Role of interferon-α and interferon-β in glomerular injury and repair

Obwohl die immunstimulatorischen Effekte viraler Nukleinsäursen,
wie auch IFN -α und IFN-β, während Virusinfektionen eine wichtige
Rolle spielen, ist wenig über ihre Funktion bei viraler
Glomerulonephritis, wie beispielsweise HIV Nephropathie, bekannt.
Virusinfektionen aktivieren, vor allem mittels IFN-α und IFN-β
Produktion eine systemische antivirale Immunantwort. Es wurde
gezeigt, dass diese inflammatorischen Zytokine einen pleiotropen
immunmodulatorischen Effekt auf renale Mesangialzellen ausüben, was
direkt zu glomerulären Krankheiten führt. Aber es ist bisher nicht
bekannt, ob die viralen Nukleinsäuren und Typ I IFN einen Effekt
auf die glomerulären Epithelzellen haben. (z.B. Podozyten und
PECs). Um den Effekt von Nukleinsäuren auf Podozyten und PECs zu
erforschen, stimulierten wir diese Zellen mit synthetischen
dsDNA-(poly-dAdT) Komplexen mit lipofectamine, um eine virale
Infektion zu imitieren. Wir haben herausgefunden, dass dsDNA stetig
viele IFN-stimulierte Gene in Podozyten und PECs induziert.
Desweitern haben wir herausgefunden, dass dsDNA die PECs
Proliferation mindert und die CD24+/CD133+PECs Differenzierung zu
ausgereiften Podozyten inhibiert. Um unsere Hypothese, dass deis
aufgrund von der Sekretion von IFN-α und IFN-β passiert ist, zu
bestätigen, haben wir den Effekt von diesen anitviralen Zytokinen
auf PECs- und Podozyten-Homöostase etabliert. Wir haben
herausgefunden, dass beide IFNs stetig Podozyten und PECs dazu
anregen, stetig mehrere IFN-stimulierte Gene zu exprimieren.
Trotzdem hat nur IFN-β das Podozytensterben induziert und die
Permeabilität der Podozyten-Monolayer erhöht. In der
Adriamycin-induzierter Nephropathie bei SCID Mäusen haben
Injektionen mit IFN-α oder IFN-β die Proteinurie, den Makrophagen
Influx und die Glomerulosklerose verstärkt. Trotzdem induziert nur
IFN-β das mitotische Podozytensterben (katastrophale Mitose),
welches zu einer reduzierten Podozytenanzahl führt. Wir haben
führt, dass IFN-α einen Zellzyklusarrest in-vivo bei PECs
induziert, der zur glomerulären Schädigung führt. Balb/c Mäuse, die
Adriamycin gespritzt bekommen haben und täglich mit IFN-α und IFN-β
behandelt wurden zeigten einen aggravierten Phänotyp mit vermehrter
Proteinurie. Im Gegensatz zu dem, was an Studien in SCID Mausen
gezeigt wurde, war der Effekt auf die Proteinurie nach IFN-α
Behandlung prominenter bei Balb/c Mäusen, verglichen mit IFN-β.
Deshalb haben Typ I IFNs einen deutlichen Effekt auf Podozyten und
Parietalzellen. Zusammen fördern die Typ I IFNs die
Glomerulosklerose durch verstärkten Untergang der Podozyten sowie
durch Unterdrückung ihrer Regeneration aus Vorläuferzellen.