Einfluss der Podozyten auf die Regulation der glomerulären Filtrationsrate eines einzelnen Nephrons

• Antragsteller: Dr. Matthias Johannes Hackl
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 192044013

Die menschliche Niere besteht aus 1 Million kleiner Filtereinheiten, den Nephronen. Jedes Nephron enthält einen aus Kapillarschlingen bestehenden Glomerulus in dem Blutbestandteile abgepresst werden. Der Filter der Niere besteht aus drei Schichten. Den Endothelzellen, der Basalmembran und der Schlitzmembran, die sich zwischen den Fußfortsätzen von Podozyten, spezialisierten Nierenzellen, erstreckt. Die Filtration in jedem einzelnen Nephron wird durch Änderung der Widerstände der zu- und abführenden Gefäße reguliert. Der regulierende Einfluss der Podozyten auf die Filtration im Glomerulus wurde bisher nicht untersucht. In Podozyten konnten oszillierende Calciumkonzentrationen nachgewiesen werden und sie enthalten kontraktile Elemente. Es ist daher wahrscheinlich, dass sich Podozyten zusammenziehen können. In meinen Experimenten untersuche ichdie intakten Nieren von lebenden Mäusen mittels Multiphotonenmikroskopie. Diese Technik erlaubt zeitgleich eine Aussage über Morphologie und Funktion. DieSchwankungen der intrazellulären Calciumspiegel möchte ich durch die Beladung derPodozyten mit Calcium-sensitiven Farbstoffen sichtbar machen. Die Podozyten werden mit einer innovativen Injektion in die Nierenarterie beladen. Um den Einfluss der Podozyten auf die glomeruläre Filtration isoliert betrachten zu können verwende ich eine gentechnisch veränderte Maus mit einem künstlichen Rezeptor (RASSL) der nur in Podozyten exprimiert wird und bei Aktivierung das intrazelluläre Calcium erhöht. Um die Reaktion der Podozyten in Bezug auf Morphologie und Calciumspiegel unter Krankheitsbedingungen zu untersuchen verwende ich zwei Mausmodelle einer fokalen segmentalen Glomerulosklerose (FSGS). Erstens eine medikamentöse Induktion mit Adriamycin und zweitens eine genetische FSGS-Mutation in der Myosin 1E knockout Maus. Beide Modelle führen zu einem Podozytenschaden und -verlust. Hier werde ich die Reaktion der benachbarten Podozyten auf diesen Verlust beobachten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Janos Peti-Peterdi, Ph.D.