Analysis of pathological changes in the kidneys of newborn Hmox gene knockout mice

Nerki to główne narządy filtrujące krew, które umożliwiają oczyszczenie organizmu ze zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii. Najnowsze badania sugerują, że nerki w okresie wczesnonoworodkowym odpowiadają także za regulację homeostazy żelaza. Jednym z mechanizmów molekularnych biorących udział w metabolizmie żelaza u ssaków jest rozkład hemu przy udziale oksygenazy hemowej (HO). Najlepiej poznaną izoformą tego enzymu jest oksygenaza hemowa-1 (HO-1) kodowana przez gen Hmox1. Znaczenie HO-1 u myszy poznano głównie dzięki utworzeniu mysich nokautów genu Hmox1. Liczne badania wykazały, że właściwości tego enzymu wykraczają poza funkcję kataboliczną. Oksygenaza hemowa-1 bierze również udział w wielu mechanizmach ochronnych, działa cytoprotekcyjnie i antyapoptotycznie. Białko to może ingerować w strukturę i funkcję wielu narządów. Obecne badania pokazały, że HO-1 ma także istotny wpływ na prawidłowy rozwój nerek mysich noworodków. U osobników z nokautem genu Hmox1 stwierdzono zmiany w strukturze nerek oraz opóźnienie rozwoju tego narządu. Analiza histologiczna wykazała obecność depozytów żelaza w nerkach osobników Hmox1 -/-, co potwierdziło znaczenie zarówno HO-1 jak i nerek w metabolizmie żelaza u mysich noworodków.The kidneys are the main organs that filter the blood, which enable the body to cleanse unnecessary and harmful products of metabolism. Recent research suggests that kidneys in early neonatal period are also responsible for the regulation of iron homeostasis. One of the molecular mechanisms involved in iron metabolism in mammals is the heme decomposition with heme oxygenase (HO). The best-known isoform of this protein is heme oxygenase-1 (HO-1), that is encoded by Hmox1 gene. The significance of murine HO-1 has been examined by the generation of Hmox1 gene knockout mice. Numerous studies have shown that the properties of this enzyme go beyond the catabolic function. Heme oxygenase-1 is also involved in many protective mechanisms, functions cytoprotectively and anti-apoptotic. This protein can interfere with the structure and function of many organs. Current research has shown that HO-1 has an equally important effect on the normal development of kidneys of newborn mice. In the individuals with Hmox1 knockout, changes in the kidney structure and a delay in the rate of development of this organ were found. Histologic analysis showed the presence of iron deposits in the kidneys of Hmox1 -/- individuals, which confirmed the importance of both HO-1 and kidneys in iron metabolism of newborn mice