Molekularpathologie des glomerulären Sialoglykoproteins Podocalyxin, dem Hauptbestandteil des „glomerulären Polyanions“, in der experimentellen und humanen glomerulären Minimalveränderung

Summary

Visceral glomerular epithelial cells (or podocytes) are endowed with a highly polyanionic glycokalyx which is rich in sialic acid. We have identified a single sialoprotein — MW 140 kD — which we have called “Podocalyxin”, and which is the major carrier of glomerular sialic acid. We have shown that podocalyxin of normal rat glomeruli contains 20 sialic acid residues per molecule, whereas in aminonucleoside nephrotic glomeruli only 4–5 sialic acid per molecule are present.

We conclude that the loss of histochemical staining for the “glomerular polyanion” is due both to the reduction of sialic acid per podocalyxin molecule, and to the reduction of the surface of the podocyte's plasmalemma caused by spreading of footprocesses.

We furtheron report that also in human glomeruli there is a sialoprotein which is distinct from rat podocalyxin in its electrophoretic mobility and immunological structure, but otherwise shows all features which are characteristic for rat podocalyxin.

Zusammenfassung

Viszerale glomeruläre Epithelzellen (Podozyten) sind mit einer hochgradig polyanionischen Glykokalyx ausgestattet, die reichlich Neuraminsäure enthält. Wir haben ein einzelnes Sialoprotein (Molekulargewicht 140 kD) identifiziert und „Podocalyxin“ genannt, welches den hauptsächlichen Träger der glomerulären Neuraminsäure darstellt. Wir konnten zeigen, daß Podocalyxin normaler Rattenglomeruli 20 Neuraminsäurereste pro Molekül enthält, während in den Glomeruli bei Aminonukleosidnephrose nur 4–5 Neuraminsäurereste pro Molekül vorhanden sind.

Wir ziehen die Schlußfolgerung, daß der Verlust des histochemischen Nachweises des „glomerulären Polyanions“ bedingt ist sowohl durch eine Verminderung der Neuraminsäure pro Podocalyxin-Molekül als auch eine Oberflächenverkleinerung des podozytären Plasmalemms durch die Verbreiterung der Fußfortätze.

Weiter zeigen wir, daß es auch in den Glomeruli des Menschen ein Sialoprotein gibt, das sich vom Ratten-Podocalyxin unterscheidet hinsichtlich seiner elektrophoretischen Mobilität und immunologischen Struktur, aber sonst alle Charakteristika des Ratten-Podocalyxins aufweist.