Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/19 Archiv

Die Ionenkanäle des renalen Tubulus- und Sammelrohrsystems bestimmen die Funktion der adulten Säugetierniere. Sie müssen mit der Entwicklung der permanenten Niere (Metanephrogenese) erworben werden und können auch entwicklungsspezifische Aufgaben haben. Ziel dieser Arbeit ist die erstmalige systematische Beschreibung der Expression und entwicklungsspezifischen Rolle von Ionenkanälen während der Metanephrogenese. Methoden: Die ontogenetische mRNA-Expression der Kir Kalium-Kanal-Untereinheiten Kir6.1, SUR2 und ROMK1-3 (Kir1.1a-c) wurde mittels RT-PCR von Primärkulturen im Sammelrohrepithel quantifiziert, die ontogenetische Kir6.1- und ROMK-Protein-Expression mittels Immunhistochemie in Sammelrohr- und Nephron-Epithelien untersucht. Der Effekt von cAMP auf die ROMK-mRNA-Expression wurde gemessen und der Einfluss von Kalium-Kanalmodulatoren auf das Wachstum von Nephron-Kulturen in vitro und von HEK293 Nierenepithel-Zellen bestimmt. Ferner wurde die ontogenetische mRNA-Expression des ENaC-Natrium-Kanals und der Chlorid-Kanäle CFTR, CLC-2 und ICLn mittels RT-PCR im Sammelrohrepithel quantifiziert. Alle Experimente wurden an Ratten oder Mäusen durchgeführt. Ergebnisse: (i) Die mRNA der KDNP-(KATP)-Kanaluntereinheiten Kir6.1/SUR2 war in frühen Ureterknospen-Generationen (embryonaler Tag E14) hoch exprimiert und nach der Geburt herunterreguliert. In gleicher Weise war Kir6.1-Protein im embryonalen Sammelrohrepithel und Nephron ubiquitär apolar exprimiert. Im Gegensatz hierzu war Kir6.1 im adulten Nephron ausschließlich im Proximalen Tubulus nachweisbar (apikal > basolateral). Die spezifische Aktivierung von KNDP-(KATP)-Kir6.1/SUR2-Kanälen in Nephronkulturen und HEK293-Zellen steigerte die Zellproliferation, was auf eine wachstumsregulierende Rolle der frühen Kir6.1/SUR2-Expression hinweist. Somit könnten zelluläre Entwicklungsprogramme der Niere die Wachstumsrate über die Expression von Kalium-Kanälen regulieren. (ii) Die mRNA des apikalen sekretorischen Sammelrohr-Kalium-Kanals ROMK2(Kir1.1b) war von Beginn der Entwicklung an in Ureterknospen/Sammelrohrepithelien exprimiert und stieg während der Reifung des Kortikalen Sammelrohrs um den Faktor 4 an (postnatale Tage P7-28). Diese Zunahme spiegelt den Erwerb der adulten Natrium-retinierenden Funktion des Sammelrohrepithels wider. Die Protein-Expression von ROMK war in embryonalen Nierenepithelien ubiquitär und apolar nachweisbar, jedoch postnatal auf die apikale Plasmamembran des aufsteigenden Teils der Henle'schen Schleife und des Sammelrohrs beschränkt. Die ROMK-mRNA-Expression in embryonalen Sammelrohrepithelien war durch cAMP stimulierbar. (iii) Während der frühen Genese des Sammelrohrsystems wurden die mRNAs der Chlorid-Kanäle CFTR, CLC-2 und ICLn exprimiert, die sehr wahrscheinlich an der aus Ureterknospen bekannten hohen fraktionellen Chlorid-Leitfähigkeit beteiligt sind. Während der postnatalen Sammelrohrepithel-Reifung wurde die mRNA des apikalen Natrium-Kanals ENaC transkriptionell hochreguliert. So kann rechtzeitig die NaCl-resorbierende Funktion der Niere des Neugeborenen sicher gestellt werden (zusammen mit der Heraufregulation von ROMK).

In der vorliegenden Arbeit wurden die kurzfristigen Einflüsse der Leukapherese auf das zelluläre Immunsystem des Spenders untersucht. Dafür wurden die Leukozyten-subpopulationen quantitativ bestimmt. Des weiteren wurde die Interferon-g und Inter-leukin-2 Produktion der T-Zellen und die Interferon-g Produktion von NK-Zellen untersucht. 24 gesunde Spender wurden mit dem MNC-Programm am Cobe Spectra Gerät apherisiert, wobei das zweifache Blutvolumen prozessiert wurde. Die Blutabnahmen erfolgten vor und unmittelbar nach Apherese, sowie 24 und 72 Stunden nach Apherese. Die Bestimmung der Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten, bzw. derer Sub-populationen (T-Helfer-, T-Suppressor-, B- und NK-Zellen) erfolgte durchflußzyto-metrisch. Die Zytokinproduktion von T- und NK-Zellen wurde nach Dichtezentrifugation und 5stündiger Kultivierung der mononukleären Zellen, die zuvor mit PMA und Ionomy-cin stimuliert wurden, ebenfalls durchflußzytometrisch detektiert. Es konnte für die Leukozyten ein Verlust von 475/ml durch die Apherese gezeigt werden, der durch eine Abnahme an Monozyten und Lymphozyten verursacht war. Die Monozyten erreichten ihr Ausgangsniveau bereits 24 Stunden später, während die Lymphozyten nach einer überschießenden Kompensation am 1. Tag (Zuwachs von 183/ml) am 3. Tag auf den Anfangswert fielen. Die nach 72 Stunden erhöhte Leu-kozytenzahl (plus 533/ml) erklärte sich aus der deutlichen Mobilisierung der zirkulie-renden Granulozyten. Die Lymphozytensubpopulationen spiegelten mit Ausnahme der NK-Zellen den Verlauf der Gesamtlymphozyten wider. Die NK-Zellen zeigten eine deutliche Abnahme in der Quantität (48% im Vergleich zum Anfangswert), die auch nach 72 Stunden nicht ausgeglichen wurde. Sowohl die Interferon-g Produktion als auch die Interleukin-2 Produktion der T-Zellen war nach der Apherese erhöht. Die Interferon-g Produktion der NK-Zellen hingegen blieb nahezu unverändert. Sowohl die durch die Apherese hervorgerufene Erhöhung der Granulozyten, B- und T-Lymphozyten als auch die gesteigerte Zytokinproduktion der T-Zellen können als Stimulierung des Immunsystems bewertet werden. Hingegen erscheint die Interfer-on-g Produktion der NK-Zellen nach der Apherese unbeeinflusst. Ihre zirkulierende Zahl sinkt und wird auch nach 3 Tagen nicht kompensiert. Aufgrund dieser Ergebnisse kann man divergierende Effekte einer Leukapherese auf das spezifische und unspezifische zelluläre Immunsystem vermuten. Die klinischen Auswirkungen bedürfen weiterer Klärung.

