Einfluss von Peritonealdialyseflüssigkeiten auf die Protein-Glykosylierung von humanen Mesothelzellen

Hintergrund: In der Peritonealdialyse (PD) führt die Zusammensetzung der verwendeten Flüssigkeiten (PDF) mit hohem Glukosegehalt unter anderem durch die Bildung von sogenannten "Advanced Glycation Endproducts" (AGEs) zur Schädigung der Mesothelzellen (MZ) des Peritoneums. Folge dieses negativen Einflusses ist die Fibrosierung des Peritoneums und der damit verbundene zunehmende Funktionsverlust der Peritonealmembran. Zum Teil lassen sich die schädlichen Effekte der PDF durch unzureichenden Schutz der Zellen durch Hitzeschockproteine (HSP) erklären. Kürzlich wurde im in-vitro Modell der experimentellen PD gezeigt, dass die Zugabe von Alanylglutamin (AG) die Stressantwort der Mesothelzellen verbessert. Ziel dieser Studie ist es, die Mechanismen der inadäquaten Stressantwort von MZ und deren Verbesserung durch AG zu untersuchen.

Methoden: MZ wurden aus PD-Effluaten von Kindern gewonnen, kultiviert und bei Konfluenz über variable Zeiten mit einem Gemisch aus Nährmedium und PDF behandelt. Untersucht wurden die Unterschiede der Stressantwort durch zusätzlichen akuten Stressreiz in Form von Präinkubation mit PDF und die Zugabe von Alanylglutamin, mittels Zellviabilitätstests und Proteinexpressions Analysen. Mit Hilfe spezifischer Antikörper gegen glykosylierte Proteine wurde der Einfluss auf die Glykosylierungsmuster in Gesamtprotein-Extrakten und subzellulären Fraktionen untersucht.

Resultate: Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen einen hohen Grad an Übereinstimmung mit in der Literatur beschriebenen Daten. Die Einwirkung von PDF auf MZ führt zu Veränderungen der Proteinmodifikationen als Form der Stressantwort. Die enthaltene Glukose und ihre Degradationsprodukte können dabei besonders die Glykosylierung und damit verbundene regulatorische Funktionen aus ihrem physiologischen Gleichgewicht bringen. Die Einwirkung von AG auf spezifische Enzyme der Glykosylierungskaskade stellt möglicherweise einen attraktiven therapeutischen Ansatzpunkt zur Beeinflussung der Stressantwort von MZ nach PDF Exposition dar.