Die Rolle des AT2-Rezeptors bei der Entstehung und Progression von chronischen Nierenerkrankungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projekts war es, die Rolle des Renin Angiotensin Aldosteron-Systems (RAAS) bei Nierenerkrankungen unter besonderer Berücksichtigung des AT2-Rezeptors besser zu verstehen. Dafür wurde auch die Rolle von Renin, des AT1-Rezeptors, des (Pro)renin-Rezeptors, von Angiotensin II und Aldosteron bei Nierenerkrankungen untersucht. Darüber hinaus war es das Ziel, durch in vitro-Untersuchungen eine potentiell entzündungshemmende Rolle des AT2-Rezeptors in vaskulären Endothelzellen zu charakterisieren. In vitro konnten wir nachweisen, dass AT2-Rezeptor-Überexpression in humanen Endothelzellen (EA.hy926-Zelllinie) ligandenunabhängig mit einer Reduktion derTNFα-vermittelten Monozytenadhäsion (THP-1-Zelllinie) sowie einer Abnahme der endothelialen VCAM1- sowie ICAM1-Expression einherging. Hemmung der zellulären microRNA-Biogenese durch Knockdown des Enzyms DICER sowie die Antagonisierung der microRNA hsa-miR-126 durch spezifische Antagomire führten zu einer Reduktion der AT2-Rezeptor-vermittelten Hemmeffekte. Diese Befunde weisen somit auf einen überexpressionsassoziierten, microRNA-abhängigen, antientzündlichen Effekt des Rezeptors im vaskulären Endothel unter in vitro-Bedingungen hin. Um den Einfluss des endothelialen AT2-Rezeptors in vivo analysieren zu können, wurde eine Maus generiert, die den AT2-Rezeptor im vaskulären Endothel überexprimiert und es wurde zusätzlich durch Rückkreuzung ein endothelialer „Rescue" des AT2-Rezeptors auf dem AT2-Rezeptor-Knockout-Hintergrund generiert. Im renalen Ablationsmodell zeigten allerdings weder die endotheliale Überexpression des AT2-Rezeptors noch der endotheliale „Rescue" auf dem AT2-Rezeptor-Knockout-Hintergrund nephroprotektive Effekte. Diese Befunde deuten somit darauf hin, dass der endotheliale AT2-Rezeptor in vivo keine wesentliche Bedeutung für die Pathogenese der chronischen Niereninsuffizienz nach renaler Ablation hat. Ergänzend wurde zudem der Einfluss des AT2-Rezeptor-Agonisten Compound 21 auf den Krankheitsverlauf im UUO-Modell untersucht. Auch hier zeigte sich kein eindeutiger nephroprotektiver Effekt. Die Versuche in Lupusmäusen sind bisher noch nicht abgeschlossen. Weiterhin wurde die Rolle des Renins und des AT1-Rezeptors unter Verwendung des Renin-Inhibitors Aliskiren und des AT1-Rezeptor-Antagonisten Losartan im renalen Ablationsmodell untersucht. Es zeigte sich, dass beide RAAS-Blocker vergleichbar nephroprotektiv sind, wobei Aliskiren Renin- und (Pro)renin-Rezeptor-unabhängig in der Niere akkumuliert, so dass der antiproteinurische Effekt nach Beenden der Aliskirentherapie länger anhält als nach Beenden der Losartantherapie. In einem transgenen Mausmodell mit globaler Überexpression des (Pro)renin-Rezeptors konnten wir zudem nachweisen, dass die Überexpression des Rezeptors in vivo weder mit Hypertonie noch mit kardialer oder renaler Fibrose assoziiert ist. Letztlich konnten wir zeigen, dass IL-17- und lL-23p19-Defizienz mit einem stärkeren Nierenschaden im Mausmodell des Angiotensin ll-vermittelten Bluthochdrucks assoziiert war.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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AT1 antagonism and renin inhibition in mice: pivotal role of targeting angiotensin II in chronic kidney disease. Am J Physiol Renal Physiol 303:F1037-48, 2012
Fraune, Christoph; Lange, Sascha; Krebs, Christian; Hölzel, Alexandra; Baucke, Jana; Divac, Nevena; Schwedhelm, Edzard; Streichert, Thomas; Velden, Joachim; Garrelds, Ingrid M.; Danser, A. H. Jan; Frenay, Anne-Roos; van Goor, Harry; Jankowski, Vera; Stahl, Rolf; Nguyen, Genevieve & Wenzel, Ulrich Otto
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CCR5 deficiency does not reduce hypertensive endorgan damage in mice. Am J Hypertension 25:479-86, 2012
Krebs, Christian; Fraune, Christoph; Schmidt-Haupt, Robin; Turner, Jan-Eric; Panzer, Ulf; Quang, Michael N.; Tannapfel, Andrea; Velden, Joachim; Stahl, Rolf A. & Wenzel, Ulrich O.
