Die Rolle von Pentraxin 3 bei entzündlichen Nierenerkrankungen

Entzündliche Nierenerkrankungen stellen weltweit eine gesundheitliche Bürde dar. Ein Versagen der Nierenfunktion, egal ob es in akuter oder chronischer Form auftritt, ist potentiell lebensbedrohlich und besonders im chronischen Verlauf aufwendig in der Therapie. Die Rolle des Immunsystems dabei wird immer besser charakterisiert und immunmodulatorische Biomoleküle werden zunehmend Ziel pharmakotherapeutischer Ansätze. Das Akute-Phase Protein Pentraxin 3 (PTX3) fungiert als Mustererkennungsrezeptor des humoralen Arms des angeborenen Immunsystems. \textit{In vivo} vermittelt Ptx3 u.a. die Phagozytose von bestimmten Mikroorganismen sowie die Neutralisierung von körpereigenen Gefahrensignalen und fungiert als regulatorisches Molekül bei Wundheilungsprozessen und der Rekrutierung von Immunzellen in entzündetes Gewebe. In der klinischen Forschung wächst das Interesse an PTX3 als Bioindikator verschiedenster entzündlicher Erkrankungen. Vorangegangene tierexperimentelle Arbeiten konnten zeigen, dass Ptx3 die Niere nach ischämischer Gewebeschädigung und während der Reperfusion dadurch vor weiteren entzündungsbedingten Schäden schützen kann, dass es die Rekrutierung von Immunzellen in die Nieren unterbindet. Das Immunsystem verursacht aber nicht nur Kollateralschäden bei sterilen Entzündungsreaktionen, sondern hilft auch bei der parenchymalen und mesechymalen Heilung verletzter Strukturen. Es ist anzunehmen, dass während dieser Regenerationsphase die Blockierung von Immunzellinfiltraten in geschädigte Nieren kontraproduktiv wäre. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Rolle von Ptx3 in einem weiter gefassten Kontext entzündlicher Nierenerkrankungen als der bisher untersuchten und unter Einbeziehung der Krankheitsdynamik im Zeitverlauf zu beschreiben, um sowohl das therapeutische Fenster als auch das pharmakologische Potential besser abschätzen zu können. Die Hypothesen, die überprüft werden sollten, waren, dass (A) therapeutisch eingesetztes Ptx3 nicht nur im Mausmodell der renalen Ischämie-Reperfusion sondern auch in anderen entzündlichen Nierenmodellen protektiv ist, (B) dieser Effekt letztlich nur bei Intervention in der akuten Schädigungsphase in Kraft tritt, während die therapeutische Intervention mit Ptx3 in der Regenerationsphase nach der Schädigung ungünstige Effekte zeigt, (C) bei einem ebenfalls entzündlichen, chronisch verlaufenden Modell die Rolle von Ptx3 hier - auf Grund der Parallelität von Schädigung und Regeneration - komplexer ist und andere immunmodulatorische Eigenschaften von Ptx3 jenseits seines Einflusses auf die Immunzellrekrutierung zum Tragen kommen. Nach ausführlicher Charakterisierung der zeitlichen Abfolge von Schädigung und Regeneration nach renaler Ischämie/ Reperfusion wurden entsprechend operierte Tiere mit Abklingen der Schädigungsphase für eine Woche mit rekombinantem humanen PTX3 (rhPTX3) behandelt. Die Phänotypisierung der post-ischämischen Nieren ergab eine deutliche strukturelle Verschlechterung mit einer persistierenden Entzündung. Bei globaler Ptx3-Defizienz , welche durch die Verwendung gentechnisch veränderter B6;129-Ptx3-tm1Mant Mäuse (PTX3-/-) erreicht wurde, und Substitution mit rhPTX3 ausschließlich xwährend der Regenerationsphase konnte parallel zur Phänotypverschlech\-terung eine Verschiebung der intrarenalen Immunzellpopulation hin zu weniger anti-inflammatorischen