Zeitlich-räumliche Entwicklung der Reninexpression in der Mausniere

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	13 January 2008
Referee:	Armin (Prof. Dr.) Kurtz
Date of exam:	30 November 2007
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Physiologie > Prof. Dr. Armin Kurtz
Keywords:	Niere , Dreidimensionale Rekonstruktion , Embryonalentwicklung , Renin-Angiotensin-System , renale Gefäße , Glattmuskelaktin , juxtaglomeruläre Zelle , Verzweigung , renal vessel , alpha-smooth muscle actin , juxtaglomerular cell , branching , three-dimensional reconstruction
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10695

Abstract (German)

Während der metanephrogenen Nierenentwicklung findet man Reninexpression in den Wänden größerer intrarenaler Arterien, während sie in der adulten Niere auf den terminalen Teil der präglomerulären Arterien begrenzt ist. Der Mechanismus dieses streng konservierten Phänomens der unterschiedlichen Lokalisation von reninbildenden Zellen ist noch nicht geklärt. Um dies zu untersuchen, haben wir jetzt ...

Abstract (German)

Während der metanephrogenen Nierenentwicklung findet man Reninexpression in den Wänden größerer intrarenaler Arterien, während sie in der adulten Niere auf den terminalen Teil der präglomerulären Arterien begrenzt ist. Der Mechanismus dieses streng konservierten Phänomens der unterschiedlichen Lokalisation von reninbildenden Zellen ist noch nicht geklärt. Um dies zu untersuchen, haben wir jetzt die dreidimensionale Entwicklung der Reninexpression sowie die Entwicklung und den Verlauf der arteriellen Blutgefäße in der Mausniere während des fötalen und postnatalen Lebens beschrieben. Wir fanden erste Reninimmunreaktionen am 15. Embryonaltag in den Wandzellen der arcuaten Arterien, die auch Glattmuskelaktin exprimieren, punktförmig und in einem völlig diskontinuierlichen Muster. Mit fortscheitender Reifung der Niere steigt die Anzahl der Verzweigungen der arcuaten Arterien exponentiell an, wobei die Reninexpression von den proximalen zu den distalen Teilen des arteriellen Gefäßbaums shiftet. Dabei ist auffällig, dass die Reninexpression nicht nur in eine Richtung, sondern auch retrograd zur A. renalis expandiert. Eine Ansammlung von reninbildenden Zellen an den Verzweigungsstellen, wie sie in der Literatur beschrieben ist, wurde dabei allerdings nicht gefunden. Sämtliche Enden der sich entwickelnden Gefäße sind auch stets reninfrei. Stattdessen erscheint die Reninexpression erst, wenn die Gefäßwände und Aufzweigungen bereits bestehen. Sie verschwindet einige Tage später und bleibt letztendlich nur an den juxtaglomerulären Regionen der afferenten Arteriolen zurück. In den afferenten Arteriolen verschwindet die Koexpression von Renin und Glattmuskelaktin allmählich und die terminalen Zellen exprimieren nur Renin. In allen Stadien der Nierenentwicklung ist die Reninexpression entlang der vergleichbaren Gefäßabschnitte eher heterogen lokalisiert. Wenn die Reninexpression, am Ende der Nierenreifung, die terminalen Teile der afferenten Arteriolen erreicht hat, findet man an den meisten glomerulären Polen reninbildende Zellen, aber nicht an allen.
Wir schließen daraus, dass die Reninexpression sich während der Nierenentwicklung parallel mit dem räumlich-zeitlichen Muster eines noch unbekannten direkten Aktivators der Reningenexpression ändert.

Translation of the abstract (English)

During metanephric kidney development renin expression is found in the walls of larger intrarenal arteries, whilst in the adult kidney it is restricted to the terminal part of preglomerular arterioles. The mechanisms underlying this rather conserved phenomenon of differential renin expression are not yet understood. To approach this issue we have now determined the three-dimensional development ...

Translation of the abstract (English)

During metanephric kidney development renin expression is found in the walls of larger intrarenal arteries, whilst in the adult kidney it is restricted to the terminal part of preglomerular arterioles. The mechanisms underlying this rather conserved phenomenon of differential renin expression are not yet understood. To approach this issue we have now determined the three-dimensional development of renin expression in mouse kidneys during fetal development and postnatal life. We found that renin immunoreactivity appeared first on day 15 of development in wall cells of arcuate arteries that also expressed alpha-smooth muscle actin. Until adulthood the number of branchings of the arcuate arterial tree increased exponentially and renin expression shifted from proximal to distal parts of the arterial vessel tree. A special accumulation of renin expression at branching points was not noted. The cones of growing vessels were always free of renin. Instead, renin expression appeared when vessel walls and branchings were already established, disappeared a few days later and remained continuous only in the juxtaglomerular regions of afferent arterioles. In afferent arterioles coexpression of renin and of alpha-smooth muscle actin disappeared gradually, the terminal cells expressing renin only. At all stages of kidney development renin expression among comparable vessel segments was rather heterogenous. Only when renin expression reached the terminal parts of afferent arterioles, renin was found almost at every glomerular vascular pole.
We received the impression as if renin expression during kidney development changed in parallel with the spatiotemporal pattern of a yet unidentified direct activator of renin gene expression.

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