Universität zu Köln

Rechmeier, Maria Isabella (2025). Die funktionelle Rolle von Interleukin-6 in der akuten renalen Schädigung der neugeborenen Maus nach mechanischer Beatmung. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Frühgeborene sind aufgrund ihrer Lungenunreife häufig auf mechanische Beatmung angewiesen. Während diese Intervention lebensrettend sein kann, verursacht sie gleichzeitig jedoch nicht nur pulmonale Schäden, sondern geht u. a. auch mit einem erhöhten Risiko für eine akute Nierenschädigung einher. Die zugrundeliegenden Mechanismen einer beatmungsbedingten Nierenschädigung sind bisher allerdings weitgehend ungeklärt. Daher wurde in diesem Projekt der akute strukturelle und molekulare Effekt von postnataler mechanischer Beatmung am Mausmodell untersucht. Da unsere Arbeitsgruppe zuvor bereits zeigen konnte, dass die Aktivierung des Interleukin (IL)-6/STAT3-Signalwegs maßgeblich an der Entstehung einer postnatalen Hyperoxie-induzierten Nierenschädigung beteiligt ist, lag unser Untersuchungsfokus auf der Klärung der Rolle von IL-6 als möglichem Schlüsselregulator für ein akutes renales Schädigungsgeschehen. Dazu wurden Wildtyp-Mäuse (Typ C57BL6N10–12) und homozygote Il6-Knockout-Mäuse (TypB6.129S2IL-6tm1Kopf/J10,13) am fünften Lebenstag vier bzw. acht Stunden lang mechanisch beatmet (unbeatmete Tiere aus beiden Gruppen dienten als Kontrollen). Anschließend wurden die Tiere zwecks Organentnahme euthanasiert und die Nieren für molekularbiologische Untersuchungen schock gefroren oder für histomorphometrische Analysen in Paraffin eingebettet. Die Ergebnisse der Gen- und Proteinexpressionsmessungen zeigten post ventilationem eine signifikante renale Aktivierung der IL-6/STAT3-Signalkaskade, sowie eine deutliche Expressionssteigerung der ebenfalls proinflammatorischen Mediatoren Il1b (inklusive seiner downstream Effektoren) und Mcp1. Dieser ausgeprägte Entzündungsprozess war mit einem Expressionsanstieg von Ppargc1a und Sirt1 (mitochondriale Marker), Cdkn1a (Seneszenzmarker), sowie Serpine1 und Ctgf (Fibrosemarker) assoziiert. Zudem konnte eine auffällige Veränderung der mRNA-Expression podozytärer Marker festgestellt werden. Histomorphologisch zeigte sich in den beatmeten Tieren außerdem eine Vergrößerung der nephrogenen Zone im Verhältnis zur Kortexgesamtfläche. Der Il6-Knockout konnte die beschriebenen Beatmungseffekte zum Teil verhindern oder zumindest attenuieren. Somit konnte gezeigt werden, dass eine postnatale mechanische Beatmung im neonatalen Nierengewebe eine IL-6-vermittelte Entzündungsreaktion anstößt und damit störend in die zelluläre und mitochondriale Homöostase eingreift. Die frühe Hochregulation profibrotischer Mediatoren deutet dabei auf eine über die Akutphase hinausgehende, langfristige Schadensinduktion hin. Entsprechend ergibt sich das Potenzial für die Entwicklung präventivtherapeutischer Interventionen, wobei die weiterführende Erforschung eines anti-IL-6-basierten Ansatzes vielversprechend erscheint.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Rechmeier, Maria Isabella UNSPECIFIED UNSPECIFIED UNSPECIFIED
Contributors:	Contribution Name Email Censor Alcázar, M. A. A. UNSPECIFIED Censor Brähler, S. P. UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-749982
Date:	2025
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Kinder- und Jugendmedizin
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Interleukin-6 UNSPECIFIED mechanische Beatmung UNSPECIFIED postnatal UNSPECIFIED Niere UNSPECIFIED Mausmodell UNSPECIFIED Knockout UNSPECIFIED
Date of oral exam:	19 September 2024
Referee:	Name Academic Title Alcázar, Miguel A. A. Universitätsprofessor Dr. med. Dr. nat. med. Brähler, Sebastian P. Privatdozent Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/74998