dendritischen Zellen (DC) beobachtet werden. Damit bestätigte sich die Vermutung, dass sich das therapeutische Fenster von rhPTX3 auf die akute Schädigungsphase beschränkt. Andere Mechanismen als die rhPTX3-bedingte Infiltrationsblockade pro-regenerativer und anti-inflammatorischer Immunzellen konnten nicht ausgeschlossen werden. Der protektive Effekt von rhPTX3 auf das Ausmaß der Gewebeschädigung bei einer akut entzündlichen Nierenpathologie ließ sich im Folgenden auch für das Modell der akuten Oxalatnephropathie bestätigen. Hierbei werden die Nieren in kürzester Zeit mit Oxalsäure übersättigt, sodass im gesamten Parenchym Kalziumoxalatkristalle ausfallen, die nekrotische Gewebeschäden und Entzündung verursachen. Die präemptive Therapie mit einem rhPTX3-Bolus reduzierte die Rekrutierung pro-inflammatorischer Immunzellen, strukturelle Schädigung, Entzündung und Nierenfunktionsverschlechterung. Auch hier war eine Veränderung der intrarenalen DC-Population erkennbar. Die Induktion des akuten Oxalatmodells in Ptx3-defizienten Mäusen zeigte, dass endogenes Ptx3 hier kaum eine Rolle spielt. Dennoch kam es zu einer vermehrten Infiltration von pro-inflammatorischen in diesen Tieren, was die eingangs aufgestellte Hypothese hierzu stützt. Zur Untersuchung der Rolle von Ptx3 bei chronischem Nierenversagen sollte das Ausmaß von Gewebeschädigung und Entzündung in einem Modell untersucht werden, dass auf einer langsameren aber dafür kontinuierlichen Übersättigung der Nieren mit Oxalsäure beruht. Die sich entwickelnde Deposition von CaOx-Kristallen in den renalen Tubuli führt ähnlich dem akuten Modell zu nekrotischem Zelltod und Entzündung. Der Vergleich von PTX3+/+ und PTX3-/- Tieren in diesem Modell ergab, dass endogenes Ptx3 als Kristallisationsinhibitor unter hyperoxaluren Bedingungen fungiert, da nur \ko Tiere eine Nephrokalzinose entwickelten, während \wt Mäuse keinen Phänotyp entwickelten. Da die Ptx3-kompetenten Tiere dieses gemischten Mausstammes auf Grund der fehlenden Kristalldeposition kein chronisches Nierenversagen entwickelten, konnte eine vergleichende Analyse des Phänotyps mit Hinblick auf die Funktion von Ptx3 nicht sinnvoll durchgeführt werden. Anschließende in chemico und in vitro Befunde zum Einfluss von rhPTX3 auf CaOx-Kristallwachstum sowie zum Verhalten von primären Tubuluszellen von PTX3+/+ und PTX3-/- Mäusen auf die Exposition mit CaOx-Kristallen untermauerten die in vivo angestellten Beobachtungen. Zusammengenommen zeigte sich, dass (A) therapeutisch eingesetztes rhPTX3 auch im Modell der akuten, entzündlichen Oxalatnephropathie protektiv wirkt, (B) ein verspäteter therapeutischer Einsatz von rhPTX3 in der Regenerationsphase nach IRI den Phänotyp verschlechtert und (C) endogenes Ptx3 unter hyperoxaluren Bedingungen als Kristallisations-inhibierendes Molekül fungiert. Diese Erkenntnisse untermauern zum einen die bisher etablierte Rolle, die Ptx3 bei entzündlichen (Nieren-) Erkankungen spielt. Zum anderen bieten die hier gezeigten Daten eine gute Rationale, um über die bisher in der Literatur beschriebenen Effekte von Ptx3 hinaus zu denken. Das betrifft vornehmlich die Untersuchung des therapeutischen Effektes einer PTX3-Neutralisierung während der Regenerationsphase nach akutem Nierenversagen und die Charakterisierung von PTX3-Varianten bei Nierensteinpatienten im Hinblick auf einen zusätzlichen diagnostischen Wert sowie die Suche nach neuen Therapieoptionen basierend auf PTX3

