Die Entwicklung eines primären, murinen In-vitro-Nierenzellsystem zur Untersuchung von Stimulatoren des Tamm-Horsfall Proteins

Hintergrund Das Tamm-Horsfall Protein (syn. Uromodulin, THP) ist ein mannosyliertes Glykoprotein, welches in der Niere im dicken aufsteigenden Ast der Henle Schleife gebildet wird. THP bindet an das mannosesensitive Adhäsin FimH uropathogener E. coli (UPEC) und verhindert so die FimH-abhängige Adhäsion der Bakterien an Wirtszellen. Demnach ist THP Teil der angeborenen Immunabwehr.

Fragestellung Im Rahmen einer zuvor publizierten Studie wurde gezeigt, dass die THP-Produktion in vivo am Menschen nach oraler Gabe von Cranberry-Extrakt (Vaccinium macrocarpon) signifikant gesteigert wird, allerdings wird dieser Effekt nur bei männlichen Probanden beobachtet [1]. Unklar ist bisher, auf welche biochemische Prozesse Einfluss genommen werden kann, um eine THP-Sekretion zu erhöhen. Naturstoffe als Induktoren der THP-Bildung bieten großes Potenzial für innovative Therapiestrategien gegen unkomplizierte Harnwegsinfekte, um der Entwicklung antibiotikaresistenter Keime entgegenzuwirken.

Methodik Zum Screening potenzieller THP-Induktoren auf Basis von pflanzlichen Extrakten oder Naturstoffen wird ein aussagekräftiges In-vitro-Zellsystem benötigt, welches bisher in der Literatur als solches nicht beschrieben ist. Zur Etablierung eines solchen Systems wurden Mäuse initial hinsichtlich der Bildung von THP in der Niere immunohistologisch untersucht und die THP-Bildung in den Präparationen bestätigt. Auf Basis verschiedener Publikationen [2] [3] wurde nachfolgend ein In-vitro-Zellsystem aus Mäusenieren etabliert, um die THP-Sekretion untersuchen zu können. Frische Mäusenieren wurden präpariert, enzymatisch und mechanisch zerkleinert und in Kultur gebracht. Der Verlauf des Zellwachstums wurde für maximal 4 Wochen beobachtet. Nach 4 Wochen wurden die Zellen hinsichtlich der THP-Produktion untersucht (Durchflusszytometrie, Immunofluoreszenz).

Fazit Unter Nutzung des zellbiologischen Systems können im Rahmen weiterer Arbeiten Naturstoffe und Extrakte untersucht werden, die einen Einfluss auf die Sekretion von THP besitzen.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
22. Juni 2021

• Literatur

• 1 Scharf B. et al. Planta Med 2019; 85: 126-138
• 2 Glaudemans B. et al. Pflugers Archiv 2014; 466: 343-356
• 3 Lechner C. Nierenzellen als In-vitro-Modell zur Evaluierung der renalen Sekretion von Arzneistoffkandidaten [Dissertation]. Universität Heidelberg;. 2014