Charakterisierung von Polycystin-2 in Hinblick auf eine potentielle Beteiligung an der Regulation des Tubulusdurchmessers, anhand von Knock-In-Mäusen und Ca²⁺-Imaging

Michael Philipp Schober
2020
Die autosomal-dominante polyzystische Nierenerkrankung (ADPKD) ist eine Erkrankung, die sich, neben einer Reihe extrarenaler Manifestationen, vor allem durch die massive Ausbildung bilateraler Nierenzysten äußert, welche zur konsekutiven Verschlechterung der Nierenfunktion und zur Verdrängung benachbarter Strukturen führt. Im 60. Lebensjahr leiden 50% der Patienten an einer terminalen Niereninsuffizienz. Auslösend für die ADPKD sind inaktivierende Mutationen in den Genen PKD1 oder PKD2, was zum
more » ... Fehlen oder zur fehlerhaften Translation der Genprodukte Polycystin-1 und Polycystin-2 führt. Polycystin-2 ist ein unselektiver Kationenkanal mit hoher Leitfähigkeit für Ca²⁺, welcher im endoplasmatischen Retikulum und, als Komplex mit Polycystin-1, im primären Zilium lokalisiert ist. Es gibt Theorien, dass durch den Ca²⁺-Einstrom, der durch den Polycystin-1/2-Komplex im primären Zilium vermittelt wird, die Größe des Tubuluslumens reguliert wird. Um diese Theorie weiter zu untersuchen, wurden Knock-In-Mäuse erzeugt, in welchen die Porenregion von Polycystin-2 gegen die Porenregion von Polycystin-2L1 ausgetauscht wurde. Diese Mutation wurde auf zwei genetischen Hintergründen getestet: C57Bl/6 und 129/Sv. Im Zuge dieser Arbeit konnte mittels PCR und Western Blot gezeigt werden, dass die Knock-In-Mäuse bei beiden genetischen Hintergründen sowohl mRNA als auch Protein des mutierten Allels exprimieren, allerdings beides in einer verminderten Menge. Von den homozygoten Knock-In-Mäusen mit 129/Sv-Hintergrund war bereits bekannt, dass sie bilateral renale Zysten entwickelten. Durch Immunfluoreszenzfärbung konnte nachgewiesen werden, dass die Zysten dieser Mauslinie alle das Sammelrohr als Ursprung haben. Des Weiteren wurden die Lumen-Größen von Tubulusquerschnitten zwischen Wildtyp-Mäusen und homozygoten Knock-In-Mäusen verglichen. Hier zeigte sich, dass die Flächeninhalte der Sammelrohre bei den Knock-In-Mäusen signifikant größer sind als bei den Wildtyp-Mäusen. Bei den distalen Tubuli fand sich kein statistisch signifikanter Unt [...]
doi:10.5283/epub.39787 fatcat:o3b4vgld5bbmnehsqwz2jp7dt4