Im Alltag nehmen wir durch Nahrung, Medikamente oder Chemikalien bei der Arbeit ständig Fremdstoffe auf. Die Leber entfernt diese giftigen Stoffe aus dem Blut und wandelt sie zu weniger schädlichen Varianten um. Anschließend scheiden Leberzellen die Stoffe über die Galle in ein "Kanalsystem" aus: Unzählige Gallenkanälchen enden in größeren Gallengängen, die sich zu Röhren vereinigen und in den Darm münden. Dorthin führen die Gallenwege auch die für die Fettverdauung wichtigen Gallensalze. Ist das Kanalsystem jedoch undicht, gelangt giftige Galle ins Gewebe. Das kann zu schweren Entzündungen führen und krank machen. Für die Therapie von Lebererkrankungen ist es daher wichtig zu verstehen, wie die Galle transportiert wird.
Ein internationales Forschungsteam um Dr. Nachiket Vartak liefert nun im Fachmagazin Hepatology neue Daten. Sie haben das Potenzial, die bisherigen wissenschaftlichen Annahmen zu den Transportgrundlagen der Galle zu verändern. Mithilfe neuer bildgebender und signalverarbeitender Techniken konnten sie im Tierversuch zeigen, dass Moleküle der Galle wie auszuscheidende Fremdstoffe oder Gallensalze von den Kanälchen zu den größeren „Abflussröhren“ diffundieren – wie ein Tropfen Tinte im Wasserglas. Erst in diesen größeren Gängen wird Wasser zugeleitet und ab hier entsteht ein Fluss.
Direkt gemessen wurde dieser Fluss jedoch noch nie. Das liegt am winzigen Durchmesser der Gallenkanälchen, der 100 Mal kleiner ist als ein menschliches Haar. Mit herkömmlichen Methoden können die Abläufe in den Kanälchen nicht untersucht werden kann. Der IfADo-Gruppe ist es nun mithilfe von komplexen Mikroskopiemethoden und mathematischen Berechnungen gelungen, Fluoreszenzsignale für sehr kleine Geweberegionen in raschen Bilderserien zu erfassen und zu analysieren. So konnten die Forschenden genau bestimmen, wie sich Moleküle in den Gallenkanälchen bewegen. Es zeigte sich, dass es dort überhaupt keinen messbaren Fluss gibt – ein Widerspruch zur bislang gängigen Annahme.
Das Ergebnis haben sie daher mit einer unabhängigen zweiten Methode bestätigt: Mithilfe der Intravitalmikroskopie konnten sie in die intakte Leber hinein filmen und ebenfalls beobachten, wie eine diagnostische Substanz per Diffusion durch die Gallenkanälchen der Leber transportiert wird. Diese Substanz wird erst dann in bestimmten Geweberegionen sichtbar, wenn sie lokal mit energiereichem Licht angestrahlt wird.
"Man kann sich die Gallenkanälchen wie einen Teich vorstellen, der mit einem Fluss verbunden ist. Das Wasser im Teich steht, während es im Fluss fließt. Kippt man Tinte in den Teich, gelangt diese letztlich in den Fluss. Aber sie fließt nicht dorthin, sondern diffundiert", erklärt Vartak, Leiter der IfADo-Forschungsgruppe "Funktionelles Imaging".
MEDICA.de; Quelle: Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund