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Dimethylarginine Dimethylaminohydrolase1 is an Org an-Specific Mediator of End Organ Damage in a Murine Model of Hypertension. PLoS One 7:e48150, 2012
Sydow, Karsten; Schmitz, Christine; von Leitner, Eike-Christin; von Leitner, Robin; Klinke, Anna; Atzler, Dorothee; Krebs, Christian; Wieboldt, Hartwig; Ehmke, Heimo; Schwedhelm, Edzard; Meinertz, Thomas; Blankenberg, Stefan; Böger, Rainer H.; Magnus, Tim; Baldus, Stephan & Wenzel, Ulrich
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Impact of AT2 receptor deficiency on postnatal cardiovascular development. PLoS One 7:e47916, 2012
Biermann, Daniel; Heilmann, Andreas; Didié, Michael; Schlossarek, Saskia; Wahab, Azadeh; Grimm, Michael; Römer, Maria; Reichenspurner, Hermann; Sultan, Karim R.; Steenpass, Anna; Ergün, Süleyman; Donzelli, Sonia; Carrier, Lucie; Ehmke, Heimo; Zimmermann, Wolfram H.; Hein, Lutz; Böger, Rainer H. & Benndorf, Ralf A.
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Aliskiren accumulation in the kidney: no major role for binding to renin or prorenin. J Hypertens 31:713-719, 2013
Lange, Sascha; Fraune, Christoph; Alenina, Natalia; Bader, Michael; Danser, A.H. Jan; Frenay, Anne-Roos; van Goor, Harry; Stahl, Rolf; Nguyen, Genevieve; Schwedhelm, Edzard & Wenzel, Ulrich Otto
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Treatment of arterial hypertension in obese patients. Semin Nephrol. 2013, 33:66-74
Wenzel, Ulrich O.; Benndorf, Ralf & Lange, Sascha
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(2014). Deficiency of the interleukin 17/23 axis accelerates renal injury in mice with deoxycorticosterone acetate+angiotensin ll-induced hypertension. Hypertension 63:565-71, 2014
Krebs, Christian F.; Lange, Sascha; Niemann, Gianina; Rosendahl, Alva; Lehners, Alexander; Meyer-Schwesinger, Catherine; Stahl, Rolf A.K.; Benndorf, Ralf A.; Velden, Joachim; Paust, Hans-Joachim; Panzer, Ulf; Ehmke, Heimo & Wenzel, Ulrich O.
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Impact of genetic variability in the ABCG2 gene on ABCG2 expression, function, and interaction with AT1 receptor antagonist telmisartan. Biochem Biophys Res Commun 443:1211-72014, 2014
Deppe, Sylvia; Ripperger, Anne; Weiss, Johanna; Ergün, Süleyman & Benndorf, Ralf A.
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Increased expression of (pro)renin receptor does not cause hypertension or cardiac and renal fibrosis in mice. Laboratory Investigation 94:863-72, 2014
Rosendahl, Alva; Niemann, Gianina; Lange, Sascha; Ahadzadeh, Erfan; Krebs, Christian; Contrepas, Aurelie; Van Goor, Harry; Wiech, Thorsten; Bader, Michael; Schwake, Michael; Peters, Judith; Stahl, Rolf; Nguyen, Geneviève & Wenzel, Ulrich O.
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Myeloperoxidase deficiency ameliorates progression of chronic kidney disease in mice. Am J Physiol renal 307:F407-17, 2014
Lehners, Alexander; Lange, Sascha; Niemann, Gianina; Rosendahl, Alva; Meyer-Schwesinger, Catherine; Oh, Jun; Stahl, Rolf; Ehmke, Heimo; Benndorf, Ralf; Klinke, Anna; Baldus, Stephan & Wenzel, Ulrich Otto
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Pathophysiology of isoprostanes in the cardiovascular system: implications of isoprostane-mediated thromboxane A2 receptor activation. Br J Pharmacol. 2014; 171:3115-31
Bauer, Jochen; Ripperger, Anne; Frantz, Stefan; Ergün, Süleyman; Schwedhelm, Edzard & Benndorf, Ralf A.
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Immune mechanisms in arterial hypertension. J Am Soc Nephrol 2015 Aug 28 [Epub ahead of print]
Wenzel, Ulrich; Turner, Jan Eric; Krebs, Christian; Kurts, Christian; Harrison, David G. & Ehmke, Heimo