Die Rolle von Pentraxin 3 bei entzündlichen Nierenerkrankungen

Entzündliche Nierenerkrankungen stellen weltweit eine gesundheitliche Bürde dar. Ein Versagen der Nierenfunktion, egal ob es in akuter oder chronischer Form auftritt, ist potentiell lebensbedrohlich und besonders im chronischen Verlauf aufwendig in der Therapie. Die Rolle des Immunsystems dabei wird immer besser charakterisiert und immunmodulatorische Biomoleküle werden zunehmend Ziel pharmakotherapeutischer Ansätze. Das Akute-Phase Protein Pentraxin 3 (PTX3) fungiert als Mustererkennungsrezeptor des humoralen Arms des angeborenen Immunsystems. \textit{In vivo} vermittelt Ptx3 u.a. die Phagozytose von bestimmten Mikroorganismen sowie die Neutralisierung von körpereigenen Gefahrensignalen und fungiert als regulatorisches Molekül bei Wundheilungsprozessen und der Rekrutierung von Immunzellen in entzündetes Gewebe. In der klinischen Forschung wächst das Interesse an PTX3 als Bioindikator verschiedenster entzündlicher Erkrankungen. Vorangegangene tierexperimentelle Arbeiten konnten zeigen, dass Ptx3 die Niere nach ischämischer Gewebeschädigung und während der Reperfusion dadurch vor weiteren entzündungsbedingten Schäden schützen kann, dass es die Rekrutierung von Immunzellen in die Nieren unterbindet. Das Immunsystem verursacht aber nicht nur Kollateralschäden bei sterilen Entzündungsreaktionen, sondern hilft auch bei der parenchymalen und mesechymalen Heilung verletzter Strukturen. Es ist anzunehmen, dass während dieser Regenerationsphase die Blockierung von Immunzellinfiltraten in geschädigte Nieren kontraproduktiv wäre. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Rolle von Ptx3 in einem weiter gefassten Kontext entzündlicher Nierenerkrankungen als der bisher untersuchten und unter Einbeziehung der Krankheitsdynamik im Zeitverlauf zu beschreiben, um sowohl das therapeutische Fenster als auch das pharmakologische Potential besser abschätzen zu können. Die Hypothesen, die überprüft werden sollten, waren, dass (A) therapeutisch eingesetztes Ptx3 nicht nur im Mausmodell der renalen Ischämie-Reperfusion sondern auch in anderen entzündlichen Nierenmodellen protektiv ist, (B) dieser Effekt letztlich nur bei Intervention in der akuten Schädigungsphase in Kraft tritt, während die therapeutische Intervention mit Ptx3 in der Regenerationsphase nach der Schädigung ungünstige Effekte zeigt, (C) bei einem ebenfalls entzündlichen, chronisch verlaufenden Modell die Rolle von Ptx3 hier - auf Grund der Parallelität von Schädigung und Regeneration - komplexer ist und andere immunmodulatorische Eigenschaften von Ptx3 jenseits seines Einflusses auf die Immunzellrekrutierung zum Tragen kommen. Nach ausführlicher Charakterisierung der zeitlichen Abfolge von Schädigung und Regeneration nach renaler Ischämie/ Reperfusion wurden entsprechend operierte Tiere mit Abklingen der Schädigungsphase für eine Woche mit rekombinantem humanen PTX3 (rhPTX3) behandelt. Die Phänotypisierung der post-ischämischen Nieren ergab eine deutliche strukturelle Verschlechterung mit einer persistierenden Entzündung. Bei globaler Ptx3-Defizienz , welche durch die Verwendung gentechnisch veränderter B6;129-Ptx3-tm1Mant Mäuse (PTX3-/-) erreicht wurde, und Substitution mit rhPTX3 ausschließlich xwährend der Regenerationsphase konnte parallel zur Phänotypverschlech\-terung eine Verschiebung der intrarenalen Immunzellpopulation hin zu weniger anti-inflammatorischen