Molekulare Mechanismen der Kontrastmittel-induzierten Apoptose in proximalen Nierentubuluszellen

Abstract

Der genaue Pathomechanismus, der zur Entstehung der Kontrastmittel-induzierten Nephropathie führt, ist weitgehend unbekannt. Hämodynamische Effekte, eine direkte molekulare Toxizität der Kontrastmittel sowie endogene biochemische Faktoren werden als mögliche Mechanismen diskutiert. Es sollte die Frage geklärt werden, ob es einen unterschiedlichen Regulationsweg bei der zytotoxischen, direkten Kontrastmittel-induzierten Nephropathie gibt. Daher wurden Human Kidney 2 Zellen mit äquiiodinen Konzentrationen der Kontrastmittel Iodixanol und Iopromid stimuliert. Als positive Kontrolle wurde das Apoptose-induzierende Agens Staurosporin, sowie unstimulierte Human Kidney 2 Zellen als negative Kontrolle verwendet. Mittels Zellzählung und 5-Bromo-2-desoxyuridine enzyme-linked immunosorbent assay wurden die Auswirkungen der Kontrastmittel-Applikation in Abhängigkeit von der Kontrastmittel-Art, der Konzentration und der Inkubationszeit bestimmt. Zur näheren Charakterisierung des Zellunterganges wurde mittels Agarose-Gelelektrophorese internukleosomale DNA-Fragmentierung demonstriert, die bis heute als Indikator des Zelltodes durch Apoptose gilt. Hierzu wurde konzentrations- und zeitabhängig die Spaltung des Poly [(ADP-Ribose) Polymerase]-Moleküls dargestellt. Durch Stimulation von Human Kidney 2 Zellen mit Iodixanol und Iopromid konnte kein Unterschied im Regulationsweg ermittelt werden. Beide Kontrastmittel zeigten im Western-Blot eine Spaltung des Poly [(ADP-Ribose) Polymerase]-Moleküls jedoch mit einer zeitlich- und konzentrationsabhängigen Differenzierung. Demnach konnte demonstriert werden, dass Iodixanol und Iopromid bei der Apoptose-Induktion denselben Regulationsweg nehmen und dieser über die Poly [(ADP-Ribose) Polymerase] zur Apoptose führt. Der Regulationsweg der direkten zytotoxisch vermittelten Kontrastmittel-Nephropathie könnte einen Ansatzpunkt in der Therapie des Kontrastmittel-induzierten Nierenversagens darstellen.