Podcasts about immunkomplex glomerulonephritis

Das proinflammatorische Zytokin IL–1beta ist maßgeblich an der renalen Schädigung im Rahmen der Immunkomplex-Glomerulonephritis beteiligt. Für die Spaltung von pro-IL–1beta in seine extrazelluläre sezernierbare Form sind Inflammasome zuständig. Für das NLRP3-Inflammasom, das auf eine Vielzahl endogener Gefahrensignale (DAMPs) reagiert, wurde eine funktionelle Rolle bereits in tubulointerstitiellen Nephropathien gezeigt, wohingegen die Funktion in glomerulären Erkrankungen bis dato nicht geklärt ist. Um zu untersuchen,ob NLRP3 und sein Adaptermolekül ASC am Geschehen der Immunkomplex-vermittelten glomerulären Inflammation beteiligt sind, wurde ein T-Zell-abhängiges autologes NTN Modell induziert. Dies erfolgte in Mäusen mit einer Defizienz der Inflammasomkomponenten NLRP3 (C57BL/6-Nlrp3tm1Tsc) und ASC (C57BL/6-Pycardtm1V md). Die renale Expression von NLRP3/ASC Inflammasom-Komponenten und pro–IL–1beta stiegen während der NTN an und waren insbesondere in dendritischen Zellen (DC) vermehrt nachweisbar. Diese Tatsache war assoziiert mit der renalen Produktion von aktivem IL–1beta, was auf die Aktivierung des Inflammasoms hindeutet. Eine Defizienz für Nlrp3 oder Asc verringerte den renalen Schaden signifikant, ebenso die Leukozyteninfiltration und die T–Zell Aktivierung. Übereinstimmend mit einem ASC-abhängigen Verlust der inflammasomvermittelten IL–1beta-Aktivierung war die renale und lienale Produktion von aktivem IL–1beta in Asc-defizienten Mäusen vermindert. Überraschenderweise blieb die IL–1beta-Bildung bei Nlrp3-defizienten Tieren unverändert, was auf nicht-kanonische proinflammatorische NLRP3–abhängige Effekte im Modell der NTN hinweist. Ein solcher möglicher Effekt könnte die NLRP3-vermittelte Freisetzung von proinflammatorischem HMGB–1 als ein neuer nicht-kanonischer Mechanismus von NLRP3 und ASC während der Immunkomplex-Glomerulonephritis sein. Auf Grund dessen wäre die Blockade sowohl von NLRP3, als auch von ASC eine möglicher nutzbringender therapeutischer Ansatz im Rahmen der Behandlung von Immunkomplex-vermittelten Glomerulonephritiden.

Die von intrinsichen renalen Zellen und infiltrierenden Leukozyten exprimierten Zytokine sind zentrale Vermittler entzündlicher Nierenerkrankungen. Tumor Nekrose Faktor-α (TNF) ist ein solches proinflamatorisches Zytokin, das in der glomerulären Entzündungsreaktion involviert ist. Die funktionelle Rolle von TNF wurde in Tiermodellen der Glomerulonephritis belegt. Die biologischen Effekte von TNF werden durch die beiden funktionell eigenständigen TNF-Rezeptoren TNFR1 (CD120a) und TNFR2 (CD120b) vermittelt. Neuere Daten zeigen, dass in Modellen einer Immunkomplex-Glomerulonephritis wie der nephrotoxische Serumnephritis die beiden TNF-Rezeptoren in vivo unterschiedliche Funktionen bei der glomerulären Entzündung vermitteln können. Der vorliegenden Arbeit liegt die Hypothese zugrunde, dass Tnfr1 und Tnfr2 unterschiedliche inflammatorische TNF-Effekte in Glomeruli vermitteln. Daher war das Ziel dieser Arbeit, Expression und Funktion der beiden TNF-Rezeptoren in Maus-Glomeruli zu charakterisieren und die Tnfr-abhängig exprimierten Entzündungsmediatoren in Maus-Glomeruli zu identifizieren. