Inflammation und Fibrose im neonatalen Tiermodell der obstruktiven Uropathie

Singer, Teresa (2025): Inflammation und Fibrose im neonatalen Tiermodell der obstruktiven Uropathie. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Konnatale obstruktive Uropathien sind eine häufige Ursache chronischer Niereninsuffizienz im Kindesalter. Diese angeborenen Erkrankungen der Nieren und ableitenden Harnwege sind pathophysiologisch durch eine zytokinvermittelte Entzündungsreaktion in der Niere, eine Leukozyteninfiltration, tubuläre Atrophie und die Entwicklung renaler interstitieller Fibrose gekennzeichnet, was zum irreversiblen Verlust von Nephronen führt mit der Folge einer Niereninsuffizienz. Im Tiermodell der konnatalen obstruktiven Uropathie sind nach unilateraler Ureterligatur in der neonatalen Mausniere Makrophagen und T-Zellen histologisch nachweisbar. Basierend auf Zelloberflächenmarkern und Zytokinprofilen können verschiedene Makrophagenphänotypen unterschieden werden, die entweder pro-inflammatorisch oder pro-fibrotisch (M2-Makrophagen) wirken. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, diese Leukozytensubpopulationen, sowie die renale Apoptose und Proliferation, die Entwicklung tubulärer Atrophie und interstitieller Fibrose im neonatalen Tiermodell der obstruktiven Uropathie zu untersuchen. Daher wurde bei neugeborenen Wildtyp-Mäusen (C57BL/6) am 2. Lebenstag entweder eine unilaterale Ureterligatur (UUO) oder eine Schein-Operation (Sham) durchgeführt, bei der das Abdomen nur eröffnet, der Harnleiter aber nicht ligiert wird. Am 3., 7., 14. und 21. Lebenstag wurden die Nieren entnommen und immunhistochemisch auf Leukozyten (T-Lymphozyten und M2-Makrophagen), Apoptose, Proliferation, tubuläre Atrophie und interstitielle Fibrose untersucht. Mittels Western Blot wurde zusätzlich die Expression von Galectin-3, Caspase-8, α-SMA und PDGFR-β in der neonatalen Niere mit Ureterligatur bestimmt. Es konnte gezeigt werden, dass die unilaterale Ureterligatur eine kontinuierliche und signifikante Zunahme CD3-positiver T-Lymphozyten in der Mausniere induziert. Parallel dazu nahm die Infiltration Galectin-3 positiver M2-Makrophagen in der neonatalen UUO-Niere zu. Die Proliferation renaler Tubuluszellen war nach Ureterligatur signifikant reduziert, während interstitielle Zellen (infiltrierende Leukozyten, Myofibroblasten und Fibroblasten) keine Zunahme der Proliferation zeigten. Die unilaterale Ureterligatur führte zur signifikanten Zunahme tubulärer Apoptose im Vergleich zur scheinoperierten Kontrollgruppe. Die Entwicklung tubulärer Atrophie betraf hauptsächlich proximale Tubuli in der neonatalen Niere. Bezüglich der interstitiellen Fibrose war nach unilateraler Ureterligatur eine kontinuierliche Zunahme der Ablagerung kollagener Fasern in der neonatalen Mausniere im Vergleich zur scheinoperierten Kontrolle nachweisbar. Zusätzlich zeigte sich eine signifikante Zunahme von α-SMA als Marker aktivierter Myofibroblasten in der ureterligierten Niere im Vergleich zur Kontrolle. Die Expression von α-SMA, Galectin-3 und PDGFR-β in der ureterligierten Niere war signifikant erhöht, während die Expression von Caspase-8 im zeitlichen Verlauf abnahm, was die Ergebnisse der immunhistochemischen und histochemischen Untersuchungen bestätigt. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass es im neonatalen Tiermodell der obstruktiven Uropathie zu einer deutlichen Inflammationsreaktion mit Zunahme der Leukozyteninfiltration kommt. Die lokale Proliferation von Makrophagen und T-Zellen spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle, was darauf hindeutet, dass insbesondere die Rekrutierung der Immunzellen pathophysiologisch relevant ist. Darüber hinaus zeigte sich eine deutliche Zunahme tubulärer Apoptose mit der Folge tubulärer Atrophie besonders im proximalen Tubulus der neonatalen Niere, was zu atubulären Glomeruli und dem Verlust von Nephronen mit der Folge einer Niereninsuffizienz führt. Dabei spielt auch die zunehmende Vernarbung (interstitielle Fibrose) der Niere eine Rolle, die nach unilateraler Ureterligatur durch aktivierte Myofibroblasten ausgelöst wird. Schlussfolgernd könnte möglicherweise eine selektive Blockade der Leukozytenrekrutierung und -infiltration in die neonatale Niere der Entwicklung interstitieller Fibrose und Niereninsuffizienz bei konnatalen obstruktiven Uropathien vorbeugen. Möglicherweise könnten auch Zytokine, welche die Inflammation, den Zelltod und die interstitielle Fibrose in der neonatalen Niere vermitteln und mit dem Urin ausgeschieden werden, als Biomarker bei Patienten mit obstruktiven Uropathien diagnostisch von Nutzen sein

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 4. Dezember 2025
• 1. Bericht­erstatter:in: Lange-Sperandio, Bärbel