Pregnane X receptor and primary biliary cirrhosis

Abstract

One of the most important chronic liver diseases, along with autoimmune hepatitis and primary sclerosing cholangitis is primary biliary cirrhosis. This disease is characterised by damage or loss of biliary epithelial cells which line the small intrahepatic bile ducts leading eventually to liver cirrhosis. The aim of this study was to investigate the role of the pregnane-X-receptor in primary biliary cirrhosis. Taking into account that this damage of biliary epithelial cells is responsible for the retention of toxic bile acids within the liver and the fact that this receptor can promote a reduction of bile acid levels by regulating the expression levels of cytochromes P-450 enzymes, this receptor is an important factor in the investigation of primary biliary cirrhosis. This thesis showed that in mice a constitutive androstane receptor activator, such as metyrapone, can induce CYP3A expression only when the pregnane-X-receptor is defective. In addition, our experiments showed that pregnenolone-16-carbonitrile does not affect carbon tetrachloride hepatotoxicity in an acute model but this chemical does affect the level of carbon tetrachloride hepatotoxicity in a chronic model and it is dependent on the pregnane-X-receptor. Moreover, during this project, a new mouse strain line was derived, by crossing SJL/J and C57BL6-PXR-/-, and checked for the development of primary biliary cirrhosis-like disease such as cholangiopathy. Our results showed that after treating the SJL/J- PXR-/- and SJL/J- PXR+/+ mice with the p163 peptide, the level of periportal inflammation is equally affected between knockout and wild type mice. Furthermore, this thesis showed that there is a link between pregnane-X-receptor single nucleotide polymorphisms and lipoprotein levels in males. In particular, PXR3 and PXR8 polymorphisms showed the strongest association to lipid profile because most of the lipoprotein variables had a value of significance less than the critical value 0.05. Finally, our results showed that three of the polymorphisms of the human pregnane-X-receptor gene do not seem to be associated with the risk of primary biliary cirrhosis.

Μία από τις σημαντικότερες χρόνιες παθήσεις του ήπατος, μαζί με την αυτοάνοση ηπατίτιδα και την πρωτοπαθή σκληρυντική χολαγγειίτιδα είναι η πρωτοπαθής χολική κίρρωση. Αυτή η ασθένεια χαρακτηρίζεται από βλάβη ή απώλεια των επιθηλιακών κυττάρων των χοληφόρων που επενδύουν τους μικρούς ενδοηπατικούς χοληφόρους πόρους οδηγώντας τελικά σε κίρρωση του ήπατος. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να διερευνηθεί ο ρόλος του υποδοχέα pregnane-X στην πρωτοπαθή χολική κίρρωση. Λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτή η βλάβη των επιθηλιακών κυττάρων των χοληφόρων είναι υπεύθυνη για την κατακράτηση των τοξικών χολικών οξέων εντός του ήπατος και το γεγονός ότι αυτός ο υποδοχέας μπορεί να προάγει τη μείωση των επιπέδων χολικού οξέος ρυθμίζοντας τα επίπεδα έκφρασης των ενζύμων του κυτοχρώματος P-450, αυτός ο υποδοχέας αποτελεί σημαντικό παράγοντα στη διερεύνηση της πρωτοπαθούς χολικής κίρρωσης. Αυτή η διατριβή έδειξε ότι σε ποντίκια ένας συστατικός ενεργοποιητής υποδοχέα ανδροστάνης, όπως η μετυραπόνη, μπορεί να προκαλέσει έκφραση του CYP3A μόνο όταν ο υποδοχέας pregnane-X είναι ελαττωματικός. Επιπλέον, τα πειράματά μας έδειξαν ότι το pregnenolone-16-carbonitrile δεν επηρεάζει την ηπατοτοξικότητα του τετραχλωράνθρακα σε ένα οξύ μοντέλο, αλλά αυτή η χημική ουσία επηρεάζει το επίπεδο ηπατοτοξικότητας του τετραχλωράνθρακα σε ένα χρόνιο μοντέλο και εξαρτάται από τον υποδοχέα pregnane-X. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια αυτού του έργου, προέκυψε μια νέα σειρά στελεχών ποντικού, με διασταύρωση SJL/J και C57BL6-PXR--/-, και ελέγχθηκε για την ανάπτυξη πρωτοπαθούς νόσου που μοιάζει με χολική κίρρωση, όπως η χολαγγειοπάθεια. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι μετά τη θεραπεία των ποντικών SJL/J- PXR-/- και SJL/J- PXR+/+ με το πεπτίδιο p163, το επίπεδο της περιπυλαίας φλεγμονής επηρεάζεται εξίσου μεταξύ ποντικών νοκ-άουτ και άγριου τύπου. Επιπλέον, αυτή η διατριβή έδειξε ότι υπάρχει σύνδεση μεταξύ των πολυμορφισμών ενός νουκλεοτιδίου του υποδοχέα πρεγνάνης-Χ και των επιπέδων λιποπρωτεϊνών στους άνδρες. Ειδικότερα, οι πολυμορφισμοί PXR3 και PXR8 έδειξαν την ισχυρότερη συσχέτιση με το λιπιδικό προφίλ, επειδή οι περισσότερες από τις μεταβλητές λιποπρωτεΐνης είχαν τιμή σημαντικότητας μικρότερη από την κρίσιμη τιμή 0,05. Τέλος, τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι τρεις από τους πολυμορφισμούς του ανθρώπινου γονιδίου του υποδοχέα pregnane-X δεν φαίνεται να σχετίζονται με τον κίνδυνο πρωτοπαθούς χολικής κίρρωσης