Wenn eine kranke Leber stört das Gehirn: Chronische Lebererkrankungen verursachen, die molekularen Veränderungen im Gehirn
Die Leber spielt eine wichtige Rolle als filter in den menschlichen Körper. Aber was passiert, wenn es Störungen? Forscher der Universitäten Genf (UNIGE) und Lausanne (UNIL), dem Waadtländer Universitätsspital-Zentrum (CHUV), das Zentrum für Biomedizinische Bildgebung (CIBM), der Eidgenössischen technischen Hochschule Lausanne (EPFL) und der Universitätskliniken Genf (HUG), Schweiz, zusammengetan, um eine detaillierte Analyse der hepatischen Enzephalopathie, eine Art von Gehirn-Schäden, verursacht durch eine chronische Lebererkrankung. Die Wissenschaftler konnten beobachten, zum ersten mal in einem Maus-Modell, dass eine Dysfunktion der Leber provoziert zerebralen molekulare Störungen in zwei Wochen, auch wenn keine körperlichen Symptome sichtbar werden. Außerdem mehrere Moleküle sind betroffen, darunter zwei, die vorher unbekannt waren. Die Forschungsergebnisse, die Sie nachlesen können in der Fachzeitschrift Journal of Hepatology, könnte helfen, zu erkennen, Hirnschäden verbunden mit Lebererkrankungen, die über eine Gehirn-Analyse vor dem individuellen Gesundheitszustand verschlechtert sich.
Wenn die Leber erkrankt ist, wie es der Fall mit Leberzirrhose, eine Reihe von Stoffen werden nicht mehr gefiltert, die kann dazu führen, psychische, Motorische und neurokognitive Störungen bei Erwachsenen. Diese Krankheit namens hepatische Enzephalopathie, manifestieren sich in einem breiten Spektrum von Symptomen, darunter sogar ein Koma. Es ist bekannt, dass einer der Schauspieler in der hepatische Enzephalopathie ist ammonium. Als Valérie McLin, professor in der Abteilung von Kinderheilkunde, der Gynäkologie und Geburtshilfe an der UNIGE medizinischen Fakultät und den Genfer Universitätskliniken (HUG), erklärt: „Ammonium ist eine Substanz, die entsteht, wenn Proteine abbauen, von denen einige ist gerichtet an das Gehirn, wo es umgewandelt in Glutamin — eingesetzt für die Produktion von Neurotransmittern — während der andere Teil wird gefiltert durch die Leber und im Urin ausgeschieden.“ Jedoch, wenn die Leber-Fehlfunktionen, verursacht es eine übermäßige Menge von ammonium in das Gehirn, und somit Glutamin-Produktion, die auslösen können zerebrale ödeme und in einigen Fällen, hepatische Enzephalopathie. Es gibt noch zwei unbekannte Faktoren: – gibt es andere molekulare Akteure verantwortlich für die hepatische Enzephalopathie? Wie lange dauert es, bis das Gehirn betroffen sein, von Leber-Fehlfunktionen?
Auswirkungen viel früher als erwartet
In einem Versuch, diese Fragen zu beantworten, beobachteten die Forscher Ratten mit chronischer Lebererkrankung, die für acht Wochen. „Wir verfolgten jedes Tier individuell, indem Sie es in einem hohen Magnetfeld-MRT (9,4-Tesla) alle zwei Wochen so konnten wir durchführen können high-resolution-Spektroskopie (MRS). Dies bedeutete, dass wir konnten beobachten, die molekularen Veränderungen sehr genau aus dem auftreten von Leber-Krankheit,“ sagt Dr. Cristina Cudalbu, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter wissenschaftlicher Mitarbeiter und Betriebsleiter von 9.4 T MRT, Center for Biomedical Imaging an der EPFL. „Und wir entdeckten, bisher ungesehene Beobachtungen!“
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass molekulare Veränderungen beeinflussen das Gehirn, wie schon in der zweiten Woche von Lebererkrankungen. Und doch, die Ratten haben minimale Symptome der Krankheit. „Basierend auf früheren Studien, die wir dachten, es dauert etwa sechs Wochen, um zu sehen, eine Auswirkung, D. H. zu Beginn der Verschlechterung der Gesundheit des Tieres“, sagt Dr. Cudalbu.
Die äußeren Zeichen der Krankheit erscheinen zwischen dem vierten und achten Woche: Gelbsucht, Mangelernährung oder Wasser im Bauch. „Von diesem moment an, die wir beobachtet haben, dass zusätzlich zu der es ein übermaß an ammonium in das Gehirn, die Konzentration der beiden anderen Moleküle drops: vitamin C, ein Antioxidans, und Kreatin, das erfüllt viele Funktionen, einschließlich Energie-bezogenen Funktionen“, sagt Olivier Braissant, ein professor in der Klinischen Chemie-Abteilung des CHUV und der Fakultät für Biologie und Medizin der Universität Lausanne (UNIL). Dies ist das erste mal, dass die Rolle, die diese beiden neuen Akteure spielen in der Krankheit wurde sichtbar demonstriert. „Diese werden in einer zweiten phase, nachdem das ammonium im Blut steigt“, sagt Professor Braissant.
Sollte das Gehirn analysiert werden, um zu erkennen, Krankheiten der Leber?
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein FRAU-Gehirn-scan erkennt die neurologischen Manifestationen der chronischen Lebererkrankung, die lange vor dem auftreten der ersten Symptome. Aber die Forscher wollen wissen, ob es möglich wäre, zu schützen das Gehirn vor dieser Art von Verschlechterung-oder mindestens verringern die Schäden-durch Kompensation für den Mangel an Kreatin und vitamin C über Nahrungsergänzungsmittel oder durch den Einsatz von Probiotika. „Wir sind auch mit ähnlichen Beobachtungen in den Menschen, um zu sehen, ob das Gehirn Schaden ist ähnlich wie in den Ratten,“ so Professor McLin.