dendritischen Zellen (DC) beobachtet werden. Damit bestätigte sich die Vermutung, dass sich das therapeutische Fenster von rhPTX3 auf die akute Schädigungsphase beschränkt. Andere Mechanismen als die rhPTX3-bedingte Infiltrationsblockade pro-regenerativer und anti-inflammatorischer Immunzellen konnten nicht ausgeschlossen werden. Der protektive Effekt von rhPTX3 auf das Ausmaß der Gewebeschädigung bei einer akut entzündlichen Nierenpathologie ließ sich im Folgenden auch für das Modell der akuten Oxalatnephropathie bestätigen. Hierbei werden die Nieren in kürzester Zeit mit Oxalsäure übersättigt, sodass im gesamten Parenchym Kalziumoxalatkristalle ausfallen, die nekrotische Gewebeschäden und Entzündung verursachen. Die präemptive Therapie mit einem rhPTX3-Bolus reduzierte die Rekrutierung pro-inflammatorischer Immunzellen, strukturelle Schädigung, Entzündung und Nierenfunktionsverschlechterung. Auch hier war eine Veränderung der intrarenalen DC-Population erkennbar. Die Induktion des akuten Oxalatmodells in Ptx3-defizienten Mäusen zeigte, dass endogenes Ptx3 hier kaum eine Rolle spielt. Dennoch kam es zu einer vermehrten Infiltration von pro-inflammatorischen in diesen Tieren, was die eingangs aufgestellte Hypothese hierzu stützt. Zur Untersuchung der Rolle von Ptx3 bei chronischem Nierenversagen sollte das Ausmaß von Gewebeschädigung und Entzündung in einem Modell untersucht werden, dass auf einer langsameren aber dafür kontinuierlichen Übersättigung der Nieren mit Oxalsäure beruht. Die sich entwickelnde Deposition von CaOx-Kristallen in den renalen Tubuli führt ähnlich dem akuten Modell zu nekrotischem Zelltod und Entzündung. Der Vergleich von PTX3+/+ und PTX3-/- Tieren in diesem Modell ergab, dass endogenes Ptx3 als Kristallisationsinhibitor unter hyperoxaluren Bedingungen fungiert, da nur \ko Tiere eine Nephrokalzinose entwickelten, während \wt Mäuse keinen Phänotyp entwickelten. Da die Ptx3-kompetenten Tiere dieses gemischten Mausstammes auf Grund der fehlenden Kristalldeposition kein chronisches Nierenversagen entwickelten, konnte eine vergleichende Analyse des Phänotyps mit Hinblick auf die Funktion von Ptx3 nicht sinnvoll durchgeführt werden. Anschließende in chemico und in vitro Befunde zum Einfluss von rhPTX3 auf CaOx-Kristallwachstum sowie zum Verhalten von primären Tubuluszellen von PTX3+/+ und PTX3-/- Mäusen auf die Exposition mit CaOx-Kristallen untermauerten die in vivo angestellten Beobachtungen. Zusammengenommen zeigte sich, dass (A) therapeutisch eingesetztes rhPTX3 auch im Modell der akuten, entzündlichen Oxalatnephropathie protektiv wirkt, (B) ein verspäteter therapeutischer Einsatz von rhPTX3 in der Regenerationsphase nach IRI den Phänotyp verschlechtert und (C) endogenes Ptx3 unter hyperoxaluren Bedingungen als Kristallisations-inhibierendes Molekül fungiert. Diese Erkenntnisse untermauern zum einen die bisher etablierte Rolle, die Ptx3 bei entzündlichen (Nieren-) Erkankungen spielt. Zum anderen bieten die hier gezeigten Daten eine gute Rationale, um über die bisher in der Literatur beschriebenen Effekte von Ptx3 hinaus zu denken. Das betrifft vornehmlich die Untersuchung des therapeutischen Effektes einer PTX3-Neutralisierung während der Regenerationsphase nach akutem Nierenversagen und die Charakterisierung von PTX3-Varianten bei Nierensteinpatienten im Hinblick auf einen zusätzlichen diagnostischen Wert sowie die Suche nach neuen Therapieoptionen basierend auf PTX3

