| B6: Die Bedeutung von Thrombospondin 1 und 2 als TGF-ß-regulierende Proteine in der Entstehung der Nephrosklerose Glomerulonephritiden sind häufige Ursachen des chronisch fortschreitenden Nierenversagens. Der Verlust der Nierenfunktion ist häufig von einer ausgeprägten Akkumulation von extrazellulärem Matrixgewebe begleitet, die zur progredienten Nierenfibrose führt. In einer Vielzahl von unterschiedlichen Nierenerkrankungen gilt Transforming Growth Factor-ß als der zentrale pro-fibrotische Faktor, der diese progressive Nierenfibrose bewirkt. TGF-ß wird normalerweise von zahlreichen Zelltypen als latenter Prozytokinkomplex sezerniert, der erst extrazellulär spezifisch aktiviert werden muss, bevor er an seine Rezeptoren binden kann. Zellkulturstudien haben verschiedene Aktivierungsmechanismen für TGF-ß identifiziert, einschließlich des eng regulierten Proteins Thrombospondin 1 (TSP1). Thrombospondine sind matrizelluläre Proteine, die eine Rolle bei der Zellmigration, Zelladhesion, Neoangiogenese und Aktivierung von TGF-ß spielen. Während TSP1 TGF-ß aktivieren kann, hemmt Thrombospondin 2 kompetitiv die TSP1 vermittelte TGF-ß Aktivierung. Das Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der Funktion der Thrombospondine in Nierenerkrankungen, insbesondere bzgl. der TSP1 vermittelten TGF-ß Aktivierung unter Benutzung von in vitro und in vivo Modellen. TSP1 und 2 lassen sich im normalen gesunden Glomerulus nur in geringen Mengen nachweisen. Während TSP1 als ein typisches "Early Response Gen" durch verschiedene Zytokine in kultivierten Mesangiumzellen und in entzündlichen Nierenerkrankungsmodellen induziert wird, wird TSP2 lediglich konstitutiv exprimiert. Parallel zur Induktion von TSP1 in Zellen und Geweben konnten wir eine erhöhte Expression und Aktivierung von TGF-ß nachweisen. Unsere weiterführenden Studien zur Untersuchung der Thrombospondin-vermittelten TGF-ß Aktivierung schließt die Verwendung von Thrombospondin-defizienten Mäusen sowie Therapien mit Antisense Oligonukleotiden bzw. TSP-Überexpressionskonstrukten und Thrombospondinpeptiden, die entweder spezifisch TGF-ß aktivieren oder die Thrombospondin-vermittelte Aktivierung hemmen können, ein. Neben den in vivo Modellen wird die TSP abhängige TGF-ß Aktivierung ebenfalls in kultivierten Mesangiumzellen von normalen oder TSP-defizienten bzw. -überexprimierenden Mäusen bzw. unter Verwengung von TSP-Peptiden analog den Tiermodellen untersucht. Die bisherigen Untersuchungen im Tiermodell einer mesangioproliferativen Glomerulonephritis in der Ratte zeigen die Suppression von TSP1 mittels Antisense-Oligonukleotiden gegen TSP1 im Vergleich zu Kontrolloligos, wodurch die Aktivierung von TGF-ß und konsekutive Matrixakkumulation entscheidend verhindert wird. Analoge Effekte können in diesem Modell mittels blockierender TSP-Peptide im Vergleich mit Kontrollpeptiden erzielt werden und beweisen die zentrale Rolle von TSP1 als endogener Aktivator von TGF-ß in diesem Modellsystem. Weitere Untersuchungen zur Überexpression von TSP1 und TSP2 stehen noch aus. | Projektleitung:
Prof. Dr. med. Christian Hugo
Stichwörter:
Glomerulonephritis; Zell-Matrix-Interaktion; Fibrose; TGF-ß Aktivierung
Laufzeit: 1.1.1999 - 31.12.2004
Förderer:
Deutsche Forschungsgemeinschaft
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| Hugo, Christian ; Shankland, S.J. ; Bowen-Pope, D.F. ; Couser, W.G. ; Johnson, R.J.: The extraglomerular origin of the mesangial cell after injury - a new role of the juxtaglomerular apparatus. In: J. Clin, Invest. (1997), Nr. 100, S. 786-794 | | Hugo, Christian ; Shankland, S.J. ; Pichler, R. ; Couser, W.G. ; Johnson, R.J.: Thrombospondin 1, a TGF-ß activating protein, precedes and predicts the development of tubulointerstitial fibrosis in glomerular disease. In: Kidney Int. (1998), Nr. 53, S. 302-311 | | Haseley, L.A. ; Hugo, Christian ; Reidy, M.A. ; Johnson, R.J.: Dissociation of mesangial cell migration and proliferation in experimental glomerulonephritis. In: Kidney Int. (1999), Nr. 56, S. 964-972 | | Hugo, Christian ; Pichler, R.P. ; Schulze-Lohoff, E. ; Pröls, F. ; Adler, S. ; Krutsch, H. ; Murphy-Ullrich, J.E. ; Couser, W.G. ; Roberts, D.D. ; Johnson, R.J.: Thrombospondin peptides are potent inhibitors of mesangial and endothelial cell proliferation in vitro and in vivo. In: Kidney Int. (1999), Nr. 55, S. 2236-2249 | | Poczatek, M.H. ; Hugo, Christian ; Darley-Usmar, V. ; Murphy-Ullrich, J.E.: Glucose stimulation of TGF-ß activity in mesangial cells is mediated by thrombospondin-1 2000. In: Am. J. Path. 4 (2000), Nr. 157, S. 1353-1363 | | Hugo, Christian ; Kang, K.-H. ; Johnson, R.J.: Sustained expression of Thrombospondin-1 is associated with glomerular and tubulointerstitial fibrosis in the remnant kidney model. In: Nephron. 4 (2002), Nr. 90, S. 460-470 | | Rost, S. ; Daniel, Christoph ; Schulze-Lohoff, E. ; Bäumert, J. ; Lambrecht, G. ; Hugo, Christian: The P2 receptor blocker PPADS inhibits nucleotide mediated MC proliferation in vitro and in vivo. In: Kidney Int. (2002), Nr. 62, S. 1659-1671 | | Kang, D.H. ; Joly, A.H. ; Oh, S.W. ; Hugo, Christian ; Kerjaschki, D. ; Gordon, K.L. ; Mazzali, M. ; Jefferson, J.A. ; Hughes, J. ; Madsen, K.M. ; Schreiner, G.F. ; Johnson, R.J.: Impaired angiogenesis in the remnant kidney model: I. Potential role of vascular endothelial growth factor and thrombospondin-1. In: J. Am. Soc. Nephrol. 7 (2001), Nr. 12, S. 1434-1447 | | Daniel, Christoph ; Takabatake, Y. ; Mizui, M. ; Kawashi, H. ; Isaka, Y. ; Imai, E. ; Rupprecht, H. ; Hugo, Christian: Antisense oligonucleotides against Thrombospondin-1 inhibit activation of TGF-ß in fibrotic renal disease in the rat in vivo. In: Am J Pathol (2003) | | Hugo, Christian: The thrombospondin1 - TGF-ß axis in fibrotic renal disease. In: Nephrology Dialysis Transplantation (2003) |
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