ISBN 978-3-86853-909-7

978-3-86853-909-7, Reihe Tiermedizin

Petra Christine Prückl
Untersuchung zweier ENU-induzierter mutanter Mauslinien mit Fokus auf eine Linie mit einer Punktmutation im Uromodulin-Gen

158 Seiten, Dissertation Ludwig-Maximilians-Universität München (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In dieser Arbeit wurden die zwei ENU-induzierten Mauslinien HST001 und SMA002, die eine dominante Mutation auf dem genetischen Hintergrund des Inzuchtstammes C3H besitzen, genotypisch und phänotypisch untersucht.

In der Mauslinie SMA002 erbrachte die durchgeführte Feinkartierung der Lage der ursächlichen Mutation im Genom mit weiteren Markern eine Bestätigung der bereits vorliegenden Ergebnisse. Im Bereich der auf Chromosom 13 eingegrenzten Region der ursächlichen Mutation wurden die Kandidatengene Ntrk2 (58,9 Mb) und Agtpbp1 (59,6 Mb) zur Sequenzanalyse ausgewählt. Es wurden aber keine Mutationen gefunden. Phänotypische Untersuchungen zeigten die Lebensfähigkeit homozygot mutanter Tiere bei neugeborenen F2- Hybridtieren mit dem genetischen Hintergrund der C3H- und C57BL/6-Inzuchtstämme. Auch die Zucht eines kongenen Stammes unter Verwendung des Inzuchtstammes C57BL/6 war bis zur Generation N6 erfolgreich.

In der Mauslinie HST001 erbrachte die Kartierung die stärkste Kopplung der ursächlichen Mutation zum polymorphen Mikrosatellitenmarker D7Mit238 bei 126,2 Mb auf Chromosom 7. Nach Auswahl von Uromodulin (Umod, 126,6 Mb) als Kandidatengen identifizierte die Sequenzierung der cDNA bei phänotypischen Mutanten eine Punktmutation in Exon 3 von G zu T (nt 278 der translatierten Sequenz). Die Punktmutation führt zu einem Aminosäureaustausch von Cystein (C) zu Phenylalanin (F) auf Position 93 (UmodC93F), der die Ausbildung der Disulfidbrücke C93-C105 verhindert. Die ursächliche Mutation C93F liegt in einer hochkonservierten Region innerhalb der Kalzium-bindenden EGF-ähnlichen Domäne II des Uromodulin-Proteins. Die phänotypische Untersuchung adulter heterozygot mutanter Mäuse der Linie HST001 ergab eine Azotämie, eine signifikant beeinträchtigte Harnkonzentrierungsfähigkeit mit Polyurie, Polydipsie und einer signifikant verringerten Harnosmolalität, eine hochgradig reduzierte fraktionelle Ausscheidung von Harnsäure, eine verringerte fraktionelle Exkretion von Harnstoff und eine Hyperkalziurie. Die Uromodulinausscheidung mit dem Harn war stark reduziert. Eine signifikante Erhöhung des Plasmaharnstoffwertes zeigten heterozygote Mutanten ab dem Untersuchungszeitpunkt sieben Wochen p.p. und homozygot mutante Tiere ab zwei Wochen p.p.. Adulte heterozygot mutante Tiere der Linie HST001 zeigten eine Osteopenie. Zusätzlich wiesen heterozygote Mutanten trotz erhöhter absoluter Futteraufnahme ein signifikant reduziertes Körpergewicht und einen stark verringerten Körperfettgehalt auf. Zusammenfassend führt die Umod-Mutation zu einer Funktionsstörung des dicken aufsteigenden Schenkels der Henleschen Schleife (TALH).

Somit stellt die mutante Mauslinie HST001 ein Tiermodell für Uromodulin-assoziierte Nierenerkrankungen (UAKD) beim Menschen dar, welche durch Hyperurikämie, Gicht, Beeinträchtigung der Harnkonzentrierungsfähigkeit, progressives Nierenversagen und pathologische Veränderungen der Nieren wie tubulointerstitielle Nephritis, Zysten und interstitielle Fibrose charakterisiert sind. Die weitere Untersuchung der mutanten Mauslinie HST001 kann einen Beitrag zur Aufklärung der Pathogenese von UAKD leisten.