Frühe postnatale Hyperalimentation prädisponiert für Nierenfunktionsstörungen: SOCS3 als zentraler Regulator der renalen Leptin-NPY-Achse

Hintergrund: Frühkindliche Adipositas nimmt an Bedeutung zu. Studien zeigen, dass Einflüsse wie Hyperalimentation (HA) im frühen postnatalen Alter maßgeblich für renale Erkrankungen (tubulär und glomerulär) im adulten Alter prädisponieren. Neuropeptide Y (NPY) ist involviert in Elektrolytregulation, Gefäßremodelling und Immunomodulation. Leptin reguliert die NPY-Expression über den Stat3 und MAPK42/44 Signalweg. Ziel unserer Studie ist es, intrazelluläre Regulationsmechanismen der renalen Leptin-NPY-Achse mit Inflammation und konsekutiv eingeschränkter Nierenfunktion in Beziehung zu setzen. Methoden: Frühe postnatale HA wurde in männlichen Wistar Ratten durch eine Wurfreduktion (WR; WR6, WR10) am postnatalen Tag (P) 1 gewährleistet. Als Kontrollgruppe dienten Tiere ohne postnatale WR (Co). An P70 wurden die Nierenfunktion sowie danach die Nieren mittels molekularbiologischen Techniken untersucht. Ergebnisse: An P70 zeigte sich bei WR6 eine eingeschränkte Nierenfunktion mit erniedrigter GFR sowie einer Proteinurie, Kaliurie und Natriurie im Vergleich zu Co. Proteinanalysen und Immunhistochemie wiesen sowohl auf eine vermehrte Proliferation als auch auf eine Ablagerung von Collagen I als Fibrosemarker in WR6 verglichen mit Co auf. Die Expression von Leptin und NPY waren in WR6 um ein vielfaches erhöht. Die intrazellulären Signalkaskaden Stat3 und MAPK42/44 waren vermindert phosphoryliert, wohingegen SOCS3 (hemmt die Phosphorylierung) in seiner Expression hoch reguliert war. Dies war begleitet von einer erhöhten Expression proinflammatorischer (IL–6) und proliferativer Marker (PCNA). Schlussfolgerung: Die erhöhte SOCS3-Expression nach HA hemmt die Phosphorylierung intrazellulärer Signalkaskaden (Stat3 sowie MAPK42/44) und führt möglicherweise zu einer gestörten Leptin-NPY Achse mit einer gesteigerten NPY-Expression. Diese veränderte Neuro-Immun-Interaktion stellt einen potentiellen Mechanismus der mit früher postnataler HA assoziierten Nierenerkrankungen dar und bietet Ansätze für alternative Therapien.

Hyperalimentation-Nierenfunktion-NPY-Leptin-SOCS3-Inflammation