Rolle von B-Zellen bei Salzspeicherung in der Haut

Eine salzreiche Diät ist in der westlichen Gesellschaft weit verbreitet und steht in engem Zusammenhang mit Herz-Kreislauf Erkrankungen, Gefäßproblemen und Bluthochdruck. Rezente Studien konnten zeigen, dass Salz (Na+) in großen Mengen unter der Haut gespeichert werden kann. Diese Na+ Speicherung wird durch exzessive Salzzufuhr gefördert und ist mit einem erhöhtem Blutdruck und Gefäßschäden assoziiert. Eine hohe Salzkonzentration in der Haut kann einerseits die Immunantwort pro-entzündlicher Immunzellen antreiben, andererseits können spezielle Immunzellen wie Makrophagen die Salzkonzentration im Gewebe durch Aktivierung spezifischer Proteine und Transkriptionsfaktoren über das lymphatische System auch reduzieren. Dieser Effekt kannden Organismus vor übermäßiger Salzanreicherung, einer überschießenden entzündlichen Immunantwort, sowie Bluthochdruck schützen. Über die Rolle von B-Zellen in der Förderung dieser verschiedener immunregulatorischer Eigenschaften in einer salzreichen Mikroumgebung ist bis dato wenig bekannt. Erste Ergebnisse deuten an, dass B-Zellen infolge der hohen Na+ Speicherung in der Haut einerseits die pro-entzündlichen Immunantwort antreiben können, andererseits als Regulatoren des Na+ Stoffwechsels in weiterer Folge einen positiven Einfluss auf die Blutdruckregulation haben können. Im Rahmen dieses Projektes möchten wir nun die Hypothese testen, ob Na+ Speicherung in der Haut eine pro-entzündliche Antikörperproduktion in B-Zellen tatsächlich antreiben kann und ob B-Zellen eine regulatorische Aktivität ausüben, indem sie die Na+ Transport über Lymphgefäße steuern können und so auch eine blutdrucksenkende Eigenschaften haben. Wir werden ein spezifisches Knockout- Mausmodell (mit B-Zell spezifischer Beseitigung des osmoprotektiven Transkriptionsfaktors TonEBP) verwenden, um die genaue Rolle von Salz in der Regulation der adaptiven Immunantwort zu untersuchen. Die dadurch gewonnenen neuen Erkenntnisse könnten den derzeitigen Wissensstand über die Rolle der Salzspeicherung in der Haut fundamental verändern. Genaue Analysen der Effekte von Salzspeicherung im Gewebe auf B Zellen könnten zudem ein tieferes Verständnis bringen, wie durch die in unserer Gesellschaft weit verbreitete hohe Salzeinnahme sowohl die pro-entzündliche Immunantwort, als auch Bluthochdruck gefördert werden kann. Ein positives Ergebnis unserer Studien hätte daher einerseits weitreichende Konsequenzen auf künftige dietäre Empfehlungen und andererseits auf Therapieempfehlungen bei verschiedenen Erkrankungen, beispielsweise bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen, unterschiedlichen Infektionskrankheiten und Bluthochdruck.

Target audience: general public 'Adaptive physiological water conservation explains hypertension and muscle catabolism in experimental chronic renal failure' Kurzfassung Ziel Die Pathogenese von Bluthochdruck ist bis dato noch nicht völlig geklärt. Es konnte bereits in der Vergangenheit gezeigt werden, dass eine hohe Salzeinnahme eine d dem Sommerschlaf ähnliche Körperantwort induziert. Diese Körperantwort beinhaltet einerseits Natriumausscheidung im Harn, andererseits kommt es zu einer Ansammlung von Harnstoff in den Nieren wodurch es zu einer Konservierung von Körperwasser kommt einhergehend mit einer Erniedrigung von Muskelmasse und einem Erhöhung des Blutdrucks. Im Rahmen dieses Projektes haben wir die Hypothese getestet, ob eine ähnliche Körperantwort in einem Rattenmodell der chronischen Niereninsuffizienz beobachtbar ist. Methode In vier aufeinanderfolgenden Experimenten wurden in Sprague Dawley Ratten. 5/6 des Nierengewebes entfernt um chronisches Nierenversagen zu induzieren. Dann wurde die Ausscheidung von gelösten Stoffen und Wasser im Harn in 24 Stunden Experimenten in metabolischen Käfigen analysiert, sowie der Blutdruck mittels Radiotelemetrie, chronische metabolische Anpassungen in Leber und Skelettmuskulatur der Tiere mittels Messungen des Stoffwechsels und Enzymaktivitätsmessungen durchgeführt. Schließlich wurden noch Natrium, Kalium und Wassergehalt mittels trockener Veraschung und der akute Wasserverlust über die Haut in Verbindung mit Blutfluss in der Haut und intra-arterieller Blutdruckmessung gemessen und analysiert. Ergebnisse Wir beobachteten, dass die Ratten eine erhöhte Urinausscheidung hatten, weil ihre Nieren nicht ausreichend Harn konzentrieren konnten. Die physiologische Anpassung an diesen renalen Wasserverlust inkludierte die Mobilisierung von Stickstoff und Energie aus der Muskulatur für die Produktion von organischen Osmolyten, Parametern welche auf eine Erhöhte Sympathikusaktivität und verstärke Wasserrückresportion schließen, zusammen mit reduziertem Blutfluss in der Haut welches als Mittel der Kompensation den Wasserverlust über die Haut reduzierte. Diese komplexe metabolische Anpassung in vielen Organen erlaubte den Ratten den Gehalt an Köperwasser zu stabilisieren trotz des persistierenden renalen Wasserverlustes, jedoch auf Kosten von Bluthochdruck und Katabolismus von Muskelprotein. Zusammenfassung Der im angewendeten Tiermodell beobachtete Bluthochdruck war bedingt durch Vasokonstriktion in einem Versuch den Wasserverlust über die Haut zu limitieren. Da der Bluthochdruck mit Wasserverlust und Hypovolämie eher als Hypervolämie assoziiert war, ist dieses Konzept der Pathogenese des Bluthochdrucks entgegengesetzt zu der klassischen Sicht welche auf Hypervolämie und Natriumretention beruht. Die physiologische Anpassung zum Verlust von Körperwasser genannt Sommerschlaf, ist eine evolutionär konservierte Überlebensstrategie und ein bis dato nicht ausreichend studiertes Forschungsfeld in der medizinischer Physiologie, welche neben Bluthochduck und Verlust von Muskelmasse in chronischer Niereninsuffizienz auch viele andere bis dato unerklärbare Phänomene in der Medizin erklären könnte.