Optimizing Mouse Surgery with Online Rectal Temperature Monitoring and Preoperative Heat Supply. Effects on Post-Ischemic Acute Kidney Injury

Body temperature affects outcomes of tissue injury. We hypothesized that online body core temperature recording and selective interventions help to standardize peri-interventional temperature control and the reliability of outcomes in experimental renal ischemia reperfusion injury (IRI). We recorded core temperature in up to seven mice in parallel using a Thermes USB recorder and ret-3-iso rectal probes with three different protocols. Setup A: Heating pad during ischemia time;Setup B: Heating pad from incision to wound closure;Setup C: A ventilated heating chamber before surgery and during ischemia time with surgeries performed on a heating pad. Temperature profile recording displayed significant declines upon installing anesthesia. The profile of the baseline experimental setup A revealed that <1% of the temperature readings were within the target range of 36.5 to 38.5 degrees C. Setup B and C increased the target range readings to 34.6 +/- 28.0% and 99.3 +/- 1.5%, respectively. Setup C significantly increased S3 tubular necrosis, neutrophil influx, and mRNA expression of kidney injury markers. In addition, using setup C different ischemia times generated a linear correlation with acute tubular necrosis parameters at a low variability, which further correlated with the degree of kidney atrophy 5 weeks after surgery. Changing temperature control setup A to C was equivalent to 10 minutes more ischemia time. We conclude that body temperature drops quickly in mice upon initiating anesthesia. Immediate heat supply, e.g. in a ventilated heating chamber, and online core temperature monitoring can help to standardize and optimize experimental outcomes

Structural Modification of the Natural Product Valerenic Acid Tunes RXR Homodimer Agonism

Retinoid X receptors (RXR) are ligand-sensing transcription factors with a unique role in nuclear receptor signaling as universal heterodimer partners. RXR modulation holds potential in cancer, neurodegeneration and metabolic diseases but adverse effects of RXR activation and lack of selective modulators prevent further exploration as therapeutic target. The natural product valerenic acid has been discovered as RXR agonist with unprecedented preference for RXR subtype and homodimer activation. To capture structural determinants of this activity profile and identify potential for optimization, we have studied effects of structural modification of the natural product on RXR modulation and identified an analogue with enhanced RXR homodimer agonism

Nurr1 Modulation Mediates Neuroprotective Effects of Statins

The ligand-sensing transcription factor Nurr1 emerges as a promising therapeutic target for neurodegenerative pathologies but Nurr1 ligands for functional studies and therapeutic validation are lacking. Here pronounced Nurr1 modulation by statins for which clinically relevant neuroprotective effects are demonstrated, is reported. Several statins directly affect Nurr1 activity in cellular and cell-free settings with low micromolar to sub-micromolar potencies. Simvastatin as example exhibits anti-inflammatory effects in astrocytes, which are abrogated by Nurr1 knockdown. Differential gene expression analysis in native and Nurr1-silenced cells reveals strong proinflammatory effects of Nurr1 knockdown while simvastatin treatment induces several neuroprotective mechanisms via Nurr1 involving changes in inflammatory, metabolic and cell cycle gene expression. Further in vitro evaluation confirms reduced inflammatory response, improved glucose metabolism, and cell cycle inhibition of simvastatin-treated neuronal cells. These findings suggest Nurr1 involvement in the well-documented but mechanistically elusive neuroprotection by statins

