Dokument: EphB2 und ephrinB1 vermittelte Repulsion in humanen Podozyten

Titel:	EphB2 und ephrinB1 vermittelte Repulsion in humanen Podozyten
Weiterer Titel:	EphB2 and ephrinb1 induced repulsion in human podocytes
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57390
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210917-091649-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Hoffacker, Julius [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,44 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.09.2021 / geändert 09.09.2021
Beitragende:	Prof. Dr. med. Sellin, Lorenz [Gutachter] Priv.-Doz. Dr. Sagir, Abdurrahman [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Eph-Rezeptoren sind die größte Klasse der Familie der Rezeptortyrosinkinasen (Kullander und Klein 2002). Sie spielen vor allem in neuronalen Zellen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Zellnetzwerken, der Ausbildung von Zellgrenzen sowie der Kommunikation von Zellen. Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle von Eph-Rezeptoren und ephrinen für die Physiologie und Pathophysiologie der Niere und insbesondere des glomerulären Filters besser zu verstehen. Wir konnten mittels Western-Blot-Untersuchungen belegen, dass die Eph-Rezeptoren EphA1-A3, EphB1-B3 sowie die Liganden ephrinA1, A2 und B1 im humanen Podozyten exprimiert werden. Ebenso konnte bereits zuvor von Wnuk et al. belegt werden, dass EphB4 im Glomerulum von Ratten eine entscheidende, protektive Rolle bei der Thy1.1-Nephritis spielt, welche ein Modell für die mesangioproliferative Glomerulonephritis ist (Wnuk, Hlushchuk et al. 2012). Zudem konnte der Ligand ephrinB1 immunelektronenmikroskopisch in direkter Nähe der podozytären Schlitzmembran nachgewiesen werden (Hashimoto, Karasawa et al. 2007). Wir konnten zeigen, dass sich bei der Interaktion von Podozyten, welche EphB2 und ephrinB1 auf Ihrer Zellmembran tragen, die Zellen nach initialer Bindung im Sinne einer Zellrepulsion abstoßen. Bei fehlender, intrazellulärer EphB2-Domäne bleibt diese Repulsion aus, da die für die Signalkaskade notwendigen Proteinabschnitte des Eph-Rezeptors fehlen. Diese Ergebnisse decken sich mit den von Noren und Pasquale beschriebenen Zellinteraktionsmustern in hippokampalen Zellen (Noren und Pasquale 2004). Weitergehend ist von großem Interesse, inwieweit EphB2 und ephrinB1 mit wichtigen Strukturproteinen der Podozyten und vor allem Nephrin interagieren. Fukusumi et al. konnten zeigen, dass der Eph-Ligand ephrinB1 mit Nephrin über die extrazellulären Immunglobulindomänen interagiert (Fukusumi, Zhang et al. 2018). Sowohl ephrinB1 als auch Nephrin werden im Rahmen dieser Bindung phosphoryliert (Fukusumi, Zhang et al. 2018). Unsere Arbeitsgruppe konnte nachweisen, dass EphB2 Nephrin ebenfalls bindet und phosphoryliert. Dies impliziert EphB2 vermittelte, protektive Effekte auf den glomerulären Filter, da Nephrinphosphorylierung als essenziell für die adäquate Podozytenfunktion und die Rekonstitution nach zellulärer Schädigung anzusehen ist (New, Martin et al. 2016). In dieser Arbeit konnte mittels Immunfluoreszenzmikroskopie belegt werden, dass die gleichzeitige Expression von Nephrin und EphB2 in cos7-Zellen zu einer Umverteilung von EphB2 führt. Bei alleiniger EphB2-Expression findet sich ein homogenes Verteilungsmuster, wohingegen bei Co-Expression mit Nephrin ein eher vesikuläres Verteilungsmuster zu beobachten ist. Diese Ergebnisse implizieren eine etwaige Nephrin vermittelte Endozytose des EphB2-Rezeptors nach Nephrinbindung. Diese Endozytose würde das zuvor beschriebene Zellverhalten von Podozyten nach EphB2/ephrinB1-Bindung modifizieren, da es zu keiner Eph/ephrin-Bindung an der Zelloberfläche mehr kommen kann. Inwieweit EphB2 durch Interaktion mit Nephrin wirklich endozytiert wird, muss in weiteren Versuchen geklärt werden. Eph receptors represent the largest class in the family of receptor tyrosine kinases (Kullander und Klein 2002). Their effects are well understood in neuronal cells where they have huge impact on cell migration, cell positioning and the building of cell boundaries and networks. It was our goal to improve the understanding of Ephs and ephrins in the physiology and pathophysiology of the kidney. We could show via Western-Blot that the Eph receptors A1-A3, B1-B3 and their ligands ephrinA1, A2 and B1 are expressed in human podocytes. Wnuk et al. could show before that EphB4 is expressed in the glomeruli of rats. It plays an important and protective role in the pathophysiology of the Thy1.1 nephritis which is a model for the mesangioproliferative glomerulonephritis (Wnuk, Hlushchuk et al. 2012). Furthermore, ephrinB1 could be detected at the glomerular slit diaphragm via immuno electron microscopy (Hashimoto, Karasawa et al. 2007). We could show that podocytes which express EphB2 and ephrinB1 on their cell surface repulse each other after an initial binding. This repulsion depends on the cytoplasmatic part of EphB2. This could be shown as the missing of the cytoplasmatic part of EphB2 with its tyrosine kinase domain results in an adhesion of the cells. These results coincide with the findings in hippocampal cells (Noren und Pasquale 2004). Furthermore, the understanding of interactions between EphB2, ephrinB1 and nephrin as a fundamental structure protein of the podocytes is essential. EphrinB1 interacts with nephrin and binds its extracellular immunoglobulin domain. Due to this interaction nephrin and ephrinB1 are phosphorylated (Fukusumi, Zhang et al. 2018). Our group could show that EphB2 binds nephrin as well. The binding leads to nephrin phosphorylation. This implicates protective effects of EphB2 and ephrinB1 as nephrin phosphorylation is a fundamental process in normal podocyte function and recovery from stress (New, Martin et al. 2016). In addition, we could show via immunofluorescence microscopy that colocalization of EphB2 and nephrin leads to an altered distribution of EphB2 in cos7 cells. In absence of nephrin EphB2 is distributed homogenously in the cells whereas it shows a more vesicular appearance while co-expressed with nephrin. This may implicate a nephrin induced endocytosis of EphB2. This endocytosis may affect the repulsion of EphB2 and ephrinB1 expressing cells because they can only bind when they are anchored in the cell surface. If binding to nephrin really leads to endocytosis of EphB2 needs to undergo further examination.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	17.09.2021
Dateien geändert am:	17.09.2021
Promotionsantrag am:	15.12.2020
Datum der Promotion:	07.09.2021