Osmoregulation der Tight Junctions in Zellen und Nephronabschnitten des inneren Nierenmarks

Die Niere in der Lage, die Urinosmolalität zwischen ca. 50 und 1300 mOsm/kg zu regulieren. Die Mechanismen der Harnkonzentrierung im inneren Nierenmark sind allerdings noch nicht vollständig verstanden. In der vorliegenden Doktorabeit wurden die Epithelien der Nephronabschnitte des inneren Nierenmarks mit Hilfe einer Primärzellkultur und ex vivo am isoliert perfundierten Tubulus untersucht. Dabei wurde der transepitheliale Transport mit den Parametern Widerstand, Potential und Diffusionspotential charakterisiert. Weiter wurde der Kurzschlussstrom und die Kationen- oder Anionenselektivität berechnet. Das Hauptaugenmerk lag auf dem noch weniger erforschten parazellulären Transportweg. Da dieser in seiner Eigenschaft maßgeblich von Claudinen bestimmt wird, wurde die Lokalisation verschiedener Claudine qualitativ in Bezug auf die TJ mit Hilfe der Immunfluoreszenz untersucht. Die Primärzellkulturen wurden auf permeablen Filtern kultiviert und beidseits Osmolalitäten ausgesetzt, die entweder der interstitiellen Osmolalität im Mark (600 mOsm/kg) oder der plasmaisotonen Osmolalität der Rinde (300 mOsm/kg, plasmaisoton) ähnelten. Eine niedrige Osmolalität führte zu einer massiven Erhöhung des Widerstandes und zu einer Reduktion der Anionenselektivität. Dies wurde von einer Verschiebung der Claudine 19 und 7 von vesikulären Strukturen in die Membran begleitet. Die ex vivo-Untersuchungen wurden an Nephronsegmenten von Ratten unterschiedlicher Diuresezustände untersucht. Es zeigten sich lediglich signifikante Ergebnisse bei den aufsteigenden dünnen Schleifen mit vermehrter Kationenselektivität unter Wasserbelastung (PNa+/Cl- = 1,53 ± 0,21) im Vergleich zur Kontrollgruppe (0,99 ± 0,02) und auch nach Furosemid kam es tendenziell zu einer Änderung der Kationenselektivität (1,22 ± 0,18). Claudin-Expressionsanalysen der Claudine 2, 4, 7, 10, 16 und 19 zeigten in der Immunfluoreszenz keine Unterschiede zwischen den Behandlungen, a.e. findet die Regulation postranslational statt.