The Long Pentraxin PTX3 Is an Endogenous Inhibitor of Hyperoxaluria-Related Nephrocalcinosis and Chronic Kidney Disease

The long pentraxin 3 (PTX3) exerts a variety of regulatory functions in acute and chronic tissue inflammation. In particular, PTX3 acts as an opsonin for a variety of pathogens and endogenous particles. We hypothesized that PTX3 would exhibit opsonin-like functions toward calcium oxalate crystals, too, and inhibit crystal growth. This process is fundamental in kidney stone disease as well as in hyperoxaluria-related nephrocalcinosis, the paradigmatic cause of chronic kidney disease (CKD) in children with primary hyperoxaluria type I due to genetic defects in oxalate metabolism. Direct effects of PTX3 on calcium oxalate crystals were investigated in chemico by adding recombinant PTX3 to supersaturated calcium and oxalate solutions. PTX3, but not isomolar concentrations of albumin, dose-dependently inhibited crystal growth. In vivo, the PTX3 protein was undetectable in tubular epithelial cells and urine of wild-type mice under physiological conditions. However, its levels increased within 3 weeks of feeding an oxalate-rich diet, an exposure inducing hyperoxaluria-related nephrocalcinosis and CKD in selected mouse strains (male and female C57BL/6N and male Balb/c mice) but not in others (male and female 129SV and CD-1, male and female Balb/c mice). Genetic ablation of ptx3 in nephrocalcinosis un-susceptible B6;129 mice was sufficient to raise the oxalate nephropathy phenotype observed in susceptible strains. We conclude that PTX3 is an endogenous inhibitor of calcium oxalate crystal growth. This mechanism limits hyperoxaluria-related nephrocalcinosis, e.g., in primary or secondary hyperoxaluria, and potentially also in the more prevalent kidney stone disease

Immune mechanisms in the different phases of acute tubular necrosis

Acute kidney injury is a clinical syndrome that can be caused by numerous diseases including acute tubular necrosis (ATN). ATN evolves in several phases, all of which are accompanied by different immune mechanisms as an integral component of the disease process. In the early injury phase, regulated necrosis, damage-associated molecular patterns, danger sensing, and neutrophil-driven sterile inflammation enhance each other and contribute to the crescendo of necroinflammation and tissue injury. In the late injury phase, renal dysfunction becomes clinically apparent, and M1 macrophage-driven sterile inflammation contributes to ongoing necroinflammation and renal dysfunction. In the recovery phase, M2-macrophages and anti-inflammatory mediators counteract the inflammatory process, and compensatory remnant nephron and cell hypertrophy promote an early functional recovery of renal function, while some tubules are still badly injured and necrotic material is removed by phagocytes. The resolution of inflammation is required to promote the intrinsic regenerative capacity of tubules to replace at least some of the necrotic cells. Several immune mechanisms support this wound-healing-like re-epithelialization process. Similar to wound healing, this response is associated with mesenchymal healing, with a profound immune cell contribution in terms of collagen production and secretion of pro-fibrotic mediators. These and numerous other factors determine whether, in the chronic phase, persistent loss of nephrons and hyperfunction of remnant nephrons will result in stable renal function or progress to decline of renal function such as progressive chronic kidney disease

