Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 07/19

The global burden of chronic kidney diseases remains an ongoing medical challenge.

Therapies that can halt or reverse advanced renal injury are not yet available. Increasing

numbers of patients progress to the end-stage renal failure and require renal replacement

therapy, the latter being associated with significant mortality, a lower quality of life, and high

costs for national health systems. Thus, new treatment strategies that slow down, halt or even

revert progressive renal damage are requested.

Chemokines and their receptors are involved in the pathogenesis of renal diseases. They

mediate leukocytes and macrophages recruitment and activation during initiation as well as

progression of renal inflammation. Infiltrating leukocytes are the major source for

proinflammatory and profibrotic cytokines and are therefore critical for mediating fibroblast

proliferation, differentiation into myofibroblasts, matrix production, and tubular atrophy.

Recent advances in the understanding of the molecular mechanisms that regulate renal

leukocyte recruitment suggest chemokines and chemokine receptors as novel targets for

specific pharmacological intervention.

The aim of the present thesis was to investigate the role of chemokine receptor CCR1 for the

progression of chronic kidney diseases, e.g. Alport disease and diabetic nephropathy. Two

different animal models were used: Col4A3-deficient mice and type 2 diabetic db/db mice

with advanced diabetic nephropathy. We blocked CCR1 in Col4A3-deficient mice with

BX417, a small molecule CCR1 antagonist, and BL5923, a novel orally available antagonist

with a high specificity for human and murine CCR1 in uninephrectomized type 2 diabetic

db/db mice, respectively.

Treatment with BX471 (25mg/kg) from weeks 6 to 10 of life improved survival of COL4A3-

deficient mice, characterized by glomerulosclerosis and subsequent progressive

tubulointerstitial injury, leading to fatal end-stage renal disease (ESRD). Improvement was

associated with less interstitial macrophages, apoptotic tubular epithelial cells, tubular

atrophy, interstitial fibrosis, and less globally sclerotic glomeruli. BX471 reduced total renal

Ccl5 mRNA expression by reducing the number of interstitial CCL5-positive cells in

inflammatory cell infiltrates. Intravital microscopy of the cremaster muscle in male mice

identified that BX471 or lack of CCR1 impaired leukocyte adhesion to activated vascular

endothelium and transendothelial leukocyte migration, whereas leukocyte rolling and

interstitial migration were not affected. Furthermore, in activated murine macrophages,

BX471 completely blocked CCL3-induced CCL5 production.

When CCR1 was blocked with BL5923 (60mg/kg, b.i.d), the interstitial recruitment of ex

vivo labeled macrophages was markedly decreased in uninephrectomized male db/db mice

with type 2 diabetes. Similarly, BL5923 orally administered from month 5 to 6 of life

reduced the numbers of interstitial macrophages in uninephrectomized db/db mice. This was

associated with reduced numbers of Ki-67 proliferating tubular epithelial and interstitial

cells, tubular atrophy, and interstitial fibrosis in uninephrectomized db/db mice. Glomerular

pathology and proteinuria were not affected by the CCR1 antagonist. BL5923 reduced renal

mRNA expression of Ccl2, Ccr1, Ccr2, Ccr5, Tgf-β1, and collagen I-α1 when compared to

untreated uninephrectomized male db/db mice of the same age.

Thus, we identified a previously unrecognized role for CCR1-dependent recruitment of

interstitial macrophages for the progression of chronic kidney disease in Alport disease and

diabetic nephropathy. These data identify CCR1 as a potential therapeutic target for Alport

disease and late stage diabetic nephropathy or other progressive nephropathies associated

with interstitial macrophage infiltrates.

Es werden die Aufgaben und Tätigkeitsbereiche der Ärztlichen Stellen beschrieben und die Arbeitsweise der Ärztlichen Stelle der Bundeswehr mit einer Auswertung der durchgeführten Prüfungen dargestellt.

Hintergrund: Die diabetische Makroangiopathie ist die Hauptursache diabetischer Morbidität und Mortalität. Mit einer hoch innovativen MRT-Technik wurde in dieser Studie der vaskuläre Status (außer Koronararterien) von 65 langjährigen Typ 1 und Typ 2 Diabetiker erfasst, um das Screening-Potential der Methode zu untersuchen und Prädiktoren einer vaskulären Multimorbidität bei Diabetes zu identifizieren.

Methodik: Das an einem 1,5 Tesla oder 3,0 Tesla eingesetzte Protokoll umfasste eine MRT-Bildgebung des Schädels, eine kardiale Funktions- und Vitalitätsbildgebung, eine kontrastverstärkte Ganzkörper-MR-Angiografie sowie Weichteiluntersuchungen der Unterschenkel und Füße. Die Prävalenz der gefundenen Komplikationen wurde erfasst und mit vorbekannten Befunden verglichen. Die in der Angiografie gefundene Atherosklerose wurde in jedem Gefäß in 6 Stufen kategorisiert und hieraus ein Gesamtscore errechnet. Die Assoziation dieses Scores mit einer KHK (klinisch) und anderen klinischen und biochemischen Parametern wurde untersucht (Generalized Linear Model, alters- und geschlechtsadjustiert, SAS 9.1).

Ergebnisse: Im MRT zeigte sich eine sehr hohe Prävalenz vaskulärer Komplikationen. Zusätzlich waren je nach Untersuchungsgebiet 50-100% der entdeckten Läsionen Neudiagnosen, wobei fast alle vorbekannten Befunde im MRT gesehen wurden. In der Assoziation des Atherosklerosescores zeigte sich Alter (p=0,0008) und männliches Geschlecht (p=0,03) signifikant mit dem Score assoziiert (r²=0,23). Nach Alters- und Geschlechtskorrektur war der Score mit unabhängig festgestellter KHK (r²=0,32; p=0,005), Retinopathie (r²=0,31; p=0,007), Serumkreatinin (r²=0,34; p=0,007) sowie nur grenzwertig mit der Diabetesdauer (r²=0,26; p=0,07) assoziiert.

Schlussfolgerung: Mit einer kardiovaskulären MRT-Ganzkörperuntersuchung ließen sich in unserem Kollektiv von langjährigen Diabetikern zuverlässig bekannte und zahlreiche unbekannte vaskuläre Läsionen nachweisen. Ein auf dem MRT-Befund basierender Atherosklerosescore war nach Korrektur für Alter und Geschlecht signifikant mit wichtigen, in einer Einmalmessung sinnvoll zu bestimmenden, kardiovaskulären Risikofaktoren und Prädiktoren sowie mit einer vorbekannten KHK assoziiert. Die Ganzkörper-MRT-Untersuchung ist eine viel versprechende Methode, um für wissenschaftliche und klinische Fragestellungen einen umfassenden vaskulären Status bei Diabetikern zu erheben.