Der Einfluss der endogenen 17β-Estradiolsynthese auf die Motilität von Podozyten der Ratte in vitro

Abstract

Zahlreiche Studien liefern Hinweise darauf, dass Geschlechtshormone einen Einfluss auf Nierenerkrankungen haben könnten. Kummer et al. (2012) konnten in ihrer Arbeit demonstrieren, dass die klinische Prognose chronisch renaler Erkrankungen bei Männern schlechter ist als bei Frauen. In der Niere spielen Podozyten eine zentrale Rolle bei Aufrechterhaltung der Blut-Harn-Schranke und von ihrem dynamischen Zytoskelett hängen die physiologische Form und Funktion ab. Pathologien an der Filtrationsbarriere manifestieren sich zellulär an den Podozyten durch eine nicht mehr intakte Filtrationsbarriere. Für die physiologische Funktion der Podozyten sind die Fußfortsätze maßgeblich. Sie organisieren sich durch das Aktin-Zytoskelett. An der Orchestrierung des Zytoskeletts sind Proteine wie Cofilin und Synaptopodin beteiligt. Diese Proteine bedingen Veränderungen an den Fußfortsätzen und sie sind responsiv für Sexualhormone wie Estrogen. Ein besseres Verständnis für den Einfluss von Sexual-Hormonen auf die Progression renaler Erkrankungen ist von großer Bedeutung, da die Behandlung nicht- renaler Erkrankungen auch die Nierenfunktion und die Struktur beeinflusst und Hormonrezeptormodulation ein Behandlungsansatz renaler Erkrankungen sein könnten. Die genaue Rolle der Geschlechtshormone in der Niere ist bisher unzureichend erforscht. In dieser Arbeit wurde die Rolle von Geschlechtshormonen innerhalb der Niere und auf ihre Funktionen untersucht. Dazu wurde im Tiermodell an Podozyten der Ratte die Bildung von 17β-Estradiol und die Ausbildung spezifischer Estrogenrezeptoren analysiert. Außerdem wurde die Anpassung des Zellgerüstes der Podozyten auf das Vorhandensein und die Reduktion von 17β-Estradiol in männlichen und weiblichen Zellkulturen untersucht. Die dafür verantwortlichen, spezifischen Proteine Synaptopodin und Cofilin wurden mittels Laser- Scanning-Mikroskopie und Western-Blot-Technik untersucht. In der vorliegenden Arbeit wurde im Tiermodell mit Podozyten der Ratte nachgewiesen, dass 17β-Estradiol im Podozyten de novo gebildet wird und spezifische Rezeptoren (ERalpha und ERbeta) in den Zellen für dieses Hormon vorhanden sind. 17β-Estradiol im Podozyten kontrolliert das Aktin- Zytoskelett: Inhibition der 17β-Estradiol-Synthese resultiert in Hochregulation von Synaptopodin und vermehrter Phosphorylierung von Cofilin in männlichen Podozyten der Ratte, aber in verminderter Expression von Synaptopodin und verringerter Phosphorylierung von Cofilin in weiblichen Ratten-Podozyten. Diese Arbeit liefert Hinweise darauf, dass die Motilität der männlichen, jedoch nicht der weiblichen Podozyten herabgesetzt wird. Meine Daten zeigen, dass das Aktin-Zytoskelett von Podozyten durch 17β-Estradiolspiegel geschlechtsspezifisch reguliert werden könnte. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen dazu bei, die Rolle der Sexualhormone in der Niere besser zu verstehen und neue, geschlechterspezifische Therapien bei Erkrankungen der Niere zu entwickeln.