Characterization of renal microvasculature in chronic kidney disease

• Charakterisierung der renalen Mikrovaskulatur bei chronischer Nierenerkrankung

Ermert, Katja; Jankowski, Joachim (Thesis advisor); Boor, Peter (Thesis advisor)

Aachen : RWTH Aachen University (2022, 2023)
Doktorarbeit

Dissertation, RWTH Aachen University, 2022

Kurzfassung

In der Nierenfibrose, einem pathologischen Kennzeichen chronischer Nierenerkrankungen, unterliegen peritubuläre Kapillaren strukturellen, ultrastrukturellen und funktionellen Veränderungen, unter anderem einer erhöhten. Permeabilität und einer Reduzierung der Kapillaranzahl (Babickova et al., 2017). Mehrere Studien weisen darauf hin, dass Veränderungen in der Mikrovaskulatur von Nieren mit Endothelzellaktivierung und Dysfunktion einhergehen (Basile and Yoder, 2014, Verma and Molitoris, 2015). In dieser Arbeit wurde eine Methode zur Isolierung peritubulärer Endothelzellen etabliert, um morphologische und molekulare Veränderungen zu untersuchen. Die gezielte Isolierung von Fluorophor markierten ECs aus transgenen Mäusen erhöhte die Anzahl vitaler Zellen. Obwohl es nicht möglich war, diese primären Zellen über einen längeren Zeitraum in vitro zu kultivieren, zeigte ein direkter Vergleich von ECs, die aus gesunden und fibrotischen Nieren isoliert wurden, eine erhöhte Expression des Verletzungsmarkers E-Selektin in isolierten Endothelzellen aus erkranktem Gewebe. Dies wurde durch eine histologische FISH-Analyse bestätigt, die E-Selektin als einen spezifischen, de novo exprimierten Verletzungsmarker in zwei fibrotischen Mausmodellen identifizierte. Die Identifizierung eines Biomarkers für Gefäßverletzungen könnte helfen, die Entwicklung von Fibrose zu diagnostizieren oder vorherzusagen. Die Glykokalyx liegt der luminalen Oberfläche von Endothelzellen jedes Blutgefäßes auf und verhindert die Thrombozytenaggregation, die inflammatorische Zelladhäsion und reguliert die Gefäßpermeabilität. Die Färbung fibrotischer Nieren mit LEL zeigte, dass das EG morphologische Veränderungen erfährt und bei fortschreitender Nierenerkrankung und Fibrose signifikant reduziert ist. Die neuartige Etablierung der LaDy-GAGa-Färbemethode zeigte signifikante ultrastrukturelle Veränderungen der EG und die Untersuchung ihrer Komponenten zeigte, dass die Glykokalyx in fortschreitenden Nierenerkrankungen geschädigt und vom Endothelium abgelöst war. Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Schädigungen der Mikrovaskulatur und das Shedding der Glykokalyx im Mechanismus progressiver Nierenerkrankungen eine wichtige Rolle spielen und für zukünftige klinische Translationsstudien wichtig sein könnten.

Einrichtungen

• Fachgruppe Biologie [160000]
• [531010-3]