Regulation des renalen epithelialen Natrium-Kanals (ENaC) durch den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) und Bedeutung des renalen ENaC für die Pathogenese der durch VEGF-Rezeptor-Inhibitoren induzierten Hypertonie.

• Antragsteller: Professor Dr. Olaf Grisk, seit 3/2016
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 288511211

Inhibitoren des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor-Rezeptors (VEGFR) werden zur Tumorbehandlung eingesetzt. Eine therapiebegrenzende Nebenwirkung ist die arterielle Hypertonie. Die Bedeutung renaler Mechanismen für die VEGFR-Inhibitor-induzierte Hypertonie ist kaum untersucht. In experimentellen Studien an Ratten konnten wir zeigen, dass der VEGFR-Inhibitor Sunitinib die fraktionelle Na+-Ausscheidung vermindert, die vaskuläre Funktion hingegen kaum beeinflusst. Die fraktionelle Li+-Ausscheidung, als Marker für die proximale Na+-Reabsorption, war unverändert. Experimente an murinen kortikalen Sammelrohrzellen (M1) zeigten, dass VEGF (VEGF-A) den mRNA-Gehalt für die Untereinheiten des epithelialen Natrium-Kanals (ENaC) verringert und dass Sunitinib diesen Effekt vermindert. VEGF führte ebenfalls zu einer Abnahme des alpha-ENaC-Proteingehaltes in M1-Zellen. Wiederum konnte dieser Effekt durch Sunitinib vermindert werden. Unsere Befunde legen nahe, dass VEGF in der Niere ein negativer ENaC-Regulator ist und dass eine erhöhte ENaC-abhängige Na+-Reabsorption zur Sunitinib-induzierten Hypertonie beiträgt. Ziel 1: Es soll untersucht werden, ob VEGF den ENaC in M1-Zellen negativ reguliert. Wir werden testen, ob VEGF den ENaC-Proteingehalt und die proteolytische Spaltung von gamma-ENaC vermindert, den VEGFR-2 aktiviert, die Internalisierung des ENaC induziert und ob VEGF die ENaC-Aktivität vermindert (Patch-clamp). Zudem werden wir die Rolle der extrazellulär-regulierten Kinasen (ERK) 1/2 und der NO-Synthase (NOS) an der VEGF-induzierten Herunterregulation des ENaC untersuchen. Ziel 2: Es soll untersucht werden, ob der VEGFR-Inhibitor Sunitinib in vivo die renale ENaC-Aktivität erhöht. Wir werden testen, ob eine 4-tägige Sunitinib-Behandlung die renale ENaC-Expression erhöht, die proteolytische Spaltung der gamma-ENaC-Untereinheit verstärkt, die Phosphorylierung der beta- und gamma-ENaC-Untereinheit vermindert oder den Einbau des ENaC in die apikale Plasmamembran stimuliert und so die ENaC-Aktivität erhöht.Ziel 3: Es soll untersucht werden, ob Sunitinib in vivo die renale NO-Bildung vermindert. Wir werden testen, ob eine 4-tägige Sunitinib-Behandlung die renale NOS-Expression und -Aktivität vermindert und die Lokalisation renaler NOS-Isoformen verändert. Zudem werden Ratten mit einer Kombination aus Sunitinib und dem NO-Donor Nitrat behandelt, um zu testen, ob NO die Sunitinib-induzierte Zunahme des Blutdrucks und der renalen Na+-Reabsorption reduziert sowie die erhöhte renale ENaC-Expression vermindert. Schließlich werden Experimente an Sammelrohr-spezifischen NOS1-knockout Mäusen durchgeführt um zu testen, ob Sunitinib bei knockout Mäusen eine deutlichere Blutdruckzunahme und renale Na+-Reabsorption hervorruft als bei Kontrolltieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark, USA
• Kooperationspartnerinnen: Dr. Ulla Friis; Professorin Dr. Jennifer Pollock
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Anna Koenen, bis 3/2016