Das Auge: Ein Fenster zum Körper, das den Gesundheitszustand der Leber offenbaren kann

Forscher vom Karolinska Institutet haben eine innovative Methode entwickelt, um die Leberfunktion und Lebererkrankungen zu untersuchen, ohne invasive Verfahren anwenden zu müssen. Durch die Transplantation von Leberzellen in die Augen von Mäusen wird die Hornhaut zu einem Fenster zum Körper, das es ermöglicht, die Gesundheit der Leber im Laufe der Zeit zu überwachen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht.


Stellen Sie sich vor, es wäre möglich, Leberzellen in einem lebenden Organismus zu studieren, ohne invasive Eingriffe vornehmen zu müssen. Forscher haben gezeigt, dass dies bei Mäusen realisierbar ist, indem kleine dreidimensionale Zellkulturen von Leberzellen, sogenannte Sphäroide, in die vordere Augenkammer transplantiert werden. Die Hornhaut des Auges wird somit zu einem Fenster zum Körper, das Hinweise auf die Veränderungen gibt, die die Leber während des Lebens der Maus durchmacht.

Die Forscher beobachteten, dass die Leberzellen sich an der Iris des Auges festsetzen und mit den notwendigen Blutgefäßen und Nerven versorgt werden, die für ihre Funktion und ihr Überleben notwendig sind. Sie haben darüber hinaus die Besonderheit, den Gesundheitszustand der Leber des Tieres widerzuspiegeln. Beispielsweise waren die Sphäroide im Auge in der Lage, Fette ähnlich wie die Leber des Tieres zu speichern, wenn es einer fettreichen Diät ausgesetzt war, was das Implantat zu einem potenziellen Indikator für Fettlebererkrankungen macht.

"Dieser einzigartige Ansatz eröffnet neue Perspektiven, um die Rolle der Leber bei metabolischen Krankheiten wie Adipositas, Typ-2-Diabetes und Fettleber zu untersuchen", sagt Noah Moruzzi, Assistenzprofessor am Department für Molekulare Medizin und Chirurgie am Karolinska Institutet und entsprechender Autor der Studie. "Um das Fortschreiten von Krankheiten zu stoppen oder zu verzögern, ist es essenziell, die frühen Mechanismen der Krankheit zu identifizieren, aber bisher war es schwierig, die Leber ohne invasive Methoden zu untersuchen."

Metabolische Krankheiten haben in den letzten Jahren eine dramatische Zunahme erfahren und betreffen nun auch jüngere Individuen und übergewichtige Kinder. Diese Störungen teilen ähnliche Risikofaktoren und sind oft gemeinsam bei Patienten mit dem metabolischen Syndrom vorhanden. Fettleber und Typ-2-Diabetes zeichnen sich durch eine dysfunktionale Lipidmetabolik und Blutzuckerregulation aus, die vom Leber und Pankreas geregelt wird.

"Deshalb ist eine kontinuierliche und detaillierte Überwachung funktioneller Veränderungen in diesen Organen essenziell, um die Mechanismen von Krankheiten zu identifizieren", erklärt Francesca Lazzeri-Barcelo, Doktorandin in derselben Abteilung. "Mit dieser neuen Plattform können wir nun die Entwicklung der Fettleber auf Zellebene verfolgen und freuen uns darauf, sie für die Erprobung unterschiedlicher Medikamente und Behandlungsstrategien zu nutzen."

Die Forschungsgruppe von Professor Per-Olof Berggren am Karolinska Institutet praktiziert die Transplantation von Zellen und Mini-Organen in die vordere Augenkammer bei Mäusen seit 2008. "In den letzten Jahren hat sich unsere Methode als ein mächtiges Forschungswerkzeug erwiesen, um die insulinproduzierenden Langerhans-Inseln während der Entwicklung von Typ-2-Diabetes zu überwachen", erklärt er. "Die Plattform wurde nun zur Forschung an der Leber erweitert, was das Potenzial dieses Werkzeugs in anderen medizinischen Bereichen zeigt."