Mechanismus entschlüsselt: So sehr schadet Alkohol der Leber

Forschende in den USA haben untersucht, welcher Mechanismus dahinter steckt, dass Alkohol der Leber schaden kann. Das sind die Ergebnisse.

Diese Leberkrankheiten gibt es
So leistet die Leber einen Beitrag zu unserem Stoffwechsel
Studie erklärt: Auf diese Weise behindert Alkohol die Leberfunktion
Das steckt hinter dem Mechanismus
Methoden, den gefährlichen Prozess zu stoppen

Laut der deutschen Hauptstelle für Suchtfragen sind in Deutschland 1,6 Millionen Menschen alkoholabhängig. Insgesamt 3 Millionen Deutsche leiden unter alkoholbedingten Störungen. Alkohol ist Auslöser zahlreicher Krankheiten. Besonders stark greift er die Leber an. Diese ist bekanntermaßen verantwortlich, den Körper vom Alkohol zu entgiften. Wir wissen also, dass die Leber vom Alkohol in Mitleidenschaft gezogen wird, bisher war aber unklar, wie genau das funktioniert. Forscher*innen haben darauf jetzt eine Antwort, die neue Behandlungsmethoden von alkoholbedingten Leberkrankheiten verspricht.

Unsere Leber - essentiell für den Stoffwechsel

Es gibt viele Leberkrankheiten, die bekannt sind. Darunter fallen Hepatitis, eine Entzündung der Leber, aber auch eine Fettleber, Leberkrebs oder eine Leberzirrhose. Hauptursache der Leberzirrhose ist ein langjähriger übermäßiger Alkoholkonsum. Aber wofür brauchen wir überhaupt eine gesunde Leber, welche Funktion übernimmt sie für unseren Körper?

Die Leber übernimmt etliche Aufgaben, damit unser Stoffwechsel reibungslos funktioniert. Vom Magendarmtrakt aus wird nährstoffreiches Blut in die Leber gepumpt. Hier können die Leberzellen diese Nährstoffe in Energie umwandeln, die unser Körper für alle weiteren Schritte im Stoffwechselprozess unbedingt benötigt. Zudem stellt sie viele weitere wichtige Stoffe wie Eiweiße, Cholesterin und Gallenflüssigkeit her.

Kommt nun der Alkohol ins Spiel, wird eine Funktion des besagten Organs besonders interessant: die Entgiftung. Enzyme in den Leberzellen sorgen dafür, dass Alkohol als Giftstoff im Blut so umgewandelt wird, dass er mit dem Urin wieder ausgeschieden werden kann. Das funktioniert im Normalfall reibungslos, ein übermäßiger Konsum schadet allerdings der Zellfunktion. Denn Alkohol greift die Mitochondrien an, die in einer Zelle "wohnen" und den Energielieferanten Adenosintriphosphat (ATP) herstellen, das haben bereits frühere Forschungsergebnisse gezeigt.

Studie deckt Mechanismus auf

Welcher Mechanismus aber genau dahintersteckt, dass Alkohol die Leber angreift, das haben jetzt Forschende des Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles herausgefunden. Sie machen ein Protein dafür verantwortlich, das durch Alkohol aktiviert wird und dafür sorgt, dass die Leberzellen nicht mehr mit den notwendigen Nährstoffen versorgt werden. So steht es im Forschungsbericht, den das 22-köpfige-Forschungsteam aus Los Angeles im Januar im Fachjournal "nature communications" veröffentlicht hat.

Die Wissenschaftlerin und Ärztin Dr. Shelly Lu hat mit ihrem Team ein Enzym genauer angeschaut, das MAT?1-Enzym. Das MAT?1-Enzym reguliert die Funktionen des Zellkerns und auch von bestimmten Mitochondrien. Die Leberproben wurden von Patient*innen entnommen, denen eine Lebertransplantation bevorstand.

Alle hatten einen Alkoholkonsum von durchschnittlich mindestens 80 Gramm pro Tag bei Männern und 50 Gramm pro Tag bei Frauen über einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren. Zur Studie gehörten auch Versuche an Mäusen. Im Lebergewebe der alkoholkranken Patient*innen stießen die Forschenden auf die Ursache für ihre Lebererkrankung.

So schädigt Alkohol die Leber

Das mitochondriale MAT?1-Enzym kommt demnach bei Patient*innen, deren Lebererkrankung durch Alkohol verursacht wurde, seltener vor als bei gesunden Menschen und Leberkranken ohne Alkoholkrankheit. Dahinter steckt laut den Forschenden ein Mechanismus, an dem zahlreiche weitere Enzyme beteiligt sind.

Um herauszufinden, was für den Mangel verantwortlich ist, führten die Wissenschafler*innen verschiedene Tests an selbstgezüchteten Zellen durch. Es zeigte sich, dass Alkohol ein Protein namens Caseinkinase (CK2) aktiviert. CK2 verursacht die Phosphorylierung. Hier wird das MAT?1 an die Phosphorgruppe Ser114 gebunden. Durch diesen Prozess kann MAT?1 nicht mehr in die Mitochondrien gelangen und die Leberzelle mit Nährstoffen versorgen. Der Prozess erleichtert ebenfalls das Zusammentreffen von MAT?1 mit der Isomerase PIN1, welche auch ein Enzym ist.

Veränderten die Forscher*innen das Enzym so, dass es die Interaktion zwischen den beiden Enzymen verringerte, erhöhte sich die Konzentration von MAT?1 in den Mitochondrien wieder. Das schützt die Leber vor Fettansammlungen durch Alkohol. Eine weitere Methode der Forschenden, den Prozess zu verhindern, ist, das Auftreten von CK2 zu hemmen. Mit diesen neuen Erkenntnissen will das Forschungsteam um Dr. Lu einen Wirkstoff entwickeln, der die Mitochondrien in der Leber vor alkoholbedingten Lebererkrankungen schützen soll. Damit entstünde ein vollkommen neuartiger Therapieansatz, der viel vielversprechend sein könnte.