FGF19 in obstructieve cholestase: het ontrafelen van het signaal

Galzouten zijn signaalmoleculen die diverse metabole en functionele processen
beinvloeden. Galzouten oefenen deze functies uit door activering van nucleaire
(bijv FXR) en plasmacel membraangebonden receptoren (bv TGR5), die in
verschillende weefsels tot expressie komen (bijvoorbeeld lever, dunne darm,
colon, nieren en galblaas). Galzouten reguleren eigen biosynthese door het
regelen van de transcriptie van de hepatische galzout synthetisch enzym CYP7A1.
Twee routes zijn betrokken bij de negatieve terugkoppeling van galzout
synthese: i) de lever FXR-SHP pathway en ii) het ileum FXR-FGF19 pathway.
Studies toonden aan dat de laatste meer prominent is in de ondrukking van
CYP7A1. Dus galzouten worden in de lever aangemaakt, uitgescheiden in de gal,
en na contractie van de galblaas in de proximale dunne darm terechtkomt (om te
helpen bij de vetabsorptie en spijsvertering) en weer worden opgenomen in de
terminale ileum om via portal bloed terug te keren naar de lever. Galzouten
geabsorbeerd uit de intestinale lumen door de ileocyte, activeert FXR. Dit
induceert de expressie van een enterokine, FGF19, die via portaal bloed naar de
lever signaleert en aan zijn receptor bindt. Deze receptor activeert een
intracellulaire signaleringsroute die galzout synthese onderdrukt. De FXR /
FGF19 signaleringsroute is het onderwerp van de huidige studie.

Patiënten met obstructieve cholestase (= ophoping van gal), bijv. veroorzaakt
door kwaadaardige tumoren (bv pancreaskanker, cholangiocarcinoma) hebben een
verstoorde enterohepatische cyclus. Obstructieve cholestase wordt geassocieerd
met i) darmbarrièrefalen disfunctie, ii) endotoxemie, iii) bacteriële overgroei
en iv) leverbeschadiging. Eerdere studie toonde aan dat FGF19 tot expressie in
de lever van patiënten met obstructieve cholestase. Echter, kennis van de
bijdrage van FGF19 eiwit door de darm in obstructieve cholestase is tot dusver
onbekend. Voorlopige bevindingen lieten zien dat FGF19 wordt geproduceerd door
de portal gedraineerde organen van niet-cholestatische patiënten die een
leveroperatie ondergaan. De inter-orgaan signalering van FGF19 tijdens een
onderbroken enterohepatische kringloop is nog niet gekarakteriseerd en ook de
metabole en andere functionele effecten van verstoorde FGF19 signalering
tijdens cholestase is niet opgehelderd.

De hypothese is dat de FXR-FGF19 pathway is verstoord bij patiënten met
obstructieve cholestase en dit leidt tot orgaanschade en metabole stoornissen.
We postuleren dat FGF19 niet door de terminal ileum onder omstandigheden van
obstructieve cholestastic wordt geproduceerd, maar door de lever en dit
beïnvloedt metabole processen.

Het doel van deze studie is om FGF19 signalering bij patiënten met cholestase
in vergelijking met niet-cholestatische patiënten of post-cholestatische
patiënten (uitgelekt patiënten) door het berekenen van stromen over de portal
afgevoerd organen te onderzoeken. Ten tweede willen we de metabole en
functionele gevolgen (glucose, lipiden homeostase, cholestatische jeuk,
darmbarrièrefunctie) van een verstoorde FXR-FGF19 route bij de mens
onderzoeken. Deze studie zal nieuwe inzichten kunnen verschaffen die kunnen
leiden tot potentiële therapeutische strategieën voor patiënten met een
verstoorde enterohepatische kringloop (bijv cholestatische leverziekten).

Het onderzoeken van FGF19 signalering en metabole en functionele gevolgen van
een verstoorde enterohepatische kringloop bij patiënten met obstructieve
cholestase.

Dit is een prospectieve multi-center observationele studie ter vergelijking van
niet-cholestatische patiënten (controlegroep), post-cholestatische patiënten
met een biliaire stent (herstelde enterohepatische kringloop groep) met
cholestatische patiënten (cholestatische groep).

Patiënten gepland voor een Whipple procedure worden geincludeerd. Informed
consent zal worden verkregen, hetzij op polikliniek of op de dag van opname,
meestal een dag voor de operatie. Patiënten zullen dan ook tijd hebben om
vragen te stellen.

Bloed van deze patiënten zal worden verkregen tijdens de operatie onder narcose
van de poortader, leverader, vena mesenterica superior en inferior, milt ader,
nierader en de arterie radialis. De experimentele set-up bestaat uit 1 keer
arteriële bloedafname (10 ml) en 1 keer intra-abdominale bloedafname (6x10ml),
die maximaal 70 ml in totaal. Tijdens de operatie wordt de bloedstroom gemeten
van de poortader en de leverslagader om de netto fluxen correct te kunnen
berekenen. De poortader en de leverslagader zijn makkelijk toegankelijk tijdens
operatie om mbv de Transonic flowmeter de bloedstroom te meten. Geen risico's
geassocieerd met het meten van deze bloedstromen.

Daarnaast zal gal gesampeld worden tijdens de operatie (4 ml) uit de galblaas
of ductus hepaticus, en biopten van de lever (1), galblaas (1), jejunum (1),
galwegen (CBD, 1 ) en wit vetweefsel (WAT, vanuit drie locaties, onderhuids,
omental en viscerale vetweefsel voor genexpressie studies van genen.
Preoperatieve ontlasting en urine, en jejunale inhoud tijdens de operatie
zullen worden verzameld voor een gedetailleerde analyse van de microbiota /
galzouten samenstelling om het effect van obstructieve cholestase op deze
parameters te onderzoeken. De patiënten worden beoordeeld op de ernst van jeuk
dmv een vragenlijst (visueel analoge schaal en 5D jeuk schaal) op de dag voor
de operatie.

De toegepaste methoden, dwz arteriële en intra-abdominale bloedafname en het
verzamelen van de lever / jejunale biopten, zijn eerder gebruikt zonder
gevolgen voor de chirurgische procedures of de patiënten (MEC 02-045, MEC
03-032, MEC 06-2067 en MEC 11-3-084). In vergelijking met eerder goedgekeurde
MEC protocols, zal gal (4 ml) worden verkregen uit de galblaas of ductus
hepaticus tijdens de operatie, en biopten van de galblaas (1x), CBD (1x) en WAT
(3x). Er zijn geen extra risico's met betrekking tot het verzamelen van gal en
weefsels omdat deze onderdeel zijn van het resectiemateriaal. Geen verdere
risico's zijn geassocieerd met het verzamelen van preoperatieve ontlasting en
urine.