Ein Mann füllt mit einer Pipette eine blaue Flüssigkeit in Reagenzgläser

hepFib-ECM

Die Extrazellulärmatrix als Zielstruktur für biophysikalische und molekulare Bildgebung von Entzündung und Fibrose der Leber

Mit quantitativer biophysikalischer Bildgebung sowie biochemischer und histologischer Analysen werden (i) Eignung von Hyaluronsäure (Glykosaminoglykan) und Lumican (Entzündungsmarker) in der ECM als Frühmarker für NAFLD/NASH aufgeklärt; (ii) der Verlauf von ECM-Veränderungen bei Entzündungen im Zusammenhang mit der Darm-Leber-Achse aufgrund dysbiotischer Darmmikrobiota geklärt; und (iii) das translationale Potenzial ECM-gerichteter Bildgebung untersucht.

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Motivation

Während Entzündung und Fibrose im Verlauf der nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) und der nichtalkoholischen Steatohepatitis (NASH) erfährt die extrazelluläre Matrix (ECM) der Leber spezifische strukturelle Veränderungen. Darauf empfindliche viskoelastische Gewebeparameter zeigen, dass die Lebersteifigkeit hauptsächlich von den Hepatozyten bestimmt wird, während die viskoelastische Dispersion auf die ECM zurückgeführt werden kann.

Innovation

Es werden Erkenntnisse über (i) die hepatische ECM bei Entzündungen, (ii) krankheitsbezogener Glykosaminoglycane bei Progression und Behandlung von NAFLD und NASH, (iii) Darmmikrobiota und pro-inflammatorischem Lumican bei ECM-Veränderungen im Zusammenhang mit Anfälligkeit für NAFLD und Schweregrad der Erkrankung sowie (iv) das translationale Potenzial der ECM-gerichteten Bildgebung gewonnen.

Projektdauer

07/2022 - 06/2026

Ausgewählte Publikationen

Reiter R, Loch FN, Kamphues C, Bayerl C, Marticorena Garcia SR, Siegmund B, Kühl AA, Hamm B, Braun J, Sack I, Asbach P. Feasibility of Intestinal MR Elastography in Inflammatory Bowel Disease. J Magn Reson Imaging. 2022;55:815-822.
Reiter R, Shahryari M, Tzschätzsch H, Haas M, Bayerl C, Siegmund B, Hamm B, Asbach P, Braun J, Sack I. Influence of fibrosis progression on the viscous properties of in vivo liver tissue elucidated by shear wave dispersion in multifrequency MR elastography. J Mech Behav Biomed Mater. 2021;121:104645.
Everwien H., Ariza de Schellenberger A., Haep N., Tzschätzsch H., Pratschke J., Sauer I.M., Braun J., Hillebrandt K.H., Sack I.: Magnetic resonance elastography quantification of the solid-to-fluid transition of liver tissue due to decellularization. J Mech Behav Biomed. 2020;104:103640.
Sauer F., Oswald L., Ariza de Schellenberger A., Tzschätzsch H., Schrank F., Fischer T., Braun J., Mierke CT., Valiullin R., Sack I., Käs JA.: Collagen networks determine viscoelastic properties of connective tissues yet do not hinder diffusion of the aqueous solvent. Soft Matter. 2019;15:3055-3064.
Ariza de Schellenberger A., Tzschätzsch H., Polchlopek B., Bertalan G., Schrank F., Garczynska K., Janmey P.A., Braun J., Sack I.: Sensitivity of multifrequency magnetic resonance elastography and diffusion-weighted imaging to cellular and stromal integrity of liver tissue. J Biomech. 2019;88:201-208.