The transcription factor C/EBPa regulates early steps of normal granulocyte differentiation since mice with a disruption of the C/EBPa gene do not express detectable levels of the G-CSF receptor and produce no neutrophils. We have recently shown that C/EBPa function is also impaired in acute myeloid leukemias. However, how the transcriptional activity of C/EBPa is regulated both in myelopoiesis and leukemogenesis, is not fully understood. The current study demonstrates that activated Ras enhances the ability of C/EBPa to transactivate the G-CSF receptor promoter and a minimal promoter containing only C/EBP DNA binding sites. Ras signaling activates C/EBPa via the transactivation domain, because it enhances the transactivation function of a fusion protein containing a Gal4 DNA binding domain and the C/EBPa transactivation domain, and does not change C/EBPa DNA binding. Ras acts on serine 248 of the C/EBPa transactivation domain, as it does not enhance the transactivation function of a C/EBPa serine 248 to alanine point mutant. Interestingly, serine 248 of C/EBPa is a PKC consensus site, and a PKC inhibitor blocks the activation of C/EBPa by Ras. Ras signaling phosphorylates C/EBPa on serine 248 in vivo. Finally, mutation of serine 248 to alanine obviates the ability of C/EBPa to induce granulocytic differentiation. These data suggest a model where Ras signaling enhances the activity of C/EBPa to induce granulocytic differentiation by phosphorylation of serine 248.

Harninkontinenz und Deszensus genitalis sind bei Frauen häufig auftretende Probleme, deren Ursache in einer Insuffizienz des Beckenbodenverschlußsystems liegen. Als eine der Hauptursachen für die Schädigung von Muskulatur und Innervation des Beckenbodens gilt die vaginale Geburt. In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen der vaginalen Entbindung anhand funktioneller MRT-Studien an Erstgebärenden nach spontanvaginaler Geburt untersucht im Vergleich zu Probandinnen, die noch nicht geboren hatten. Die MRT bietet sich aufgrund der fehlenden Strahlen- und Kontrastmittelbelastung besonders zur Untersuchung junger Frauen an. Sie ermöglicht dabei eine exzellente Darstellung aller am Beckenbodenaufbau beteiligter Strukturen und erlaubt in den funktionellen Sequenzen die Beobachtung des Zusammenspiels aller drei Beckenbodenkompartimente beim Zwick- und Pressmanöver. Es zeigten sich signifikante Unterschiede beim Vergleich der beiden Kollektive. Die Primiparae wiesen beim Pressen im Durchschnitt ein signifikant ausgeprägteres Tiefertreten von Harnblase, hinterem Scheidengewölbe und anorektalem Übergang auf, die Weite des Levatortores sowie die Rektozelentiefe waren im Vergleich mit den Nulliparae ebenfalls deutlich vergrößert. Eine Häufung von pathologischen MRT-Befunden bei Frauen mit geburtshilflichen Risikofaktoren wie großem Kindsgewicht und Kopfumfang sowie langer Austreibungsperiode fand sich am untersuchten Primiparae-Kollektiv jedoch nicht. In Hinblick auf klinisch vorliegende Harn- und Stuhlinkontinenz ließ sich bis auf eine erhöhte Rate an Rektumdeszensus und erweitertem Hiatus genitalis in der Gruppe der mittel- bis höhergradig stuhlinkontinenten Patientinnen ebenfalls keine Korrelation finden zwischen klinischem Kontinenzbefund und MRT-Bildgebung. Bei diesen Beobachtungen ist jedoch die sehr kleinen Anzahl an untersuchten harn- bzw. stuhlinkontinenten Frauen zu berücksichtigen, so daß hier für eine verlässliche Beurteilung Studien an größeren Kollektiven unerlässlich sind. Zusammenfassend lässt sich feststellen, daß die funktionelle MRT eine sehr gute und umfassende Darstellung der postpartalen Beckenbodenveränderungen ermöglicht. Sie trägt neben Kontinenzanamnese, gynäkologischer Untersuchung, Sonographie und urodynamischer Diagnostik erheblich zu einer differenzierten Beurteilung der postpartalen Beckenbodensituation bei. Weiterführende Studien unter Berücksichtigung der verschiedenen Entbindungsmodalitäten (vaginal-operativ, Sectio) sind bereits in Arbeit und werden das Verständnis der geburtsbedingten Veränderungen am Beckenboden sicherlich noch weiter vertiefen können.