Dokument: Quantifizierung der Endozytose des Schlitzmembranproteins Nephrin bei proteinurischen Nierenerkrankungen

Titel:	Quantifizierung der Endozytose des Schlitzmembranproteins Nephrin bei proteinurischen Nierenerkrankungen
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=48289
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20190124-130350-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Haase, Raphael [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,55 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 16.01.2019 / geändert 16.01.2019
Beitragende:	Prof. Dr. med. Quack, Ivo [Gutachter] Prof. Dr. Martin, William F. [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Effekt unterschiedlicher nephrologischer Krankheitsmodelle auf die Funktion und Struktur der glomerulären Schlitzmembran untersucht. Um das Spektrum der Nierenerkrankungen abzudecken, dienten die Doxorubicin-induzierte Nephropathie, die serum-vermittelte Nephrotoxische Nephritis und die durch Streptozotocin verursachte Hyperglykämie als Beispiele. Das Hauptaugenmerk galt dabei Nephrin, einem Transmembranprotein, welches maßgeblich an der Ausbildung und der Funktion der glomerulären Schlitzmembran beteiligt ist. Durch Anwendung einer in unserer Arbeitsgruppe etablierten Methode konnte gezeigt werden, dass die im Verlauf der Krankheitsmodelle entstehende Proteinurie mit dem Verlust von Nephrin aus der Schlitzmembran einhergeht. Histologisch führt dies zu einer Störung des linearen Nephrin-Verteilungsmusters. An dem Rückgang des membranständigen Nephrins sind endozytotische Prozesse beteiligt. Immunhistologische Untersuchungen, welche in Kooperation mit Frau Prof. Dr. med. Meyer-Schwesinger (UKE Hamburg) gemacht wurden, konnten dies demonstrieren. Dies verdeutlicht die entscheidende Bedeutung von Nephrin für die Integrität der Schlitzmembran und die Rolle bei der Entstehung einer Proteinurie. Im Modell der ADR-Nephropathie ist weitergehend ein deutlicher Verlust von Podozyten messbar. Auch im Verlauf der Nephrotoxischen Nephritis ist ein Rückgang von Podozyten messbar, wobei die glomeruläre Schädigung jedoch bis zu Tag 18 in gewissem Maße kompensiert werden kann. Weitergehend wurde die Rolle der MAP-Kinase p38 bei der podozytären Signaltransduktion der Nephrin Endozytose untersucht. Dabei konnte im langfristigen Verlauf einer STZ-induzierten Hyperglykämie kein protektiver Charakter eines podozytären p38α-Knockout verzeichnet werden. Einzig unmittelbar nach dem initialen Anstieg des Blutzuckerspiegels zeigte die Knockoutgruppe eine schwach signifikant reduzierte Proteinurie. Zudem konnte ein signifikanter Rückgang der Hyperglykämie-induzierten p38-Phosphorylierung durch den Knockout erzielt werden. Die erhoffte protektive Wirkung auf das Membranprotein Nephrin konnte jedoch nicht bestätigt werden. Dies ist möglicherweise auf den nicht vollständigen podozytenspezifischen p38α-Knockout oder die verhältnismäßig schwache Schädigung des glomerulären Filters zurückzuführen. Festzuhalten bleibt, dass Nephrin in Situationen mit vermehrtem zellulärem Stress vom Podozyten endozytiert wird, bevor der Podozyt selbst abstirbt. Ein Wiedereinbau von endozytiertem Nephrin scheint möglich und erste Anhaltspunkte bestehen für einen verstärkten Einbau nach dem Verlust benachbarter Podozyten. Weiterhin scheint p38, vor allem die Isoform p38α, eine Rolle bei der zugrundeliegenden Signaltransduktion zu spielen. In this doctoral thesis the effect of different nephrological diseases on the function and structure of the glomerular slit diaphragm had been investigated. Therefore, three different disease models (doxorubicin-induced nephropathy, serum-induced nephrotoxic nephritis and streptozotocin-induced hyperglycaemia) were used. The main focus was on nephrin, a transmembrane protein, which plays a key role in maintaining the function of the glomerular filter. By using a novel method, which was established in our Workgroup, we showed that proteinuria is caused by the loss of nephrin from the slit diaphragm. The histologic examination showed a disrupted nephrin expression pattern in glomeruli of treated mice. Collaborative work with Miss Prof. Dr. med. Meyer-Schwesinger (UKE Hamburg) showed that endocytic processes are involved within the loss of nephrin from the slit diaphragm. Therefore, we can conclude that nephrin plays a key role in maintaining the function of the slit diaphragm while a loss of nephrin causes proteinuria. During the early phase of ADR-nephropathy there is also a significant loss of nephrin occurring. In the model of nephrotoxic nephritis a lighter loss of nephrin is also measured which is partly compensated until day 18. In addition to this study the role of MAP-kinase p38 as a potential member of the endocytic signal pathway has been investigated. No protective effect on proteinuria could be found when p38α was knocked out in podocytes on day 21. Only short term effects could be observed directly after blood glucose levels increased. At this time point proteinuria was significantly decreased, whereas p38-phosphorylation was decreased in the p38α-knockout group. Although this observation affirmed our theory, no protective effect on nephrin could be observed. Maybe this is due to the mild nature of the model. It should be noted that nephrin endocytosis occurs under cellular stress. Maybe this could be some kind of podocyte protection in the early stages of damage. Also a new integration of nephrin after endocytosis seems to be possible. While a simple knockout of p38α in the podocyte gives not the expected protection it nevertheless is involved in the intracellular signal transduction during podocyte stress and nephrin endocytosis.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	24.01.2019
Dateien geändert am:	24.01.2019
Promotionsantrag am:	06.04.2018
Datum der Promotion:	08.11.2018