Dysregulierte Autophagie und Lysosomenfunktion sind mit der Exosomproduktion durch Mikro-RNA 155 bei alkoholischer Lebererkrankung verbunden.

Die zelluläre Homöostase, die normalerweise durch Autophagie aufrechterhalten wird, ist bei alkoholischer Lebererkrankung (ALD) gestört. Da Autophagie und Exosom-Biogenese gemeinsame Elemente teilen, haben wir die Hypothese aufgestellt, dass die erhöhte Exosomproduktion bei ALD mit einer Störung der autophagischen Funktion verbunden sein könnte. Wir fanden eine beeinträchtigte Autophagie sowohl in ALD- als auch in alkoholhepatitis (AH)-Mausmodellen und menschlichen Lebern mit ALD, wie durch erhöhte hepatische p62- und LC3-II-Spiegel angezeigt. Alkohol reduzierte den Autophagiefluss in vivo in mit Chloroquin behandelten Mäusen sowie in vitro in mit Bafilomycin A behandelten Hepatozyten und Makrophagen. Unsere Ergebnisse zeigten, dass Alkohol mehrere Schritte im Autophagieweg anvisiert. Der alkoholbedingte Rückgang des mechanistischen Zielproteins von Rapamycin (mTOR) und des Ras-homologen, das in Hirngewebe angereichert ist (Rheb), die die Autophagie initiieren, korrelierte mit erhöhtem Beclin1 und dem autophagie-assoziierten Protein 7 (Atg7), Proteinen, die an der Bildung von Phagophor-Autophagosomen beteiligt sind, in ALD. Wir fanden heraus, dass Alkohol die Autophagiefunktion auf lysosomalem Niveau durch verringertes lysosomales assoziiertes Membranprotein 1 (LAMP1) und lysosomales assoziiertes Membranprotein 2 (LAMP2) in Lebern mit ALD störte. Wir identifizierten, dass Mikro-RNA 155 (miR-155), die durch Alkohol erhöht wird, mTOR, Rheb, LAMP1 und LAMP2 im Autophagieweg anvisiert. Im Einklang damit waren miR-155-defiziente Mäuse vor alkoholinduzierter Störung der Autophagie geschützt und zeigten eine verringerte Exosomproduktion. Mechanistisch erhöhte die Herabregulierung von LAMP1 oder LAMP2 die Exosomfreisetzung in Hepatozyten und Makrophagen in Anwesenheit und Abwesenheit von Alkohol. Diese Ergebnisse legen nahe, dass der alkoholinduzierte Anstieg der Exosomproduktion mit der Störung der Autophagie und der beeinträchtigten Autophagosom- und Lysosomenfunktion verbunden war. Fazit: Alkohol wirkt sich auf mehrere Gene im Autophagieweg aus und beeinträchtigt den autophagischen Fluss auf lysosomalem Niveau bei ALD. Die Hemmung von LAMP1 und LAMP2 fördert die Exosomfreisetzung bei ALD. Wir identifizierten miR-155 als Mediator der alkoholbedingten Regulation der Autophagie und der Exosomproduktion in Hepatozyten und Makrophagen.