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Arbeit könnten selektive, Tnfr-spezifische Therapien zur Hemmung der glomerulären Entzündungsreaktion entwickelt werden. Zudem wurde in dieser Arbeit die funktionelle Rolle der beiden TNF-Rezeptoren im MRL/lpr-Mausmodell der Lupusnephritis untersucht, um eine selektive Tnfr-Blockade als mögliche Therapiestrategie zu charakterisieren. Hierfür war eine Rückkreuzung von Tnfr1- und Tnfr2-defizienten C57BL/6J-Mäusen in den MRL/lpr-Hintergrund erforderlich. Um TNF-Rezeptor-1- und 2-vermittelte inflammatorische Signalwege in Glomeruli zu identifizieren wurde die Expression und die Funktion der beiden TNF-Rezeptoren in Mausnieren, in isolierten Glomeruli ex vivo und murinen glomerulären Endothel- und Mesangialzellen in vitro untersucht. In normaler Mausniere konnte eine Tnfr1- und Tnfr2-mRNA- und Protein-Expressionen präferentiell in Glomeruli im Vergleich zum Tubulointerstitium nachgewiesen werden. Die Expression von beiden TNF-Rezeptoren und die TNF-induzierte Induktion von Tnfr2-mRNA-Expression wurde auch in vitro sowohl in murinen glomerulären Endothel- als auch Mesangialzelllinien bestätigt. Die prominente glomeruläre TNF-Rezeptor-Expression korrelierte mit einer konstitutiven glomerulären mRNA-Expression von Adhäsionsmolekülen wie Icam-1, Vcam-1, E- und P-Selektin und Chemokinen wie Ccl2, Ccl3 und Ccl5. Eine intraperitoneale TNF-Injektion induzierte die Expression dieser Mediatoren präferentiell in Glomeruli. Diese in vivo TNF-Exposition führte zu einer raschen glomerulären Akkumulation von Leukozyten einschließlich Neutrophilen und mononukleären Phagozyten, die mittels einer kompartimentspezifischer Durchflußzytometrie analysiert wurden. Um Tnfr-abhängige inflammatorische Effekte in intrinsischen glomerulären Zellen unabhängig von infiltrierenden Leukozyten zu untersuchen, wurde eine Microarray-Gene-Expressionsanalyse an intakten Glomeruli durchgeführt, die aus Wildtyp und Tnfr-defizienten Mäusen isoliert und anschließend mit TNF ex vivo stimuliert wurden. Die meisten TNF-Effekte wurden ausschließlich durch Tnfr1 vermittelt, unter anderem die induzierte mRNA-Expression von Adhäsionsmolekülen, proinflammatorischen Chemokinen, Komplement-Faktoren und proapoptotischen Molekülen. Im Gegensatz dazu fanden wir nur vier Tnfr2-abhängig exprimierte Gene, einschließlich einer kleinen GTPase der Rab-Familie (Rab6b). Diese Ergebnisse wurden durch quantitative RT-PCR-Analysen von TNF-stimulierten Glomeruli und primären Mesangialzellen bestätigt. Weitere Untersuchungen zeigten allerdings auch einen Beitrag von Tnfr2 bei der gesteigerten glomerulären Expression von Adhäsionsmolekülen und Chemokine nach Stimulation mit niedrigen TNF-Konzentrationen auf. Im Gegensatz zur Wildtyp-Kontrolle fehlte in TNF-stimulierten Tnfr1-defizienten Glomeruli die Sekretion verschiedener proinflammatorischer Chemokine beinahe vollständig. Interessanterweise war die Proteinexpression auch in Tnfr2-defizienten Glomeruli signifikant herunterreguliert. Folglich sind die meisten inflammatorischen TNF-Effekte in Glomeruli via Tnfr1 durch die induzierte Expression von proinfammatorischen Mediatoren wie Adhäsionsmolekülen und Chemokinen vermittelt. Darüber hinaus dürfte Tnfr2 zu dieser inflammatorischen Antwort beitragen, wenn Glomeruli niedrigen TNF-Konzentrationen