Sezernierte Proteindisulfidisomerase ERp57 als potenziell profibrotischer Faktor in der Nierenschädigung
Secreted potein disulfide isomerase ERp57 (sERp57) as potential pro-fibrotic player in renal injury
by Silvia Aufmkolk
Date of Examination:2023-04-04
Date of issue:2023-04-03
Advisor:Prof. Dr. Hassan Dihazi
Referee:Prof. Dr. Hassan Dihazi
Referee:Prof. Dr. Elisabeth Zeisberg
Referee:Prof. Dr. Ralf Dressel
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9822
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Abstract
English
Today many people suffer from chronic kidney diseases (CKD), which often lead to renal fibrosis and kidney failure. For this reason dialysis or renal transplantation often become indispensable to life. There are still hardly any therapeutic options. That is why understanding of pathomechanism is important in order to generate new options. ERp57 is a member of the PDI (protein disulfide isomerase) family. It counts as ER stress protein and could be detected to an increasing degree after profibrotic treatment in vitro. In cell culture ERp57 secretion could be shown after profibrotic treatment. Besides, the knockdown of ERp57 lead to lower fibronectin expression. These findings lead to the question whether sERp57 can act profibrotically by itself. In order to answer this question MTT tests, apoptosis tests, western blots, immunofluorescence staining and qPCR analysis of three different cell lines (TK173, HK2, MDCK), treated with ERp57, were conducted. The results do not show clear evidence of profibrotic influence of ERp57 treatment. But there are hints that ERp57 treatment influences cell proliferation and expression of different vimentin isoforms. Besides, treatment of MDCK cells seems to lead to loss of intercellular E-Cadherin contacts while expression is still sustained. This can be seen in immunofluorescence staining. Contrary to expectations western blots show increasing expression considering total E-Cadherin after treatment. In the expected area two lanes were detected. One lane showed decreasing level while the second one increased. This work shows that ERp57 treatment can influence MDCK cells and in lower range TK173 cells while the influence on HK2 cells is not unambiguous. In order to enable better interpretation further investigations should be done. For example the meaning of vimentin isoforms and origin of E-cadherin lanes should be investigated.
Keywords: renal fibrosis; sERp57; chronic kidney disease; protein disulfide isomerase
German
Viele Menschen sind heutzutage von chronischen Nierenerkrankungen (CKD) betroffen, bei denen es oft im Verlauf zur renalen Fibrose und zum Nierenversagen kommt, sodass die Dialyse bzw. eine Nierentransplantation lebensnotwendig wird. Da es immer noch kaum Therapiemöglichkeiten der Nierenfibrose gibt, ist es wichtig, den Pathomechanismus genau zu verstehen, um so mögliche neue Angriffspunkte zu entwickeln. Bei ERp57 handelt es sich um ein Mitglied der Familie der Proteindisulfidisomerasen. Sie gilt als ER-Stressprotein und konnte in vitro nach profibrotischer TGF-β1-Behandlung von Fibroblasten vermehrt nachgewiesen werden. In der Zellkultur zeigte sich in der Vergangenheit eine vermehrte ERp57-Sekretion in den Überstand nach vorausgegangener profibrotischer Behandlung. Ein ERp57-Knockdown führte in der Zellkultur außerdem zu einer geringeren Fibronektin-Expression. In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob sezerniertes ERp57 selbst profibrotische Effekte ausüben kann. Um diese Fragestellung zu untersuchen, wurden MTT-Tests, Apoptose-Tests, Western Blots, Immunfluoresszenzfärbungen und qPCR-Analysen von drei verschiedenen Zellelinien (TK173, HK2, MDCK), welche zuvor mit ERp57 behandelt wurden, durchgeführt. Eindeutige Beweise für einen profibrotischen Effekt von sERp57 konnten zusammenfassend nicht gefunden werden. Es ergaben sich aber Hinweise darauf, dass die ERp57-Behandlung Einfluss auf die Zellproliferation und die Expression verschiedener Vimentin-Isoformen ausübt. Außerdem scheint die Behandlung von MDCK-Zellen mit ERp57 zum Verlust von interzellulären E-Cadherin-Kontakten bei erhaltener Expression zu führen, was die Immunfluoreszenzfärbungen andeuten. Im Western Blot zeigt sich wider Erwarten ein Anstieg der Gesamt-E-Cadherin-Expression, wobei im erwarteten Bereich zwei Banden detektiert wurden. Bei separater Betrachtung zeigt eine Bande eine abnehmende Intensität und die zweite Bande eine zunehmende Intensität nach Behandlung. Die Arbeit zeigt, dass die ERp57-Behandlung einen Einfluss auf MDCK-Zellen und einen eher schwächeren Effekt auf TK173-Zellen ausübt, wohingegen die Wirkung auf HK2-Zellen nicht eindeutig erscheint. Um den Ergebnissen eine genauere Bedeutung geben zu können, sollten in Zukunft weitere Untersuchungen stattfinden und beispielsweise auch die Bedeutung verschiedener Vimentin-Isoformen und die Herkunft der E-Cadherin-Banden untersucht werden.
Schlagwörter: Nierenfibrose; sERp57; chronische Nierenerkrankungen; Proteindisulfidisomerase
