose, Zirrhose und die Entstehung von Leberkrebs besser zu verstehen“, sagt Dr. Georg Damm, Korrespondenzautor der Publikation und Leiter eines Forschungslabors für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gef??chirurgie der Universit?tsmedizin Leipzig.

Vergleich der Karten von regenerierendem mit gesundem Lebergewebe 

Der Zellatlas ist eine Sammlung von Karten auf denen die Zelltypen eines Gewebes anhand der Unterschiede in ihren aktiven Genen zueinander angeordnet sind. Der Vergleich der Karten von regenerierendem mit gesundem Lebergewebe zeigt eine Hochregulierung von Genen, die mit Entwicklungsprozessen, zellul?rer Adh?sion und Entzündung in der Leber in Verbindung gebracht werden. Zudem konnten die Forschenden feststellen, dass die Architektur der kleinsten Struktureinheiten des Lebergewebes, bestehend aus Leberepithelzellen, von der Pfortader zur Zentralvene ver?ndert sind – dieser Prozess ist entscheidend für die Stoffwechselfunktionen der Leber. 

Es wurden auch Ver?nderungen in der Zusammensetzung der Zelluntertypen von Gef??- und Immunzellen beobachtet, was auf eine komplexe und dynamische Anpassung des Lebergewebes hinweist. Die Analyse der Kommunikation zwischen den verschiedenen Leberzellarten in dieser Forschungsarbeit zeigt, dass Bindegewebszellen einen Knotenpunkt für die Interaktion zwischen Immun- und Gef??zellen bilden, und unterstreicht die Bedeutung von interzellul?ren Proteinen für die Regeneration der menschlichen Leber. 

?Die Erfassung der dynamischen Ver?nderungen, die in diesem Regenerationsmodell stattfinden, er?ffnet neue M?glichkeiten für künftige therapeutische Interventionen. Die neuen Daten bieten eine reichhaltige Quelle auf deren Basis zellul?re und histologische Ver?nderungen bei der Regeneration der menschlichen Leber untersucht werden k?nnen. In Folgestudien wollen wir einzelne Mechanismen genauer aufkl?ren und mittels humaner Modelle weiter validieren“, sagt Prof. Dr. Daniel Seehofer, Professor für Hepatobili?re und Transplantationschirurgie an der Universit?t Leipzig sowie Gesch?ftsführender Direktor der Klinik für Viszeral-, Transplantations-, Thorax- und Gef??chirurgie am Universit?tsklinikum Leipzig.