Dreidimensionale Darstellung der Aquaporin2-Expression in der Entwicklung der Mausniere

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	28 March 2011
Referee:	Prof. Dr. Armin Kurtz and Prof. Dr. Bernhard Banas
Date of exam:	25 February 2011
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Physiologie
Interdisciplinary Subject Network:	Not selected
Keywords:	Niere, Aquaporin2, Sammelrohr, Entwicklung, kidney, Aquaporin2, collecting duct, development
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	20041

Abstract (German)

AQP2 ist ein Kanalprotein in den Hauptzellen der Sammelrohre. Es wird Vasopressin-abhängig in die apikale Plasmamembran eingebaut, um Wasser aus dem Tubuluslumen zu resorbieren. Wenn kein Bedarf an AQP2-Kanälen besteht, wird es in intrazellulären Vesikeln gespeichert. Die Entstehung der Sammelrohre ist zum Teil bereits erforscht. Über ihren dreidimensionalen Aufbau innerhalb der Niere ist aber ...

Abstract (German)

AQP2 ist ein Kanalprotein in den Hauptzellen der Sammelrohre. Es wird Vasopressin-abhängig in die apikale Plasmamembran eingebaut, um Wasser aus dem Tubuluslumen zu resorbieren. Wenn kein Bedarf an AQP2-Kanälen besteht, wird es in intrazellulären Vesikeln gespeichert.
Die Entstehung der Sammelrohre ist zum Teil bereits erforscht. Über ihren dreidimensionalen Aufbau innerhalb der Niere ist aber noch wenig bekannt. In dieser Arbeit wurde an Hand dreidimensionaler Modelle die AQP2-Expression und seine räumliche Verteilung im Laufe der Nierenentwicklung bei der Maus vom Embryonaltag 16 bis zum Adultzustand untersucht. Mit Hilfe der Signale von AQP2 wurden Rückschlüsse auf die Entwicklung und den Aufbau des Sammelrohrsystems gezogen.
Es wurde festgestellt, dass AQP2 erstmals am Embryonaltag 16 exprimiert wird. Zunächst ist es im Bereich der äußeren Medulla und des Kortex in großlumigen Sammelrohren lokalisiert. Im Laufe der Entwicklung wird AQP2 im ganzen Sammelrohrsystem exprimiert, wobei im Bereich der inneren Medulla und der Papille besonders viel AQP2 gefunden wird, da alle Sammelrohre ausschließlich über die Papille in das Nierenbecken münden. AQP2 ist gemäß seiner Funktion als Kanalprotein zur Wasserresorption aus dem Sammelrohrlumen in die Hauptzellen der Sammelrohre stets vorwiegend an der apikalen Plasmamembran lokalisiert. AQP2 konnte zunächst im Bereich der Papille, bei adulten Tieren im gesamten Organ basolateral gefunden werden. Eine vesikuläre Speicherung wurde in weiterentwickelten Stadien nachgewiesen.
Eine im Verhältnis zum Nierenwachstum überproportionale Zunahme des AQP2-Volumens wurde sowohl auf Proteinebene als auch auf mRNA-Niveau festgestellt.
In Übereinstimmung mit der angegebenen Literatur kann bestätigt werden, dass sich das Sammelrohrsystems durch Teilungen aus der Ureterknospe entwickelt. Das Sammelrohrsystem ist vor allem im Zentrum der Niere lokalisiert, wobei dieser Bereich frei von größeren arteriellen Gefäßen ist.

Translation of the abstract (English)

AQP2 is abundant in the collecting duct principal cells and is the chief target for the regulation of collecting duct water reabsorption by vasopressin. It`s retained in an intracellular storage of vesicles and on demand it`s incorporated in the apical plasma membrane. So far, little is known about the tree-dimensional structure of the collecting duct system within the kidney. This work deals ...

Translation of the abstract (English)

AQP2 is abundant in the collecting duct principal cells and is the chief target for the regulation of collecting duct water reabsorption by vasopressin. It`s retained in an intracellular storage of vesicles and on demand it`s incorporated in the apical plasma membrane.
So far, little is known about the tree-dimensional structure of the collecting duct system within the kidney. This work deals with the three-dimensional-architecture of AQP2 distribution during kidney development from embryonic day 16 to adult status in mice. Conclusions were drawn from AQP2 signals to the development and architecture of the collecting duct system.
At first AQP2 is expressed on embryonic day 16. Primarily it`s located in big collecting ducts of the outer medulla and the cortical region. During development AQP2 is expressed all over the collecting system, especially in the area of the papilla and the inner medulla, in due to the fact that all collecting ducts are ending via the papilla to the renal pelvis. AQP2 is according to its function for regulation of collecting duct water reabsorption predominantly expressed in the apical plasma membrane. It`s also located on the basolateral side in the papilla, in adult animals all-up the kidney apical as well as basolateral. A storage of vesicles was detected in more developed stages.
An in relation to the kidney development increased AQP2 protein volume and an increased mRNA-level was detected.
In correlation to other authors the collecting system sprouts out of the ureteric bud. It is located in the center of the kidney an area without bigger vessels.

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