Generierung und Analyse eines Mausmodells für die ADPKD Typ 2

In den vergangenen Jahren haben wir erfolgreich eine Pkd2-Knockout/LacZ Knockin-Maus (Pkd2LacZ) erstellt, bei der ein Teil des Pkd2-Gens durch homologe Rekombination durch das bakterielle LacZ-Reportergen ersetzt wurde. Aufgrund der Konstruktionsweise wird die Expression des eingefügten LacZ-Gens durch den endogenen Pkd2-Promotor analog zur endogenen Pkd2-Expression gesteuert und kann durch die X-Gal-Färbung im Gewebe des Tieres sichtbar gemacht werden. Gleichzeitig wurde hierdurch das Pkd2-Gen ausgeschaltet, so daß parallel zur Expressionsanalyse eine phänotypische Charakterisierung homozygot mutanter und somit Polycystin 2-defizienter Embryonen durchgeführt werden konnte. Sämtliche Analysen erfolgten parallel an homozygot normalen, heterozygoten und homozygot betroffenen Tieren desselben Wurfs (Geschwisteranalyse) und konzentrierten sich zunächst auf 1. makroskopische und mikroskopische Veränderungen während der Embryonalphase, 2. Analyse des Expressionsmusters des Pkd2-Gens während der Embryonalentwicklung und 3. elektronenmikroskopische Analysen der ultrastrukturellen Veränderungen im gesamten Embryo. Bis zu einem Alter von etwa 6 Monaten waren heterozygote Tiere (Pkd2+/-LacZ+/-) phänotypisch nicht zu unterscheiden von homozygot normalen Tieren und wiesen erst danach vereinzelt Zysten in Niere und Leber auf. Homozygot betroffene Tiere (Pkd2-/-LacZ+/+) verstarben prä- oder perinatal und zeigten Veränderungen der Organlagen, Nieren- und Pankreaszysten, Septum- und Klappendefekte des Herzens, massive Ödeme mit fokalen Blutungen, Lebernekrosen, zystisch dilatierte intrahepatische Gallengänge und ausgedehnte Endothelzelldefekte in allen bisher untersuchten Organen.

Drittmittelgeber:

IZKF, DFG

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Petra Pennekamp, PD Dr. Bernd Dworniczak, Prof. Dr. Jürgen Horst, Dipl. Biol. Lambrini Tonsidou, Dipl. Biol. Karl Hackmann

Veröffentlichungen:

Pennekamp P, Skryabin B, Wilda M, Bogdanova N, Hameister H, Horst J, Dworniczak B: Die PKD2 Knockout Maus. Kidney Blood Press Res 22:364; 1999

Horst J, Pennekamp P, Skryabin B, Wilda M, Bogdanova N, Hameister H, Dworniczak B Autosomal dominant polycystic kidney disease: Expression analysis of polycystin 2 and description of perinatal defects in a new Pkd2 (+/-, LacZ+/-) knockout mouse. Am J. Hum Genet 65 A283; 1999

Stypmann J, Pennekamp P, Haverkamp W, Horst J, Dworniczak B, Breithardt G: Nicht-invasive kardiovaskulare Phänotypisierung der PKD2-Knock-out-Maus. Zeitschrift für Kardiologie 87; 1999

Hackmann K, Bogdanova N, Dworniczak B, Horst J: Alternatively spliced products of the human and murine PKD2 genes. Med Genet 12:83; 2000

Gretz N, Witzgall R, Dworniczak B: Tiermodelle mit Zystennieren: Beispiele für die Bedeutung von Tiermodellen in der Nephrologischen Forschung. Med. Genet. 12:187-192; 2000