Rituximab zeigt off-target Effekte auf die podozytäre Apoptose, Zelladhäsion und Zytoskelett-Organisation

Künzl, Dana GND

Podozyten sind hochspezialisierte, differenzierte Zellen, die als essentielle Komponente an der Filtrationsfunktion der Niere beteiligt sind. Kommt es zu einer Beschädigung der Podozytenultrastruktur kann dies, einhergehend mit einer Reorganisation des podozytären Aktin-Zytoskeletts, zu einem Adhäsionsverlust der Zellen und damit zur Proteinurie führen. Immunsuppressive Substanzen sollen unter anderem, bei Versagen der Erstlinien-Glucocorticoid-Therapie, zu einer Stabilisierung des Aktin-Zytoskeletts führen. Im Rahmen dieser Studie wurden nicht-immunologische off-target Effekte des Immunsuppressivums Rituximab auf die Struktur und Dynamik des Podozyten in einem in vitro Puromycin-Aminonukleosid Schädigungsmodell untersucht. Differenzierte humane Podozyten wurden parallel mit Puromycin-Aminonukleosid und Rituximab behandelt. Die Auswertung umfassten Untersuchungen zur Apoptose, der Zelladhäsion, sowie des Aktin-Zytoskeletts mittels Immunfluoreszenz-Analysen. Zur Identifizierung des Apoptose-Mechanismus wurden zudem Western-Blot-Untersuchungen durchgeführt. Rituximab führte zu einer Stabilisierung der Aktin-Stressfasern und zu einem Rescue der Zellgröße, was mit einer Verbesserung der Zelladhärenz gleichzusetzen ist. Western-Blot-Analysen zeigten, dass Rituximab über eine Hemmung der Aktivierung der Caspasen-8 und -3 zu einer verringerten Apoptose führt. Übereinstimmend mit dieser Beobachtung konnte auch über die Analyse der Zellkernfragmentierung ein geringeres Apoptoselevel nach paralleler Puromycin-Aminonukleosid und Rituximab-Behandlung gezeigt werden. Zusammenfassend deuten unsere Ergebnisse auf eine bedeutende Rolle des Immunsuppressivums Rituximab bezüglich der Stabilität und Morphogenese der Podozyten hin. Dies könnte helfen, verbesserte Therapiekonzepte für Patienten mit glomerulären Erkrankungen zu erstellen.

The podocyte plays an important role for the renal glomerular filtration barrier. Alterations of its cytoskeleton underlie many proteinuric diseases. Treatment involves different immunosuppressive agents and current studies support a direct effect of some substances on the podocyte actin cytoskeleton independent of their immunological actions. The anti-CD20 antibody Rituximab (RTX) is used as a rescue therapy in severe refractory proteinuric disorders. We here present off- target effects of RTX in cultured human podocytes using a puromycin (PAN) in vitro model of podocyte injury. Actin structure, cellular adhesion and mechanisms of apoptosis were analyzed by cell imaging and protein biochemistry studies. A prevention of PAN induced disruption of the actin cytoskeleton by RTX was demonstrated. This was associated with an improvement in cell adhesion. Hoechst staining confirmed an inhibition of PAN induced apoptosis by RTX suggesting that mechanisms of anoikis (apoptosis by lack of cell-matrix attachment) are modulated by RTX. Our data establish a novel role for RTX in podocyte cytoskeletal remodeling and apoptosis in addition to its previously shown immunosuppressive effects.

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Künzl, D., 2020. Rituximab zeigt off-target Effekte auf die podozytäre Apoptose, Zelladhäsion und Zytoskelett-Organisation. https://doi.org/10.17185/duepublico/72138
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