73
4.1.2 TGF-ß-Expression als zentraler Parameter für die Fibroseaktivität
In dieser Arbeit wurde auf die Expression des Transforming-Growth-Faktor auf
Proteinebene sowie auf messenger RNA-Ebene
besonderes Augenmerk
gelegt. Desweiteren wurde in vitro die TGF-ß-Expression unter NO-Donation
untersucht. Diese Akkumulation extrazellulärer Proteine steht im Vordergrund
der renalen Gewebsfibrosierung. Diese besondere Betrachtung des Zytokins
erfolgte, da TGF-ß eine Schlüsselrolle in der renalen Matrixakkumulation
zugeschrieben wird [20;13;15;16;17;18;35] TGF-ß ist in eine große Reihe
biologischer Funktionen verwickelt, wie der Embryogenese, der
Zelldifferenzierung und vor allem bei der Wundheilung wurde eine
vorherrschende Stellung dieses Zytokins dokumentiert [2;98]. Eine Arbeit von
Border und Noble konnte diese zentrale Rolle von TGF-ß
durch ein Experiment
mit TGF-ß-neutralisierenden Antikörpern untermauern, indem gezeigt wurde,
dass der Einsatz dieser Antikörper die Fibrose in der Anti-Thy-1-
Glomerulonephritis signifikant reduzieren konnte [16].
4.1.3 Weitere Parameter zur Messung der Fibroseaktivität
In beiden Versuchsprotokollen wurden neben dem zentralen Fibrosemarker
TGF-ß auch noch die Matrixproteine Fibronektin und Plasminogen-Aktivator-
Inhibitor-1 gemessen. Diese Messungen dienten unter anderem dazu, die TGF-
ß-unabhängigen Wirkungen von L-Arginin, Molsidomin und der NOS-Inhibition
zu untersuchen. Fibronektin als Bestandteil der extrazellulären
Matrix dient als
weiterer Marker für Matrixproduktion [99]. Mit der Messung von PAI-1 kann eine
Aussage zur Matrixdegradation getroffen werden. PAI-1 stimuliert die
Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin und ist aufgrund seiner
proteolytischen Eigenschaften am Abbau der Matrix beteiligt. Die Involvierung
von PAI-1 in die Matrixdegradation konnte in einer Studie mit kultivierten
Mesangialzellen und auch in einen in vivo-Modell der Bleomycin-induzierten
Lungenfibrose gezeigt werden [100;101].
74
4.2
Wirkung der L-Arginin-Gabe, der NO-Donation und der Blockade
der NO-Synthese auf den Blutdruck
Die im Rahmen der Anti-Thy-1-Glomerulonephritis erfolgende
Matrixakkumulation ist primär eine Antwort auf den immunulogisch
verursachten Schaden. Ein durch veränderte Hämodynamik entstandener
Gewebeschaden spielt in diesem Tiermodell wahrscheinlich keine größere
Rolle [10]. Der Blutdruck bleibt während der Anti-Thy-1-Glomerulonephritis
normal und auch darüber liegende Blutdruckverhältnisse beeinflussen die
Matrixakkumulation nicht [75]. In beiden Versuchsprotokollen wurde keinerlei
Beeinflussung des systemischen Blutdrucks weder durch die Induktion der Anti-
Thy-1-Glomerulonephritis noch durch die Gabe von L-Arginin, Molsidomin oder
L-NAME festgestellt. Die vorliegenden Ergebnisse der beiden
Versuchsprotokolle
weisen auf direkte, Blutdruck-unabhängige Wirkungen der
relativ niedrigen NO-Spiegel hin, welche – vermutlich über die endotheliale
NOS entstanden – auf der molekularen Kaskade der Gewebsreparatur eine
wichtige Rolle zu spielen scheinen. Gewebeschäden der Niere verursacht durch
Bluthochdruck ist ein Grund für die Entstehung und die Progression chronischer
Nierenerkrankungen. Vorangegangene Studien konnten zeigen, dass der
positive Effekt einer L-Arginin Zufuhr mit niedrigeren Blutdruckwerten
einherging [19;72]. Diese Daten ließen vermuten, dass
L-Arginin die
unzureichende endotheliale NO-Produktion steigert und aus diesem Grunde die
Niere vor hypertensiven Gewebsschäden und damit auch vor einhergehender
Matrixexpansion schützt.
75
4.3 Wirkung der pharmakologischen Intervention in den L-
Arginin/NO-Stoffwechsel auf die Expression der Fibrosemarker
TGF-ß, Fibronektin und PAI-1 sowie auf die Matrixexpansion
4.3.1 Effekte der diätetischen L-Arginin-Zufuhr
Die gefundenen Ergebnisse zeigen, dass eine hohe L-Arginin Zufuhr die
glomeruläre Matrixproduktion und die
Matrixakkumulation in der
Reparationsphase der Anti-Thy-1-Glomerulonephritis limitieren kann. In beiden
Versuchsprotokollen wurde eine signifikante Reduktion der gemessenen
Fibroseparameter TGF-ß, Fibronektin und PAI-1 gefunden. Das gilt für die
Proteinexpressionsebenen wie auch für die mRNA dieser Matrixproteine. Auch
in der histologischen Auswertung wurde eine signifikante Reduktion der
Matrixakkumulation und Fibrosierung der Glomeruli gefunden. Charakteristisch
für verschiedene Modelle von Nierenerkrankungen ist ein Mangel in der NO-
Synthese [10;19;37;38;69]. Bei humanen Nierenerkrankungen wurde ein
niedriger NO-Spiegel gefunden. Beispiele sind hier die IgA-Nephropathie,
renale Hypertension und die chronische Niereninsuffizienz [69].
Auch in
experimentellen Modellen wie der subtotalen Nephrektomie, der hypertensiven
Nephropathie, der obstruktiven und der durch Cholesterol-Fütterung induzierten
Nephropathie wurde eine reduzierte NO-Synthese nachgewiesen [10;64]. In
verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass eine Reduktion der NO-
Produktion mit einem unzureichenden Angebot der Vorstufe von NO, L-Arginin,
verknüpft war. Diese Aminosäure ist für Nagetiere wie auch für den Menschen
semi-essentiell [20].
Dies
bedeutet, dass unter normalen physiologischen Bedingungen die eigene,
endogene L-Arginin-Generation für die Aufrechterhaltung des gesamten
metabolischen Gleichgewichtes dieser Aminosäure ausreichend ist [20]. Ist der
L-Arginin-Stoffwechsel aber reduziert, wie beispielsweise in Wachstumsphasen,
bei Entzündungsvorgängen oder Reperaturprozessen von Gewebsdefekten
kann die diätetische Zufuhr limitierend für die Stoffwechselwege werden, die L-
Arginin metabolisieren [10;20]. In verschiedenen Arbeiten im Rahmen