ausgesetzt sind. Ferner scheint Tnfr2 posttranskriptionell die Chemokinsekretion in Glomeruli nach einer TNF-Exposition zu beeinflussen, möglicherweise durch die Tnfr2-abhängig exprimierte Rab GTPase Rab6b, die am intrazellulären Transport und der Sekretion von inflammatorischen Molekulen beteiligt sein könnte. In Bezug auf Tnfr-spezifische, anti-inflammatorische Therapien weisen die hier präsentierten Ergebnisse somit darauf hin, dass eine selektive Tnfr1-Blockade eine glomeruläre, insbesondere durch Granulozyten und Makrophagen vermittelte Entzündung verbessern könnte, möglicherweise bei geringer Hemmung immunregulatorischer und antimikrobieller Funktionen von TNF, die redundant durch Tnfr2 vermittelt werden könnten. Dagegen erscheint aufgrund der erhobenen Daten im MRL/lpr-Mausmodell eine Blockade von TNF oder beider Rezeptoren bei der Lupusnephritis, in der glomeruläre Neutrophileninfiltrate keine entzündliche Rolle spielen, weniger erfolgversprechend. Gleichzeitig weisen die vorliegenden Ergebnisse auf eine immunsuppressive, die systemische Immunreaktivität beim SLE begrenzende Funktion von Tnfr2 hin.

Es ist bereits bekannt, dass akute Infektionen zur Verschlechterung einer vorbestehenden Glomerulonephritis führen können. Dies ist zum Beispiel bei der Lupusnephritis, der IgA-Nephropathie oder der renalen Vaskulitis der Fall (mesangioproliferative Glomerulonephritiden). Chronische virale Infektionen (z.B. Hepatitis C) können sogar eine de novo Glomerulonephritis auslösen. Hierbei handelt es sich um eine Immunkomplex-Glomerulonephritis, die durch die Bildung von Immunkomplexen aus eindringendem Antigen und daraufhin gebildetem Antikörper entsteht. Die Immunkomplexe werden über den Fc-Teil des Antikörpers erkannt. Ob die viralen Komponenten dieser Komplexe auch direkt erkannt werden und von welchen Zellen ist unbekannt. Neben der Bildung von Immunkomplexen spielt die Produktion von Interferonen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von virusassoziierten Glomerulonephritiden. Die Aktivierung der systemischen antiviralen Immunität führt zur systemischen Interferonfreisetzung. Es wird angenommen, dass die meisten Zellen Typ I-Interferone produzieren können, wenn sie viral infiziert werden. So kann beispielsweise die TLR-3- vermittelte Erkennung viraler dsRNA in den Inselzellen des Pankreas über lokale IFN-a-Produktion eine autoimmune Inselzellzerstörung auslösen. Dahingegen ist unklar, ob lokal produzierte Typ I-Interferone zur Entstehung von irusassoziierten Glomerulonephritiden beitragen können. Wurde Mäusen virale dsRNA injiziert, gelangte diese zu den glomerulären Mesangialzellen. Mesangialzellen besitzen als einzigen nukleinsäurespezifischen Toll-like Rezeptor den TLR-3 und produzieren auf Stimulation durch virale dsRNA hin Interleukin-6 und CCL2. Ob dieser Effekt über den endosomalen TLR-3 oder über zytosolische dsRNA-Rezeptoren abläuft und ob Mesangialzellen überhaupt Interferone produzieren können, ist allerdings noch unklar. Unsere Hypothese ist, dass Mesangialzellen virale RNA sowohl TLR-abhängig als auch TLR-unabhängig erkennen können und dass die virale RNA daraufhin ein angeborenes antivirales Antwortprogramm, einschließlich der Produktion von Typ I-Interferonen, in glomerulären Mesangialzellen aktiviert.