Die Expression des antimikrobiellen Peptids MUC7 in der Pyelonephritis

Zusammenfassung

Hintergrund

Muzine sind hochmolekulare Glykoproteine, deren veränderte Expression bislang vorwiegend in normalen und maligne transformierten epithelialen Geweben untersucht wurden. Dabei spielen einige Muzine wie das MUC7 eine potentielle Rolle für die körpereigene antimikrobielle Abwehr, indem sie infektiöse Erreger binden und eine epitheliale Anheftung verhindern können. Im Bereich des Urogenitaltraktes wurden bislang keine systematischen Untersuchungen zur MUC7-Expression im Rahmen entzündlicher Erkrankungen durchgeführt.

Material

Wir untersuchten die Gen- und Proteinexpression von MUC7 in Nieren mit chronisch rezidivierenden bakteriellen Entzündungen im Vergleich zu Nierennormalgeweben aus tumortragenden Nephrektomiepräparaten. Weiterhin wurden Exfoliativpräparate aus Urinen von 15 Patienten mit entsprechenden klinischen Zeichen einer akuten Pyelonephritis sowie von 15 gesunden Probanden untersucht.

Methoden

Zur Untersuchung der Genexpression wurde die Gesamt-RNA aus den Urinproben sowie Frischgewebeproben von 15 Nephrektomiepräparaten mit chronischer Pyelonephritis und 10 normalen Nierengewebeproben aus tumortragenden Nieren isoliert. Anschließend wurde mit einer spezifischen „nested reverse“ Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion aus den RNA Proben die MUC7-Genexpression bestimmt.

Ergebnisse

Sieben von 15 der chronisch infizierten Nieren zeigten eine MUC7-positive Genexpression und 6 von 15 eine positive Proteinexpression mit dem monoklonalen PANH3-Antikörper im Gegensatz zu den Normalproben ohne nachweisbare Gen- und Proteinexpression (jeweils p<0,05). Bei 5 von 15 Patienten mit akuter Pyelonephritis ließ sich die MUC7-Genexpression im Urin gegenüber 2 von 15 Normalprobanden (p=0,39) nachweisen.

Schlussfolgerung

Bakterielle Entzündungen der Niere können zu einer Induktion der Genexpression von MUC7 führen. Wie schon in anderen Bereichen wie z. B. der Mundhöhle gezeigt, spielt möglicherweise eine antimikrobielle Wirkung von MUC7 auch am Tubulusepithel der Niere durch Bindung und Adhärenzminderung urogenitaler Krankheitserreger eine Rolle.

Abstract

Background

Mucins are glycoproteins secreted by epithelial cells of various organ systems exerting multiple functions. MG2 as the protein transcript of the MUC7 gene has first been described as secreted by serous salivary glands in the oral cavity. We sought to explore changes of MUC7 expression in the kidney stimulated by bacterial infection of the upper urinary tract.

Methods

We investigated the gene expression of MUC7 by reverse transcriptase-polymerase chain reaction in voided urine specimens from 15 patients with acute pyelonephritis compared to 15 healthy volunteers. Furthermore, the gene and protein expression of MUC7 was studied in 15 renal tissue samples with chronic bacterial pyelonephritis versus 10 normal human kidney samples taken from tumor-bearing organs.

Results

MUC7 gene expression was detected in 5 of 15 voided urine samples of patients with pyelonephritis and in 2 samples from 15 healthy volunteers (Fisher’s exact test p=0.39). MUC7 gene expression was detected in 7 of 15 tissue samples of kidneys with chronic pyelonephritis and in none of 10 normal renal tissue samples from tumor bearing organs (p=0.02). Immunohistochemical staining with the monoclonal antibody PANH3 revealed protein expression in 6 of the 15 tissue samples with chronic pyelonephritis, but not in normal tissue samples.

Conclusion

Upregulated MUC7 expression in the urinary tract particularly in renal tubular epithelium can occur under inflammatory conditions. This indicates a putative role of MUC7 as an antimicrobial host defense molecule within the urogenital tract.