Mechanismen der Entstehung einer mesangio-proliferativen Glomerulonephritis durch konstitutiv-aktive Überexpression von IKK2 in den Reninvorläuferzellen des juxtaglomerulären Apparates

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Hugo
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419825615

Extra-/Juxtaglomeruläre Renin Lineage Zellen (RLZ) sind mesangiale Vorläuferzellen, die nach intraglomerulärer Verletzung in den Glomerulus einwandern, um Mesangiumzellen zu ersetzen. Hierbei empfangen die RLZ offensichtlich Signale der intraglomerulären Abläufe (Schädigung, Zelltod, Entzündung) und reagieren auf diese gezielt mit Reninproduktionsverlust, Einwanderung, Proliferation und mesangialer Differenzierung bzw. Myofibroblastenaktivierung. Hierbei ist unklar, welche extra- und intrazellulären Signale für diesen phänotypischen Wandel der RLZ entscheidend sind und ob dieser primär regenerative Mechanismus auch pathogenetisch zu einer mesangio-proliferativen Glomerulonephritis führen kann.In einem Ergebnis-offenen Ansatz haben wir die RLZ im murinen mesangiolytischen Glomerulonephritismodell vor und während der glomerulären Reparatur mittels Transkriptomanalyse differentiell charakterisiert. Hierbei zeigte sich während der Einwanderung eine frühe TNF-α und anhaltende Nuclear factor κB (NF-κB) Stimulation. In in vitro Arbeiten konnten wir nachweisen, dass das TNF-α/NF-κB System die Renin-Produktion abschaltet und einen phänotypischen Wechsel zum Myofibroblasten bedingt. Durch Erzeugung einer transgener Mauslinie mit konstitutiv-aktiver Expression des NF-κB Aktivators IKK2ca selektiv in den RLZ wurde eine mesangio-proliferative Glomerulonephritis ausgelöst. NF-κB repräsentiert eine ubiquitär vorkommende Familie von Transkriptionsfaktoren, die im Sinne eines „Sensorsystems“ durch v.a. inflammatorische Signale aus der extrazellulären Umgebung aktiviert werden und dadurch insbesondere den Zellphänotyp positiv in Richtung Überleben, Proliferation, Invasion/Migration und Myofibroblastendifferenzierung bzw. -aktivierung beeinflusst. In diesem Antrag soll die Haupthypothese getestet werden, dass die alleinige, konstitutiv-aktive Expression von IKK2 mittels NF-κB Aktivierung spezifisch in RLZ ausreicht eine mesangio-proliferative Glomerulonephritis auszulösen, in dem der phänotypische Wechsel von der juxtaglomerulären Reninzelle zur Renin-negativen, migrierenden, proliferierenden, myofibroblasten-aktivierten bzw. mesangial-differenzierten intraglomerulären Zelle vollzogen wird. Hierbei wird mittels FACS-Sorting, histologischer und intravitalmikroskopischer Zelltracing-Methoden untersucht, ob und wie die so selektiv aktivierten RLZ in den Glomerulus aktiv einwandern. Hierbei werden getrennt die Mechanismen und Faktoren sowohl im Bereich des juxtaglomerulären Apparates (der RLZ), als auch im Glomerulus und im Zusammenspiel mit den benachbarten Macula densa Zellen evaluiert und zellulär charakterisiert. Analoge in vitro Untersuchungen mit der murinen Reninzelllinie As4.1 untersuchen die phänotypischen Auswirkungen von verschiedenen, transferierten IKK2-Konstrukten. Zusätzlich soll beantwortet werden, ob bei verschiedenen menschlichen Nierenerkrankungen eine TNF-α / NF-κB Aktivierung in der juxtaglomerulären Nische nachzuweisen ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen