Regulation der Erythropoietin und Erythropoietin-Rezeptor Expression in der sich entwickelnden Hämatopoiese durch den Transkriptionsfaktor WT1 (Wilms Tumor Suppressor 1)

Entwicklungsabhängige Veränderungen der Faktoren, welche die Proliferation und Differenzierung erythropoietischer Vorläuferzellen regulieren, können für hämatologische Probleme insbesondere des sehr unreifen Neugeborenen klinisch relevant werden. So wird der Wechsel der primären Synthesestätte des Erythropoietins (Epo) von der Leber zur Niere als ein Faktor, der zur Frühgeborenenanämie beiträgt, angesehen. Ferner nimmt die Proliferationskapazität hämatopoietischer Vorläuferzellen im Verlauf der Entwicklung ab. Es ist unklar, ob eine Regulation des Epo-Rezeptors dabei relevant ist. Das Wilms Tumor-Suppressorgen-1, Wt1, kodiert für ein Zinkfingerprotein, das für die normale Entwicklung verschiedener Organe, u.a. Urogenitaltrakt, Herz und Augen relevant ist. Bei Mausmutanten mit homozgoyter Wt1-Deletion ist die Entwicklung der Hämatopoiese gestört.

Ziel der Studie war es, zu klären, ob Wt1 über die Regulation der Epo- und Epo-R Expression für die Hämatopoiese relevant ist.

Hämatopoietische Vorläuferzellen, die am Tag e12.5 aus der Leber von Wt1-/- Mausembryonen isoliert wurden, zeigten in vitro eine 10-fach niedrigere Proliferation nach Gabe von rekombinantem Epo als CD117-positive Zellen von Wildtyp-Embryonen (Wt1+/+). Mittels real-time PCR wurde zudem eine signifikant niedrigere Epo-R Expression in hämatopoietischen Wt1-/- Vorläuferzellen detektiert. Reportgen-Assays zeigten eine 20- bzw. 7-fache Stimulation der Promotoraktivität des Epo- und des Epo-R Gens bei Co-Transfektion mit einem Wt1-Expressionskonstrukt. In beiden Genloci konnte die Bindung einer transkriptionskompetenten Isoform des Wt1 mittels Mutationsanalye, EMSA bzw. Chromatin-Immunopräzipitations-Assay nachgewiesen werden. In humanen Hepatom-Zellen (HepG2) und embryonalen Nierenzellen (HEK293) wurde die Epo-Expression durch transiente bzw. stabile Überexpression von Wt1 induziert. Ferner war die Epo-Expression, die in frühen Entwicklungsstadien (e10.5) mit der Wt1-Expression in embryonalen/fetalen Hepatozyten co-lokalisiert, in der Leber von Wt1-/- Mausmutanten signifikant reduziert.

Unsere Ergebnisse zeigen erstmals, dass in frühen murinen Entwicklungsstadien die hepatische Epo-Expression und ferner in hämatopoietischen Vorläuferzellen die Expression des Epo-R durch Wt1 reguliert wird.