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Nephroprotektive Effekte des Angiotensin-II-Rezeptor-Agonisten Compound 21 im Modell der Anti-Thy1-induzierten chronisch-progressiven Glomerulosklerose der Ratte (2015)

Art

Hochschulschrift

Autor

Brand, Daniel (WE 12)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2015 — 133 Seiten

ISBN: 978-3-86387-581-7

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11679

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Abstract / Zusammenfassung

Häufigste Ursache des terminalen Nierenversagens stellen chronisch-progressive Glomerulonephritiden dar, die durch einen progressiven Funktionsverlust bis hin zum totalen Versagen des Organs mit Ausprägung eines nephrotischen Syndroms gekennzeichnet sind. Histologisch lassen sich in derart betroffenen Nieren zur gleichen Zeit Merkmale der Fibrose, der Inflammation, und der Proliferation vorfinden. Ziel dieser Arbeit war es, erstmals durch die selektive Stimulation des AT2-Rezeptors mittels Compound 21 den progressiven Funktionsverlust im Tiermodell der Anti-Thy1-induzierten, chronisch- progressiven Glomerulosklerose der Ratte zu verhindern. Des Weiteren sollte überprüft werden, ob die AT2-Rezeptor Stimulation in vivo tatsächlich mit aktuell intensiv und kontrovers diskutierten antifibrotischen, antiinflammatorischen und antiproliferativen Effekten einhergeht. Im Tiermodell der Anti-Thy1-induzierten, chronisch-progressiven Glomerulosklerose wurde männliche Wistar-Ratten nach einer Uninephrektomie der monoklonale Antikörper mAb 1-22-3 intravenös appliziert. Dieser Antikörper ist spezifisch gegen Thy1-ähnliche Epitope der Mesangialzellen gerichtet und führt zu dessen Komplementvermittelter Lyse. Dieser initiale Insult geht in einen auto- progressiven, renalen Schädigungsprozess über, die schließlich im totalen Versagen des Organs mündet. Da dieses Modell unabhängig von extrarenalen Reizen ist, eignet es sich besonders zur Untersuchung chronisch-progressiver Nierenerkrankungen, deren Krankheitsverlauf durch rein intrarenale Prozesse gesteuert wird. Es wurden 30 männliche Wistar-Ratten in folgender Gruppeneinteilung verwendet: Kon = gesunde zweinierige Tiere (n=6); cGS = cGS, Uni nx, keine Therapie (n=12); cGS+C21 = cGS, Uni nx, Compound 21 Behandlung (n=12). Zwanzig Wochen nach Induktion der cGS wurde den Tieren Blut, Urin und die verbliebene Niere nach Perfusion entnommen, um darin repräsentative Parameter der Nierenfunktion, Fibrose, Inflammation und Proliferation zu bestimmen. Dazu gehört die Proteinurie, der syst. Blutdruck, die Plasma- und Urinkreatinin- und –harnstoffwerte und die glomeruläre Filtrationsrate. Des Weiteren wurde histologisch der Matrixscore, die Kol I-Expression, die Infiltration durch Makrophagen und Lymphozyten, der Anteil proliferierender Zellen und apoptotischer Zellen jeweils im glomerulären und tubulointerstitiellen Kompartment bestimmt. Zusätzlich wurde die renale Expression von TGF-ß1, Fibronektin, Kol I und α-SMA auf mRNS- und Proteinebene und die renale Expression von PAI-1, TIMP-1, MCP-1, IL 6, TNF-α und des AT2-Rezeptors auf mRNS-Ebene untersucht. Die Resultate der aufgeführten Untersuchungen zeigen zusammenfassend, dass Compound 21 als Agonist des AT2-Rezeptors in einer Langzeittherapie effektiv die Progression der cGS verlangsamt und dabei sowohl antifibrotische und antiinflammatorische, als auch antiproliferative Effekte vermittelt. Im Einzelnen führte die Behandlung der chronischen Glomerulosklerose mit Compound 21 zu einer erheblichen Verminderung der Fibroseparameter, sowohl auf histologischer Ebene: glomerulärer (-27% (p < 0,01)), tubulointerstitieller (-61% (p < 0,01)) Matrixscore, glomeruläre (-39% (p < 0,05)) und tubulointerstitielle (-40% (p < 0,05)) Kol I Deposition; auf Ebene der mRNS-Expression: TGF-ß -39%, Fibronektin -42% (p < 0,05), Kol I -37% (p < 0,05), PAI-1 -49% (p < 0,01) und TIMP-1 -58%; als auch auf Ebene der Protein-Expression: TGF-ß -77%, Fibronektin -21% und Kol I -36%. Zudem kommt es durch die selektive Stimulation des AT2-Rezeptors zu einer deutlichen Reduktion der inflammatorischen Parameter auf den unterschiedlichen Untersuchungsebenen: Histologie: Anteil CD3-positiver Zellen glomerulär -55% (p < 0,05), tubulointerstitiell -77% (p < 0,001) und Anteil ED1-positiver Zellen glomerulär - 58%(p < 0,01) und tubulointerstitiell -50% (p < 0,01); mRNS- Expression: IL6 -48% (p < 0,05), TNF-α -35% (p < 0,05) und MCP-1 -59% (p < 0,05). Zudem wird die proliferative und apoptotische Aktivität der renalen Zellen durch die Compound 21 Behandlungen der Versuchstiere stark vermindert (Anteil PCNA-positiver Zellen glomerulär -61% (p < 0,01), tubulointerstitielle -69% (p < 0,001), Anteil TUNEL-positiver Zellen glomerulär -55% (p < 0,01) und tubulointerstitielle -39% (p < 0,05), α-SMA mRNS-Expression -45% (p < 0,05) und α-SMA Protein-Expression -30%). Die Gesamtheit dieser Ergebnisse führen zu einer verzögerten Progression der Erkrankung und dementsprechend weisen die Tiere eine verbesserte renale Funktion auf: Blutdruck -8% (p < 0,05), Proteinurie -21%, Kreatininkonzentration im Serum -39% (p < 0,05), Harnstoffkonzentration im Serum -34% und GFR +42% (p < 0,05). Nebenwirkungen des Compound 21 konnten an den behandelten Tieren der cGS+C21 Gruppe über den gesamten Verlauf des Versuches nicht nachgewiesen werden, trotz der täglichen Kontrollen des Allgemeinbefindens der Tiere und den regelmäßigen Messungen des Körpergewichtes, des Blutdruckes und der Urinanalyse. Durch die orale Applikation konnten keine Affektionen des Gastrointestinaltraktes in Form von Inappetenz, Erbrechen oder veränderter Kotkonsistenz beobachtet werden. In der Zusammenschau aller Ergebnisse liefert diese Arbeit einen Beitrag zum Verständnis und der pharmakologischen Interventionsmöglichkeiten bei chronisch-progressiven Nierenerkrankungen in der Veterinärmedizin und eventuell in der Humanmedizin durch ihren Modellcharackter. Die tierexperimentell ermittelten Ergebnisse lassen zudem vermuten, dass eine Therapie chronisch-progressiver Nierenerkrankungen mit Compound 21, als einem Agonisten des AT2-Rezeptors, auch im humanmedizinischen Bereich zu vergleichbaren positiven Effekten führt und so die Progression der Erkrankung verlangsamt wird. Zukünftige Arbeiten sollten sich mit der Kombination dieses Wirkstoffes mit den heute etablierten Wirkstoffen und Therapiekonzepten der chronisch-progressiven Nierenerkrankungen auseinandersetzten, um diese weiter zu optimieren und um gegebenen Falls neue Therapiekonzepte zu entwickeln.