Mitochondria Permeability Transition versus Necroptosis in Oxalate-Induced AKI

Serum oxalate levels suddenly increase with certain dietary exposures or ethylene glycol poisoning and are a well known cause of AKI. Established contributors to oxalate crystal-induced renal necroinflammation include the NACHT, LRR and PYD domains-containing protein-3 (NLRP3) inflammasome and mixed lineage kinase domain-like (MLKL) protein-dependent tubule necroptosis. These studies examined the role of a novel form of necrosis triggered by altered mitochondrial function. METHODS: To better understand the molecular pathophysiology of oxalate-induced AIK, we conducted in vitro studies in mouse and human kidney cells and in vivo studies in mice, including wild-type mice and knockout mice deficient in peptidylprolyl isomerase F (Ppif) or deficient in both Ppif and Mlkl. RESULTS: Crystals of calcium oxalate, monosodium urate, or calcium pyrophosphate dihydrate, as well as silica microparticles, triggered cell necrosis involving PPIF-dependent mitochondrial permeability transition. This process involves crystal phagocytosis, lysosomal cathepsin leakage, and increased release of reactive oxygen species. Mice with acute oxalosis displayed calcium oxalate crystals inside distal tubular epithelial cells associated with mitochondrial changes characteristic of mitochondrial permeability transition. Mice lacking Ppif or Mlkl or given an inhibitor of mitochondrial permeability transition displayed attenuated oxalate-induced AKI. Dual genetic deletion of Ppif and Mlkl or pharmaceutical inhibition of necroptosis was partially redundant, implying interlinked roles of these two pathways of regulated necrosis in acute oxalosis. Similarly, inhibition of mitochondrial permeability transition suppressed crystal-induced cell death in primary human tubular epithelial cells. PPIF and phosphorylated MLKL localized to injured tubules in diagnostic human kidney biopsies of oxalosis-related AKI. CONCLUSIONS: Mitochondrial permeability transition-related regulated necrosis and necroptosis both contribute to oxalate-induced AKI, identifying PPIF as a potential molecular target for renoprotective intervention.Peer reviewe

No NLRP3 inflammasome activity in kidney epithelial cells, not even when the NLRP3-A350V Muckle-Wells variant is expressed in podocytes of diabetic mice

BackgroundThe NLRP3 inflammasome integrates several danger signals into the activation of innate immunity and inflammation by secreting IL-1β and IL-18. Most published data relate to the NLRP3 inflammasome in immune cells, but some reports claim similar roles in parenchymal, namely epithelial, cells. For example, podocytes, epithelial cells critical for the maintenance of kidney filtration, have been reported to express NLRP3 and to release IL-β in diabetic kidney disease, contributing to filtration barrier dysfunction and kidney injury. We questioned this and hence performed independent verification experiments.MethodsWe studied the expression of inflammasome components in human and mouse kidneys and human podocytes using single-cell transcriptome analysis. Human podocytes were exposed to NLRP3 inflammasome agonists in vitro and we induced diabetes in mice with a podocyte-specific expression of the Muckle-Wells variant of NLRP3, leading to overactivation of the Nlrp3 inflammasome (Nphs2Cre;Nlrp3A350V) versus wildtype controls. Phenotype analysis included deep learning-based glomerular and podocyte morphometry, tissue clearing, and STED microscopy of the glomerular filtration barrier. The Nlrp3 inflammasome was blocked by feeding ß-hydroxy-butyrate.ResultsSingle-cell transcriptome analysis did not support relevant NLRP3 expression in parenchymal cells of the kidney. The same applied to primary human podocytes in which NLRP3 agonists did not induce IL-1β or IL-18 secretion. Diabetes induced identical glomerulomegaly in wildtype and Nphs2Cre;Nlrp3A350V mice but hyperfiltration-induced podocyte loss was attenuated and podocytes were larger in Nphs2Cre;Nlrp3A350V mice, an effect reversible with feeding the NLRP3 inflammasome antagonist ß-hydroxy-butyrate. Ultrastructural analysis of the slit diaphragm was genotype-independent hence albuminuria was identical.ConclusionPodocytes express low amounts of the NLRP3 inflammasome, if at all, and do not produce IL-1β and IL-18, not even upon introduction of the A350V Muckle-Wells NLRP3 variant and upon induction of podocyte stress. NLRP3-mediated glomerular inflammation is limited to immune cells