- In-vivo-Analyse der Rolle der löslichen Epoxidhydrolase in der Progression der Niereninsuffizienz bei der Maus (2010)
- Hintergrund: Epoxyeicosatriensäuren (Epoxyeicotrienoic acids, EETs) sind antihypertensiv, anti-inflammatorisch, anti-proliferativ und pro-fibrinolytisch wirksam. Die lösliche Epoxid-Hydrolase (soluble epoxid hydrolase, sEH) wandelt EETs in ihre korrespondierenden, weniger aktiven Diole (DHETEs) um. Das legt die Vermutung nahe, dass eine Steigerung der EET-Spiegel durch sEH-Inhibition eine Strategie zur Verhinderung von Endorganschäden sein kann. Wir untersuchten den Effekt der sEH-Inhibition im Modell der chronischen Niereninsuffizienz bei der Maus. Methoden: Es wurde eine 5/6 Nephrektomie (5/6 Nx) an männlichen SV129 Mäusen durchgeführt um eine chronisch progressive Niereninsuffizienz zu induzieren. Postoperativ wurden die Tiere in Gruppen randomisiert und mit Placebo (Leitungswasser), einem ACE-Hemmer (Ramipril, 40 mg/kgKG/d), dem sEH-Inhibitor 1471 (15 mg/kgKG/d) und dem CYP-Inhibitor Fenbendazol (15 mg/kgKG/) für 8 Wochen behandelt. Ergebnisse: Verglichen mit den sham-operierten Mäusen induzierte die 5/6 Nx einen arteriellen Hypertonus, eine Proteinurie, Glomerulosklerose und eine erhöhte Sterblichkeit. Wie erwartet führte die Gabe von Ramipril zu einer Blutdrucksenkung, einer verminderten Albuminurie und einer verbesserten Überlebensrate. Fenbendazol senkte die Plasma- Konzentration von einigen EETs, hatte aber keinen Einfluss auf die Progression der Niereninsuffizienz. Überraschenderweise kam es unter sEH-Inhibitor-Therapie zu keiner Blutdrucksenkung in diesem Modell. Im Gegenteil, die Proteinurie war sogar noch verstärkt bei den 5/6 Nx-Tieren unter 1471-Therapie verglichen mit der Placebo-Gruppe. Die Plasma-EET-Spiegel waren >2 mal höher in den 5/6 Nx-Mäusen als in der korrespondierenden sham-Gruppe. Die renale sEH-Expression war in den 5/6 Nx-Mäusen vermindert, eine medikamentöse sEH-Inhibition steigerte die EET-Spiegel in diesen Tieren noch weiter. Bemerkenswert war, dass, ausschließlich in den 5/6 Nx-Gruppen, eine sEH-Inhibition und eine CYP-Inhibition zu einer gesteigerten Konzentration von 5-Hydroxyeicosatriensäure (5-HETE), 12-HETE und 15-HETE führte, welche Lipid Peroxidations- und Lipoxygenase-Produkte sind. Fazit: Im Modell der 5/6 Nephrektomie bei der Maus führt die Hemmung der sEH zu keiner Blutdrucksenkung, sondern zu einer Verschlechterung der Proteinurie. Ursächlich hierfür sind vermutlich die durch die Niereninsuffizienz hervorgerufe Akkumulation von EETs sowie eine Verschiebung des Arachidonsäure-Metabolismus hin zu Lipoxgenase-Produkten mit nierenschädigender Wirkung.
- Inhibition of the soluble epoxide hydrolase promotes albuminuria in mice with progressive renal disease (2010)
- Epoxyeicotrienoic acids (EETs) are cytochrome P450-dependent anti-hypertensive and anti-inflammatory derivatives of arachidonic acid, which are highly abundant in the kidney and considered reno-protective. EETs are degraded by the enzyme soluble epoxide hydrolase (sEH) and sEH inhibitors are considered treatment for chronic renal failure (CRF). We determined whether sEH inhibition attenuates the progression of CRF in the 5/6-nephrectomy model (5/6-Nx) in mice. 5/6-Nx mice were treated with a placebo, an ACE-inhibitor (Ramipril, 40 mg/kg), the sEH-inhibitor cAUCB or the CYP-inhibitor fenbendazole for 8 weeks. 5/6-Nx induced hypertension, albuminuria, glomerulosclerosis and tubulo-interstitial damage and these effects were attenuated by Ramipril. In contrast, cAUCB failed to lower the blood pressure and albuminuria was more severe as compared to placebo. Plasma EET-levels were doubled in 5/6 Nx-mice as compared to sham mice receiving placebo. Renal sEH expression was attenuated in 5/6-Nx mice but cAUCB in these animals still further increased the EET-level. cAUCB also increased 5-HETE and 15-HETE, which derive from peroxidation or lipoxygenases. Similar to cAUCB, CYP450 inhibition increased HETEs and promoted albuminuria. Thus, sEH-inhibition failed to elicit protective effects in the 5/6-Nx model and showed a tendency to aggravate the disease. These effects might be consequence of a shift of arachidonic acid metabolism into the lipoxygenase pathway.
- Activation of Rac-1 and RhoA contributes to podocyte injury in chronic kidney disease (2013)
- Rho-family GTPases like RhoA and Rac-1 are potent regulators of cellular signaling that control gene expression, migration and inflammation. Activation of Rho-GTPases has been linked to podocyte dysfunction, a feature of chronic kidney diseases (CKD). We investigated the effect of Rac-1 and Rho kinase (ROCK) inhibition on progressive renal failure in mice and studied the underlying mechanisms in podocytes. SV129 mice were subjected to 5/6-nephrectomy which resulted in arterial hypertension and albuminuria. Subgroups of animals were treated with the Rac-1 inhibitor EHT1846, the ROCK inhibitor SAR407899 and the ACE inhibitor Ramipril. Only Ramipril reduced hypertension. In contrast, all inhibitors markedly attenuated albumin excretion as well as glomerular and tubulo-interstitial damage. The combination of SAR407899 and Ramipril was more effective in preventing albuminuria than Ramipril alone. To study the involved mechanisms, podocytes were cultured from SV129 mice and exposed to static stretch in the Flexcell device. This activated RhoA and Rac-1 and led via TGFβ to apoptosis and a switch of the cells into a more mesenchymal phenotype, as evident from loss of WT-1 and nephrin and induction of α-SMA and fibronectin expression. Rac-1 and ROCK inhibition as well as blockade of TGFβ dramatically attenuated all these responses. This suggests that Rac-1 and RhoA are mediators of podocyte dysfunction in CKD. Inhibition of Rho-GTPases may be a novel approach for the treatment of CKD.
