Universität Tübingen
Experimental nephrotic syndrome in mice with an inducible deletion of podocin and the role of plasminogen in sodium retention
Abstract
Die Natriumretention ist das Kennzeichen des nephrotischen Syndroms (NS) und wird wahrscheinlich durch die proteolytische Aktivierung des epithelialen Natriumkanals (ENaC) durch aberrant gefilterte Serinproteasen vermittelt. Plasmin ist die am häufigsten vorkommende Serinprotease im nephrotischen Urin von Patienten und Tierversuchsmodellen und wurde als verantwortlich für die ENaC-Aktivierung vorgeschlagen. In vivo fehlt jedoch ein Beweis für die wesentliche Rolle der ENaC-Aktivierung durch Plasmin im experimentellen NS. Daher wurde ein zuverlässiges Mausmodell benötigt, das experimentelle NS mit Plasminogenmangel entwickelt. In dieser Studie wurden Mäuse mit induzierbarem nphs2-Mangel in Kombination mit einem podozytenspezifischen TetO-Cre-Lox-P-System zur Modellierung von experimentellem NS verwendet (im folgenden nphs2Δipod-Mäuse genannt). Diese Mäuse wurden mit Mäusen mit Plasminogenmangel (Bl6-Plgtm1Jld oder plg-/-) gekreuzt, um Double-Knockout-Mäuse (nphs2Δipod*plg-/-) zu erzeugen. NS wurde nach einer oralen Doxycyclin-Behandlung für 14 Tage sowohl in nphs2Δipod*plg+/+ als auch in nphs2Δipod*plg-/- Mäusen induziert und die Mäuse sodann auf die Entwicklung einer Natriumretention und ENaC-Aktivierung untersucht. Zur Prüfung des Effekts des Serinproteaseinhibitors Aprotinin wurden Mäusen von jedem Genotyp subkutane Pellets mit verzögerter Freisetzung von Aprotinin implantiert. Podocin wurde in nphs2Δipod-Mäusen nach Doxycyclin-Behandlung vollständig aus Podozyten entfernt. Dies führte zur Ausprägung aller Merkmale eines NS bei Patienten, einschließlich massiver Proteinurie, Hypoalbuminämie, ausgeprägten Ödem und Hyperlipidämie. Nicht induzierte nphs2Δipod*plg-/- Mäuse hatten im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen eine normale Nierenfunktion und Natriumhandhabung. Nach der Induktion nahm die Proteinurie sowohl bei nphs2Δipod*plg-/- Mäusen ähnlich zu. Western Blot zeigte eine Ausscheidung von Plasminogen-Plasmin im Urin bei nphs2Δipod*plg+/+ Mäusen, die bei nphs2Δipod*plg-/- Mäusen fehlte. Nach dem Einsetzen der Proteinurie war die Amilorid-sensitive Natriurese in beiden Genotypen im Vergleich zum nicht induzierten Zustand erhöht, was auf eine ENaC-Aktivierung in beiden Genotypen von ähnlichem Ausmaß hinweist. Anschließend sank die Natriumausscheidung im Urin bei beiden Genotypen, was zu einer Zunahme des Körpergewichts und der Entwicklung von Aszites führte. Natriumretention und Ödem waren bei nephrotischen Mäusen 10 Tage nach dem Ende der Induktion in beiden Genotypen reversibel. Im weiteren verloren nephrotische nphs2Δipod*plg-/- Mäuse verloren mehr Körpergewicht als nphs2Δipod*plg+/+ Mäuse und wiesen eine kürzere Überlebenszeit auf. Die Behandlung mit dem Serinproteaseinhibitor Aprotinin verhinderte die Natriumretention nicht nur bei nphs2Δipod*plg+/+ Mäusen, sondern auch bei nphs2Δipod*plg-/- Mäusen. In dieser Arbeit wurde ein neues Mausmodell mit induzierbarem Podocin-Mangel charakterisiert, das zur Untersuchung der postnatalen nphs2-Mutation und der ENaC-Aktivierung durch Proteasurie ideal ist. Daneben ist dieses Modell auch geeignet, um chronische Nierenerkrankungen und deren Komplikationen wie Anämie zu untersuchen. Obwohl Plasminogen-Plasmin reichlich im Urin nachzuweisen war, waren nephrotischen nphs2Δipod*plg-/--Mäusen nicht vor einer ENaC-bedingten Natriumretention geschützt. Im Gegensatz dazu waren beide Genotypen durch die Behandlung mit dem Serinproteaseinhibitor Aprotinin geschützt. Diese Befunde weisen darauf hin, dass Plasmin für die ENaC-Aktivierung in experimentellen NS in vivo nicht erforderlich ist. Die Identität der essenziellen aprotinin-sensitiven Serinprotease(n) beim NS bleibt noch verborgen.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
-
- Xiao, Mengyun
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/125639