Graduiertenkolleg 2408 Maladaptive Prozesse über physiologische Grenzen hinweg bei chronischen Krankheiten: Projekt 8

Die Tubuluszellen sind metabolisch hoch aktiv und reagieren durch den direkten Kontakt mit dem Urinausfluss auf "äußere Reize". Aktivierte Tubuluszellen setzen Mediatoren frei, die lokale und rekrutierte Immunzellen beeinflussen, um ein ausgeglichenes Milieu aufrechtzuerhalten. Wenn diese Prozesse jedoch fehlschlagen, führen sie zu maladaptiven Reaktionen, an denen Tubuluszellen, Perizyten und Endothelzellen beteiligt sind und die zu Nierenfibrose und Gefäßverengung führen. Unsere vorläufigen Daten zeigen, dass Kälteschockproteine (z. B. YB-1) die Rekrutierung monozytärer Zellen zu aktivierten Tubuluszellen weitgehend kontrollieren. Die Mechanismen, durch die YB-1 den Phänotyp der tubulären Zellen reguliert, z. B. sein Einfluss auf die Genexpression und PTMs, sind noch unbekannt. Darüber hinaus ist die mechanistische Bedeutung von YB-1 für die Rekrutierung von Monozyten und phänotypische Veränderungen, den Perizyten-Phänotyp und die peri-tubulären Kapillaren noch unklar. Wir stellen die Hypothese auf, dass YB-1 das tubuläre Sekretom und damit das peritubuläre Mikromilieu reguliert und den Phänotyp der angrenzenden Zellen und die Rekrutierung von Monozyten bei chronischen Nierenerkrankungen beeinflusst. Wir vermuten, dass die Aktivität von YB-1 dauerhaft posttranslational moduliert wird (z. B. Acetylierung, Ubiquitinierung). Um diese Fragen zu klären, werden wir Modelle für chronische Nierenschäden in Mäusen analysieren, denen YB-1 oder das YB-1-Ziel Notch3 spezifisch in tubulären Zellen fehlt (Zusammenarbeit mit Projekt 5). Die YB-1-abhängige Genexpression (Expressionsprofilierung und ChIP-Analysen) und das tubuläre Sekretom (BIOPLEX) werden in Zusammenarbeit mit Projekt 9 bestimmt. Die Regulierung der Stabilität und Funktion von YB-1 durch posttranslationale Modifikationen wird in Zusammenarbeit mit Projekt 1, Projekt 2 und Projekt 7 analysiert. Struktur-Funktions-Analysen in vitro werden durchgeführt, um die mechanistische Bedeutung dieser posttranslationalen Modifikationen zu beschreiben. Kinetische Analysen werden es uns ermöglichen, die Bedeutung der YB-1-Modifikationen für die Aufrechterhaltung der Krankheit zu bestimmen. Zu diesem Zweck werden Ex-vivo-Ansätze mit Co-Kultursystemen durchgeführt (einschließlich primärer tubulärer Zellen von gesunden und genetisch veränderten Mäusen). Die Relevanz von YB-1 in tubulären Zellen oder Monozyten für die peritubuläre Kapillar-Rarefizierung wird in Zusammenarbeit mit Projekt 4 unter Verwendung modernster In-vivo-Bildgebung analysiert werden. In einem translationalen Ansatz werden menschliche Gewebeproben analysiert, um die Ergebnisse zu validieren.

Research Training Group (RTG) 2408 Maladaptive processes across physiological barriers in chronic diseases: Project 8

Tubular cells are metabolically highly active and responsive to "external stimuli” by direct contact to urine outflow. Activated tubular cells release mediators affecting local and recruited immune cells, aiming to maintain a balanced milieu. However, if errant, these processes lead to maladaptive responses involving tubular cells, pericytes, and endothelial cells resulting in renal fibrosis and vascular rarefication. Our preliminary data demonstrate that cold shock proteins (e.g. YB-1) largely control monocytic cell recruitment to activated tubular cells. The mechanisms through which YB-1 regulates the tubular cell phenotype, e.g. its impact on gene expression and PTMs, remain unknown. Furthermore, the mechanistic relevance of YB-1 for monocyte recruitment, and phenotypic changes, pericyte-phenotype, and peri-tubular capillaries remains unclear. We hypothesize that YB-1 regulates the tubular secretome and thus the peritubular micromilieu, modulating the phenotype of adjacent cells and the recruitment of monocytes in chronic kidney disease. We speculate that YB-1 activity is persistently posttranslationally modulated (e.g. acetylation, ubiquitination). To address these questions we will analyze chronic kidney injury models in mice lacking YB-1 or the YB-1 target Notch3 specifically in tubular cells (cooperation with Project 5). YB-1 dependent gene expression (expression profiling and ChIP analyses) and the tubular secretome (BIOPLEX) will be determined in cooperation with Project 9. The regulation of YB-1 stability and function through post-translational modifications will be analyzed in cooperation with Project 1, Project 2, and Project 7. Structure-function in vitro analyses will be conducted to delineate the mechanistic relevance of these post-translational modifications. Kinetic analyses will enable us to determine the relevance of YB-1 modifications for disease perpetuation. To this end ex vivo approaches with co-culture systems will be conducted (including primary tubular cells from wt and genetically modified mice). The relevance of YB-1 in tubular cells or monocytes for peritubular capillary rarefication will be analyzed in cooperation with Project 4 using state of the art in vivo imaging. In a translational approach human tissue samples will be analyzed to validate the findings.