Read the English Abstract: Impaired hepatic NAD+ metabolism as a novel driver of liver fibrosis

Morten Dall har store forhåbninger til de resultater, han kan finde i sit postdoc-forløb: Overordnet vil projektet belyse sammenhængen mellem NAD⁺ metabolisme og leverfibrose – arvæv i leveren, som kan føre til leversvigt - og forhåbentlig vil det give mulighed for at udvikle en behandlingsform, der kan begrænse udviklingen af leverfibrose, skriver han i sin ansøgning til Danish Diabetes Academy (DDA) om støtte.

DDA's internationale bedømmer-panel tror på hans ideer og har støttet med 1.2 millioner kroner – og fra næste år går han i gang. 

Non-alkoholisk steatohepatitis (NASH) er en alvorlig sygdom, som udvikles fra fedtlever. Med undtagelse af livsstilsændringer findes der pt. ingen effektiv kur mod NASH.

- Der er derfor behov for at forstå, hvorfor sygdommen udvikles fra fedtlever, så vi kan udvikle nye behandlingsmetoder, siger han.  

Den viden, Morten Dall står på, er bl.a., at han og forskerne omkring ham har opdaget, at mus med nedsat produktion af NAD⁺ i leveren udvikler fibrose. - Vi har ekspertimielt  fjernet (knockout (KO)) det gen, der koder for proteinet NAMPT, som  omdanner B3 vitaminet nikotinamid til NAD+ i leveren. Vi har desuden vist, at hvis vi i drikkevandet giver musene et andet B3 vitamin, nikotinamid ribosid (NR), som ikke er afhængig af NAMPT, forhindres leverfibrosen. Vi er i gang med at undersøge, om NR også kan bruges til at reversere leverfibrose. Det overordnede mål for projektet er at kortlægge de mekanismer og celletyper, der aktiveres under fibroseudvikling, fortæller han.

 Projektets enkelte dele:

• I projektet vil forskerne undersøge, om der er forskelle i leverens B3 vitaminomsætning, baseret på hvor i leverens mikrostrukturer, cellerne sidder, og om dette kan forklare mønsteret i de leverskader, der observeres i KO-musene.
• De vil give lever-specifikke Nampt KO mus NR over en periode fra 0 til 6 uger og følge, hvorvidt leveren regenereres, når musene får NR i drikkevandet. Det vil de evaluere vha. histologiske farvninger af fibrosen i leveren.
• De vil tage blodprøver fra musene og undersøge, hvorvidt deres plasmaproteiner normaliseres af NR behandlingen. Det gør de, fordi de – fra præliminære forsøg – ved, at plasmaproteinprofilen i Nampt KO musene har stor lighed med mus og mennesker, der lider af NASH.
• De vil måle proteinsammensætningen i leveren ved hjælp af massespektrometri, hvilket giver overblik over, hvordan leveren påvirkes af NR. Disse resultater vil bidrage til at forstå de mekanismer, der initieres i leveren efter NR behandling.
• De vil analysere vævsnit fra musene vha. single molecule in situ hybridisering (smFISH), hvilket er en teknik, hvor enkelte RNA molekyler farves, og som viser, hvor i vævet et bestemt gen udtrykkes. Denne teknik sættes op i samarbejde med professor Shalev Itzkovitz fra Weizmann Instituttet i Rehovot, Israel, som led i et miljøskifte. Data antyder, at udnyttelsen af NAD+ i leveren ikke er homogen, men varierer baseret på, hvor levercellerne sidder i leverens mikrostrukturer. smFISH vil muliggøre en præcis kvantificering af denne variation, hvilket vil være helt nyt for NAD⁺ forskningen. Samme teknik kan også bruges til at undersøge, hvor i leverens mikrostrukturer NR har effekt. Dette kan have betydning for, om NR kan bruges som behandling. Forskerne vil supplere disse mikroskopieringsdata med enkelt-kerne RNA sekventering, hvilket er en teknik, som er tilgængelig på Center for Basic Metabolic Research, Københavns Universitet.  
• Ved at integrere data fra disse to metoder kan de kortlægge, hvor i leveren NR virker, og hvilke mekanismer der aktiveres i individuelle celler efter NR behandling.
• For at undersøge hvilke cellepopulationer i leveren, der forårsager fibrosen og inflammationen, vil de inaktivere specifikke cellepopulationer vha. glukokortikoider leveret med specifikke antistoffer og undersøge, hvad det gør for fibroseudviklingen i deres musemodel. Det er en teknik, som er etableret på Syddansk Universitet (SDU), og de har derfor lavet et samarbejde med lektor Jonas Graversen (SDU) om et ophold i hans laboratorium for at kunne sætte denne teknik op hos sig selv.
• De vil inaktivere forskellige cellepopulationer, der forårsager fibrose, og på den måde forstå hvilke celler, der driver skaderne i musemodellen.

FAKTA
NASH er karakteriseret ved inflammation, celledød og fibrose i leveren og er hyppigt forekommende hos overvægtige og i særdeleshed hos diabetespatienter.

KONTAKT
Morten Dall, MSc, Ph.d.
Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research
dall@sund.ku.dk
http://cbmr.ku.dk
+45 35 33 70 88

”Det overordnede mål for projektet er at kortlægge de mekanismer og celletyper, der aktiveres af B3-vitaminet nicotinamid ribosid, og forstå hvorfor nedsatte NAD⁺ niveauer giver øget følsomhed over for fibroseudvikling”