Die dysregulierte Sekretion von Matrixmetalloproteasen (MMP) durch Podozyten scheint eine Schlüsselrolle für die Beeinträchtigung der Integrität der glomerulären Filtrationsbarriere und die Entwicklung einer Proteinurie im Rahmen eines chronischen Nierenversagens zu spielen. Zinkfingerprotein 580 (ZNF580) ist ein potenzieller Transkriptionsfaktor aus der Klasse der C2H2-Typ-Zinkfingerproteine, welcher in Endothelzellen eine Beteiligung an der MMP-Expression zeigte. Entsprechende Versuche in Podozyten wurden noch nicht durchgeführt. In dieser Arbeit soll in einer immortalisierten humanen Podozytenzelllinie der Einfluss von ZNF580 auf die Expression von MMP untersucht und daraus Rückschlüsse auf die molekulare Pathophysiologie chronischer Nierenerkrankungen gezogen werden. Die Lokalisation von ZNF580 in Podozyten wurde mit Immunfluoreszenzmikroskopie sowie Immunoblotting nach Zellfraktionierung untersucht. Mittels spezifischer ZNF580-esiRNA konnte in Podozyten ein ZNF580-Knockdown erreicht werden, die Zellen wurden im Anschluss systematisch auf Veränderungen der relativen mRNA-Konzentration verschiedener MMP analysiert. Weiterhin wurde der Einfluss des Zytokins IL-1β (Stimulus der MMP-Expression) sowie verschiedener MAPK auf ZNF580 und MMP in Podozyten untersucht. Veränderungen auf mRNA-Ebene wurden dabei stets mit quantitativer RT-PCR, Unterschiede auf Proteinebene mit-tels Western Blot analysiert. ZNF580 konnte im Zellkern von Podozyten lokalisiert werden. ZNF580-Knockdown mittels spezifischer esiRNA führte zu einem Anstieg der MMP-1-mRNA-Konzentration, während die mRNA-Konzentrationen aller anderen untersuchten MMP und TIMP (endogenen MMP-Inhibitoren) unverändert blieben. Durch Stimulation von Podozyten mit IL-1β konnte eine Induktion der MMP-1- sowie eine Suppression der ZNF580-Expression herbeigeführt werden. Die spezifische Inhibition verschiedener MAPK (p38, JNK sowie ERK) führte zu einer Abschwächung der MMP-1-Induktion nach IL-1β-Stimulation. ZNF580 scheint somit ein Repressor der MMP-1-Expression in Podozyten zu sein. Die Stimulation von Podozyten mit IL-1β führte also durch die Suppression von ZNF580 zu einem Wegfall dieser „Bremse“ und somit zu vermehrter MMP-1-Expression. Die Lokalisation von ZNF580 im Zellkern von Podozyten stärkt dabei die Hypothese, dass ZNF580 als Transkriptionsfaktor wirkt. Angesichts der mutmaßlichen Beteiligung von MMP-1 an der Entwicklung der Proteinurie bei chronischen Nierenerkrankungen ist ZNF580 daher als ein potenziell protektiver Faktor in der Pathophysiologie der Proteinurie anzusehen.
A dysregulated expression and secretion of matrix metalloproteinases (MMPs) by podocytes seems to play a key role for the impairment of the integrity of the glomerular filtration barrier and the development of proteinuria in the context of chronic kidney failure. Zinc finger protein 580 (ZNF580), a putative C2H2 zinc finger transcription factor, participates in the regulation of MMP expression in endothelial cells. However, similar experiments have not yet been performed in podocytes. Therefore, the aim of the present thesis was to investigate possible relationships between ZNF580 and MMP expression in an immortalized human podocyte cell line and to draw conclusions about the molecular pathophysiology of chronic kidney diseases. The localization of ZNF580 in podocytes was investigated by immunofluorescence microscopy and immunoblotting after seperating nuclear and zytosolic protein fractions. ZNF580 knockdown in podocytes was achieved using specific ZNF580 esiRNA, the cells were subsequently systematically examined about changes in the relative mRNA concentrations of different MMPs. Furthermore, the impact of IL-1β (inflammatory cytokine and stimulus of MMP expression) and different MAPK on ZNF580 and MMP expression in podocytes was investigated. Changes at the mRNA level were analyzed using quantitative RT-PCR, differences at the protein level by western blot. ZNF580 was localized in the nucleus of podocytes. ZNF580 knockdown by specific ZNF580 esiRNA resulted in increased MMP-1 mRNA concentration, while the mRNA concentrations of other MMPs and TIMPs (endogenous inhibitors of MMPs) remained unchanged. Stimulating podocytes with IL-1β led to induction of MMP-1 and suppression of ZNF580 expression. Specific inhibition of different MAPK (p38, JNK and ERK) revealed attenuated induction of MMP-1 after stimulation of podocytes with IL-1β. Thus, ZNF580 seems to act as a repressor of the MMP-1 expression in podocytes. Stimulation of podocytes with IL-1β led to the suppression of ZNF580 so that this "brake" of the MMP-1 expression was attenuated. Consequently, an induction of MMP-1 was observed. The localization of ZNF580 in the nucleus of podocytes strengthens the hypothesis that ZNF580 operates as a transcription factor. Given the role of MMP-1 in the development of proteinuria ZNF580 appears to act as a protective factor in the pathophysiology of proteinuria.
