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Der Einfluss von Interleukin-1 und des Interleukin-1-Rezeptorantagonisten (Anakinra) auf die epithelial-mesenchymale Transition von Tubulusepithelzellen in vitro

dc.contributor.advisorStrutz, Frank Prof. Dr.de
dc.contributor.authorTakes, Juliade
dc.date.accessioned2012-04-16T17:26:20Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:44Zde
dc.date.issued2011-09-28de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B25C-Cde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1077
dc.description.abstractDie terminale Niereninsuffizienz stellt ein zentrales Problem in der Nephrologie dar. Jährlich steigt weltweit die Prävalenz chronischer Nierenerkrankungen an. Der Prozess der renalen Fibrogenese ist dabei gekennzeichnet durch ein relativ uniformes und irreversibles Voranschreiten, unabhängig von der zugrunde liegenden Erkrankung. Es kommt zum Fibrosierungsprozess, der als ein dysregulierter Reparations¬prozess angesehen werden kann. Das klinische Korrelat stellt dabei die zunehmende Insuffizienz des betroffenen Organs dar. Somit ist das Ziel therapeutischer Ansätze ein Aufhalten der Progression, bzw. im Idealfall eine Regression der fortschreitenden Fibrose zu erreichen. Jedoch wird diesem Anspruch bis heute noch kein Therapiekonzept gerecht. IL-1 ist als proinflammatorisches Zytokin maßgeblich beteiligt in der Pathogenese der chronischen Niereninsuffizienz. Der IL-1Ra ist bereits erfolgreich in der Behandlung der rheumatoiden Arthritis eingesetzt worden. Im Hinblick auf ein mögliches Therapeutikum der terminalen Niereninsuffizienz wurden somit in der vorliegenden Arbeit die Effekte von IL-1 und IL-1Ra auf proximale und distale Tubulus¬epithelzellen in vitro untersucht. Mittels BrdU-Inkorporation und Zellzählung wurde die Proliferationsaktivität der Zellen analysiert, sowie die Expression und Synthese des extrazellulären Matrixproteins Fibronektin mittels ELISA und Westernblot. Die Matrixdegradation wurde mit Hilfe der Gelzymographie untersucht. Zur Detektion der IL-1-Rezeptoren wurde schließlich die PCR angewandt. Die Expression der IL-1-Rezeptoren wurde in beiden Zelllinien nachgewiesen, sowie eine TNF-α und TGF-β1 abhängige Verminderung der Expression von IL-1RI und IL-1RAcP, was einen negativen Regulationsmechanismus darstellen könnte. Gegen eine autokrine Stimulation mit IL-1 durch Tubuluszellen spricht dagegen, dass IL-1α und IL-1β in den Zellen selbst nicht detektiert werden konnten. Unter Stimulation mit IL-1α und IL-1β konnte eine geringgradige Proliferations¬hemmung in proximalen Tubulusepithelzellen beobachtet werden, während kein Einfluss auf die Fibronektinsynthese nachgewiesen werden konnte. Dagegen konnte eine Induktion der Matrixdegradation (MMP-2 und -9) durch IL-1 in beiden Zelllinien gezeigt werden. In allen Versuchen konnten keine signifikanten Effekte von IL-1Ra nachgewiesen werden, was den Erwartungen aufgrund bisheriger Erkenntnisse widerspricht, so dass es hier zur Klärung weiterer Studien bedarf. Die Effekte von IL-1, die in dieser Arbeit beobachtet werden konnten, passen in das Bild der EMT. Der fehlende Effekt auf die Fibronektinsynthese unterstützt dagegen die Bedeutung weiterer Zytokine, insbesondere TGF-β1, die als Mediatoren für IL-1 dienen können. Die genaue Klärung dieser Interaktionen bleibt jedoch ebenfalls weiteren Studien vorbehalten.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleDer Einfluss von Interleukin-1 und des Interleukin-1-Rezeptorantagonisten (Anakinra) auf die epithelial-mesenchymale Transition von Tubulusepithelzellen in vitrode
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedThe effect of interleukin-1 and interleukin-1-receptor antagonist (Anakinra) on epithelial-mesenchymal transition of tubular epithelial cells in vitrode
dc.contributor.refereeStrutz, Frank Prof. Dr.de
dc.date.examination2011-10-26de
dc.subject.dnb610 Medizin, Gesundheitde
dc.description.abstractengThe end stage renal disease is one of the central problems in nephrology. The worldwide prevalence of chronic kidney disease is rising annually. The process of renal fibrogenesis is thereby characterised by a relatively uniform and irreversible progression, independent from the underlying disease. The result is a fibrosis process, which could be thought of as a dysregulated reparation process. The clinical correlate in the process illustrates the progressive insufficiency of the affected organ. The aim of the therapeutic approach is therefore to stop the progression, or ideally to reach a regression of the progressing fibrosis. However, no therapy concept fullfils this aspiration until today. IL-1 as a proinflammatory cytocine is significantly involved in the pathogenesis of the chronic renal disease. IL-1Ra is already successfully used to treat rheumatoid arthritis. In the actual research paper we examined the effect of IL-1 and IL-1-Ra on proximal and distal tubular epithelial cells in vitro with regard to a potential therapeutic use as an agent for end stage renal disease. Regarding the methodology we used BrdU-incorporation and cell counting to determine the proliferation activity of the cells. The expression and synthesis of the extracellular matrix protein fibronectin we analyzed by ELISA and western blot. The matrix degradation was investigated using gel zymography and, finally, to detect the IL-1 receptors, we used PCR. We could prove the expression of the IL-1 receptors in both cell lines and observed a TNF-α and TGF-β1 dependent reduction of the expression of IL-1RI and IL-1RAcP, which may illustrate a negative regulatory process. However, the absence of IL-1α and IL-1β inside the cells does not indicate autocrine stimulation by tubular epithelial cells. Under stimulation with IL-1α and IL-1β we could study a low-grade inhibition of proliferation in proximal tubular epithelial cells, yet we could not demonstrate an effect on fibronectin synthesis. In contrast we found an induction of matrix degradation (MMP-2 and -9) by IL-1 in both cell lines. In no experiment we could prove a significant effect of IL-1Ra, which is contradictory to preliminary findings and reveals further need for clarifying studies. The effects of IL-1 we could study in this research paper are similar to the mechanism of EMT. However, the missing effect on fibronectin synthesis supports the theory that furhter cytocines, especially TGF-β1, who could act as mediators for IL-1 are relevant. However, the exact clarification of these interactions remains to be reserved for furhter studies.de
dc.contributor.coRefereeKrick, Wolfgang PD Dr.de
dc.subject.topicMedicinede
dc.subject.gerInterleukin-1de
dc.subject.gerInterleukin-1-Rezeptorantagonist (Anakinra)de
dc.subject.gerEpithelial-mesenchymale Transitionde
dc.subject.gerTubulusepithelzellende
dc.subject.gerNiereninsuffizienzde
dc.subject.gerTubulointerstitielle Fibrosede
dc.subject.gerRenale Fibrogenesede
dc.subject.gerZytokinede
dc.subject.enginterleukin-1de
dc.subject.enginterleukin-1 receptor antagonist (Anakinra)de
dc.subject.engepithelial-mesenchymal transitionde
dc.subject.engtubular epithelial cellsde
dc.subject.engrenal diseasede
dc.subject.engtubulointerstitial fibrosisde
dc.subject.engrenal fibrogenesisde
dc.subject.engcytokinesde
dc.subject.bk44.00de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3158-7de
dc.identifier.purlwebdoc-3158de
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfullMED 418: Nephrologiede
dc.identifier.ppn684021927de


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