3D-Modell des proximalen Tubulus für mechanistische Studien
2018
University of Konstanz, Konstanz, Deutschland
Der proximale Tubulus ist die primäre Stelle für die Rückresorption und Sekretion gelöster Stoffe in der Niere und damit ein Hauptziel für medikamenteninduzierte Toxizität. 2D-Zellkulturen sind nicht in der Lage, klinische Arzneimittelreaktionen vollständig zu rekapitulieren, da sie in vitro nur eine begrenzte funktionelle Lebensdauer aufweisen und die Kultivierung von Zellen auf klassischen 2D-Plastikoberflächen unweigerlich zu einem Verlust der Differenzierung führt. Hier wurde die Entwicklung und Charakterisierung eines 3D-Modells des proximalen Tubulus mit primären Epithelzellen der proximalen Nierentubuli (RPTEC/TERT1-Zellen) vorgestellt. RPTEC/TERT1-Zellen fügten sich in Matrigel zu hoch differenzierten und stabilen 3D-Röhrenstrukturen zusammen, die durch ein verzweigtes Netzwerk einschichtiger Zellen gekennzeichnet waren, die ein zellfreies Lumen umschließen und so den proximalen Tubulus nachahmen. In vitro gebildete Tubuli ähnelten der Polarität eines proximalen Tubulusepithels, wie die polare Expression von Na+/K+-ATPase zeigt. Darüber hinaus zeigten 3D-kultivierte RPTEC/TERT1-Zellen im Vergleich zu Kulturen auf Kunststoffen oder Membraneinsätzen eine insgesamt erhöhte mRNA-Expression von Xenobiotika-Transportern, sowie eine de novo-Expression des organische Anionen Transporters OAT3. Schließlich wurde dieses Modell zur Bewertung der verzögerten Cisplatin-induzierten Nephrotoxizität verwendet und zeigte im Vergleich zur 2D-Kultur eine höhere Empfindlichkeit. Das hier beschriebene, einfach zu handhabende Modell könnte sich somit als nützlich für mechanistische Untersuchungen erweisen, z. B. bei der Entdeckung von Substanzen, die die Tubulusbildung, -differenzierung und -polarisation beeinträchtigen, sowie für den Nachweis und das Verständnis der durch Arzneimittel verursachten Nephrotoxizität.
RPTEC/TERT1 cells form highly differentiated tubules when cultured in a 3D matrix
Daniel R. Dietrich
Eingestellt am: 16.11.2022
[1] https://www.altex.org/index.php/altex/article/view/91
