KIP-Veröffentlichungen

Die räumliche Verteilung der Membranproteine Claudin2, Claudin5 und Occludin in menschlichen peritonealen mesothelialen Zellen (HPMC) wurde nach Behandlung mit unterschiedlichen peritonealen Dialyseflüssigkeiten (PD-Flüssigkeiten) mit Hilfe hochauflösender Lokalisationsmikroskopie untersucht, um Erkenntnisse über Veränderungen parazellulärer Membraneigenschaften auf molekularer Ebene zu gewinnen. Mittelwert und Standardabweichung der Signalzahlen pro Lokalisationsaufnahme wurden für alle Testserien berechnet und die absolute und relative Verteilung der Abstände zwischen Signalen wurde im Bereich von 0 bis 200 nm untersucht. Signalanzahlen waren erheblich höher für Claudin2 als für Claudin5 und Occludin, und eine Verminderung der Signalanzahlen nach Behandlung sowohl mit konventioneller als auch biokompatibler peritonealer Dialyseflüssigkeit konnte beobachtet werden. Behandlung mit PD-Flüssigkeiten mit der Zugabe von 8mMol Alanyl-glutamin resultierte in einer weiteren Reduktion der Signalzahlen für konventionelle PD-Flüssigkeiten, aber einer Erhöhung der Signalzahlen für biokompatible PD-Flüssigkeiten. Ergebnisse der Signalzahluntersuchungen waren inkonsistent für Claudin5 und Occludin, da Testserien mit gleicher Behandlung aber verschiedener Fluoreszenzfärbung unterschiedliche Eigenschaften zeigten.

Analyse der Distanzverteilungen zeigte eine Erhöhung der relativen Häufigkeit von Abständen von ca. 25 nm zwischen Claudin2-Signalen nach Behandlung mit biokompatibler PD-Flüssigkeit. Dieser Effekt konnte nicht beobachtet werden nach Behandlung mit konventioneller PD-Flüssigkeit. Behandlungen sowohl mit konventioneller als auch biokompatibler PD-Flüssigkeit mit der Zugabe von Alanyl-glutamin resultierten in Claudin2-Distanzverteilungen, die vergleichbar mit der Kontrollgruppe waren. Eine ähnliche Entwicklung der Distanzverteilungen für Abstände von ca. 40 nm konnte für Teile der Claudin5 und Occludin Testserien beobachtet werden. Sowohl für Claudin5 als auch für Occludin hingen charakteristische Distanzen und relative Häufigkeit der Abstände zusätzlich von der Fluoreszenzfärbung ab.

Super-resolution single molecule localization microscopy (SMLM) was used to analyze the spatial distribution of membrane proteins Claudin2, Claudin5 and Occludin in human peritoneal mesothelial cells (HPMC) after exposure to peritoneal dialysis fluids (PD-fluids) in order to examine changes of paracellular membrane properties on a molecular level. The mean and standard deviation of signal numbers per recording were calculated for all test series, and absolute and relative frequency of occurrence of distances between signals were analyzed in the range of 0 to 200 nm. Signal numbers were found to be substantially higher for Claudin2 than for Claudin5 and Occludin, and a decrease in signal numbers after treatment with conventional peritoneal dialysis fluid (CPDF) as well as biocompatible peritoneal dialysis fluid (BPDF) could be observed. Treatment of cells with PD-fluids and the addition of 8mMol alanyl-glutamine (AlaGln) led to a further reduction of Claudin2 signal numbers for CPDF, but to an increase of signal numbers for BPDF. Results were inconsistent for Claudin5 and Occludin as test series with the same treatment solution but different fluorescent staining expressed different properties.

Distance analysis revealed an increase in frequency of occurrence of distances between signals of about 25 nm for Claudin2 after treatment with BPDF. The same trend could not be seen after CPDF treatment. Exposure to CPDF+AlaGln as well as BPDF+AlaGln yielded a distribution of Claudin2 signals comparable to the control group.  Similar changes in distance distribution for distances of about 40 nm could be observed for Claudin5 and Occludin, but characteristic distances depended on the fluorescent staining.