Závěrečná zpráva grantu 153/1997/C/1.LF

Název projektu:	Diferenciace tubulárních a vaskulárních komponent embryonální ledviny ve vztahu k transportním procesům
Hlavní řešitel:	doc.MUDr. Zuzana Jirsová, CSc.
Spoluřešitelé:	MUDr. Zdeňka Zemanová, CSc.; Jana Kolářová; Iva Šimánková; Zuzana Adamcová; Wanda Urbanová
Období řešení:	1997-1999
Celková dotace:	344,3 tis. Kč

Souhrn výsledků

    Diferenciace funkčních struktur ledviny byla sledována u embryonální ledviny (mezonefros) kuřecích zárodků mezi 4. až 20. dnem inkubace. Vývoj nefronů a renálních cév je podmíněn expresí strukturálních a funkčních proteinů, které determinují permeabilitu tubulární a vaskulární stěny a zajišťují jejich transportní schopnosti. Proto byly při řešení projektu zvoleny tyto metodické přístupy: 1) strukturální diferenciace jednotlivých segmentů nefronů byla vyšetřována v transmisním elektronovém mikroskopu, 2) detekce proteinů účastnících se na formování mezibuněčných spojů a tvorby bazální membrány byla prováděna imunohistochemickými metodami, 3) exprese aktivit transportních enzymů plazmalemy tubulárního epitelu byla prokazována histochemickými metodami, 4) citlivost vyvíjejícího se mezonefros k nefrotoxickým látkám byla studována po aplikaci cis-platiny, 5) analýza cystických dilatací nefronů.
    Diferencovaná renální tělíska kuřecího mezonefros odpovídají ultrastruktuře tělísek definitivní ledviny (metanefros). Diferenciace proximálních tubulů (PT) předchází vývoji distálních tubulů (DT). Diferencovaný epitel PT je rezorpčního typu, funkční specializace je provázena časnou expresí katalytické aktivity enzymů apikální membrány (alkalické fosfatázy, AP, 5´-nukleotidázy, AMP, a exopeptidáz). Na rozdíl od metanefros epitel nemá vyvinutý bazolaterální labyrint. Strukturální specializaci epitelových buněk PT v mezonefros představuje bohaté členění bazolaterálních povrchů v mikroklky, které interdigitují v intercelulárních prostorech nebo vybíhají proti lamina basalis. Submikroskopický průkaz aktivity AP a AMP na membráně mikroklků svědčí o transportní funkci této specializace. Diferenciace epitelu DT je charakterizována výrazným členěním cytoplazmatické membrány v bazolaterální labyrint a je provázena expresí aktivity Na,K-ATPázy. Tato funkční specializace pro iontový transport v mezonefrických DT odpovídá diferenciaci u metanefros. Imunohistochemické vyšetření bylo zaměřeno na expresi adhezívních proteinů (cadheriny, beta-catenin, integriny) a komponent bazální membrány a extracelulární matrix (kolagen typu IV, laminin, fibronectin, heparan sulfát a chondroitin sulfát). Vyšetření prokázalo nižší expresi beta-1 integrinu a beta-cateninu u PT, alfa-3 integrin byl detekován pouze u DT. Rozdílná distribuce adhezívních proteinů v epitelu PT a DT by mohla být indikátorem snížené soudržnosti tubulární stěny a uplatňovat se při vývoji cystických dilatací tubulů, které postihují pouze PT. Citlivost vyvíjejícího se mezonefros k účinku nefrotoxických látek byla sledována po intraamniální aplikaci cis-platiny. Studie prokázala především embryotoxický účinek, u přežívajících zárodků nebylo prokázáno poškození nefronů, ale byl zjištěn vyšší výskyt cysticky dilatovaných tubulů.
    Cystické dilatace proximálních tubulů (CDT) se vyskytují spontánně u 7 -11 denních zárodků. Jejich tvorba byla vyvolána aplikací celkového histonu telecího brzlíku nebo cis-platiny 4 - 6 denním kuřecím zárodkům, tj. v období diferenciace nefronů. Zvýšený výskyt CDT jsme zjistili v hypertrofující ledvině u experimentálně vytvořené unilaterální renální ageneze. Submikroskopické vyšetření prokázalo v CDT epitel rezorpčního typu, ale zastoupení apikálních i bazolaterálních mikroklků, rozvoj endocytotického aparátu a exprese aktivity AP a AMP vykazovaly nepravidelnou, místy redukovanou distribuci. Detekovali jsme sníženou expresi beta-cateninu na apikálním povrchu buněk a lamininu v bazální membráně jako možný ukazatel předpokládaného snížení soudržnosti tubulární stěny. Domníváme se, že tyto nálezy spolu s nižší rezorpční a transportní kapacitou epitelu by se mohly uplatňovat jako možné faktory při vzniku CDT.