Renale Verteilung des AT1-Rezeptors in embryonalen Entwicklungsstadien von Mäusen, immunhistochemische und dreidimensionale Darstellung

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Ermer, Johannes

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Date of publication of this fulltext: 26 Sep 2013 10:25

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Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	26 September 2013
Referee:	Prof. Dr. Armin Kurtz
Date of exam:	25 September 2013
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Physiologie > Prof. Dr. Armin Kurtz
Keywords:	Niere, Angiotensin II, AT1-Rezeptor
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:	28871

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Abstract (German)

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Angiotensin II (AngII) ist ein multifunktionelles Hormon, das eine bedeutende Rolle in der Regulation des Blutdruckes und der kardiovaskulären Homöostase spielt. Vermittelt werden die Wirkungen vor allem durch dessen Rezeptoren Angiotensin II-Rezeptor Typ I (AT1) und Rezeptor Typ II (AT2). AT1 wirkt im Körper überwiegend über den G-Proteinsignalweg. Eine renale Verteilung des Rezeptors war aber bislang nur spekulativ über Extrapolation aus einzelnen Nierenschnitten möglich. Ziel dieser Arbeit war es, zum einen über histologische Schnittbilder, zum anderen über spezielle dreidimensionale Visualisierungsmethoden einen Einblick über die Lokalisation des AT1-Rezeptors in der Mausniere während der Entwicklung und im adulten Tier anhand eines kommerziell erhältlichen Antikörpers zu gewähren.
Im Embryonalstadium E17 zeigten sich dabei immunhistochemische Signale für den AT1-Rezeptor ausschließlich in der nephrogenen Zone der Mausniere, wohingegen im Entwicklungsstadium E19 Signale für den AT1-Rezeptor auch in Tubuli juxtamedullär gelegener Glomeruli der arcuaten Seitenäste exprimiert werden.
Am ersten Tag nach der Geburt (pp1) fanden sich deutlich schwächer ausgeprägte Signale für den AT1-Rezeptor in der nephrogenen Zone. Neben Signalen in Tubuli tiefer gelegener Glomeruli, wurde der Rezeptor auch kortikal exprimiert.
Am dritten und fünften Tag nach der Geburt wiesen die Nierenschnitte keine Signale für den AT1-Rezeptor in der nephrogenen Zone auf. Signale im Nierenkortex ähnelten denjenigen am ersten Tag nach der Geburt. Auf zellulärer Ebene betrachtet waren Immunreaktionen für den AT1-Rezeptor vor allem auf den basalen Pol der Tubuluszellen beschränkt. In keinem der untersuchten Entwicklungsstadien wurde eine Kolokalisation der Signale für Renin und AT1 oder Aktin und AT1 beobachtet.
Im adulten Tier war ein Übergang des Signals für den AT1-Rezeptor auf die großen Gefäße der Niere feststellbar. Vor allem in den Arteriae arcuatae war eine vermehrte Anhäufung erkennbar. Die Verteilung innerhalb der Gefäße verlief gleichmäßig.
In weiteren Kofärbungen mit entsprechenden Antikörpern wurde deutlich, dass die Immunreaktionen für den AT1-Rezeptor im proximalen Tubulussystem aufzufinden sind und über die Macula densa in den Glomerulus ziehen.
Verschiedene immunhistochemische Studien zeigten jedoch an AT-Knock-Out Tieren ähnliche Expressionsmuster für den AT1-Rezeptor wie im Wildtyp. Generell gelten Antikörper als gutes Werkzeug, um die Existenz und Verteilung von Rezeptoren zu erschließen, im Fall des AT1-Rezeptors steht jedoch derzeit kein spezifischer, kommerziell erhältlicher Antikörper zur Verfügung.

Translation of the abstract (English)

Angiotensin II (AngII) is a multifunctional hormone, which plays an important role in the regulation of blood pressure and the cardiovascular homeostasis. The effects of Ang II are mediated by the Angiotensin II-receptor type I (AT1) and receptor type II (AT2). AT1 basically takes effects over the G-protein signal pathway. The renal distribution could just be speculated by extrapolation of immunohistochemistry. The aim of this study was to provide insight into the localization of the AT1-receptor in the mouse kidney during nephrogenesis and the adult state with special visualization methods. A commercial antibody bas been used.
At embryonic day 17 (E17) immunohistochemical signals for AT1 receptor just appeared in the nephrogenic region of the mouse kidney. At embryonic day 19 (E19) signals were also expressed in tubules of juxtamedullar placed glomeruli.
One day after birth (pp1) signals of AT1 were less distinctive in the nephrogenic region. Besides the signals in the tubules of juxtamedullar glomeruli the AT1-receptor was also expressed in cortical ones.
Three (pp3) and five (pp5) days after birth kidney tissue didn’t show any AT1-signals in the nephrogenic region. In the renal cortex expression of AT1 resembled the staining at day 1 after birth. On cellular level immunoreactions for AT1 were limited to the basal pole of tubular cells.
There was no colocalization detectable. Neither between the signals of AT1 and smooth-muscle actin nor AT1 and renin at any of the different developmental states.
In the adult kidney AT1 expression shifted to bigger blood vessels, especially to arcuate arteries. Within the blood vessels the distribution of AT1 was similar.
Additional experiments revealed that the AT1 is also located in the proximal tubule system. From there immunoreactions of AT1 shift via the macula densa to the glomerulus.
Nevertheless, different immunohistochemistry-based studies showed an expression pattern of AT1 in AT knock-out mice which was comparable to the one in wildtypes.
In general antibodies provide a good opportunity to research the distribution of receptors, though in case of AT1 no specific antibody is available yet.

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