Untersuchungen von Drosophila Nephrozyten als zentrale Regulatoren des physiologischen Gleichgewichts in der Fliege im Krankheitsmodell

• Antragstellerin: Dr. Sybille Köhler
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 518261184

Drosophila Nephrozyten sind Teil der Niere in Fliegen. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit in Morphologie und Funktion, wurden Sie als homologe Zellen zu Säugerpodozyten beschrieben. Nephrozyten liegen um den Oesophagus und entlang des Herzschlauches und sind allen Veränderungen in der Hämolymphe direkt ausgesetzt. Da sie zusätzlich eine Filtrationsfunktion aufweisen, sind sie prädestiniert, um eine Wächterfunktion für die Hämolymphe zu übernehmen. Die Regulation dieser ist essentiell, um ein gesundes, physiologisches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, da alle Organe frei in der Hämolymphe schwimmen und somit Änderungen in ihrer Zusammensetzung und Zirkulation direkt ausgesetzt sind. Dieses Konzept gilt auch für Säuger, da alle Organe von der Zusammensetzung des Blutes und seiner Zirkulation abhängig sind. Bei chronischen Nierenerkrankungen wird dieses physiologische Gleichgewicht gestört, denn es kommt zu podozytären Schäden und dem Verlust dieser Zellen, was die glomerulären Kapillaren unbedeckt zurücklässt und für Veränderungen der Blutzusammensetzung und Zirkulation sorgt. Der Verlust von Podozyten, sowie Änderungen in Blutkomposition und – zirkulation sind schädlich für andere Organe. Frühere Studien konnten zeigen, dass Nephrozyten die Herzfunktion und das Immunsystem in Drosophila beeinflussen. Genaue Mechanismen, wie Podozyten auf andere Organe einwirken, sind zum jetzigen Zeitpunkt im Detail noch nicht bekannt. Aufgrund der Homologie zwischen Podozyten und Nephrozyten werden wir in diesem Projekt den Modelorganismus Drosophila verwenden um die zentrale Rolle von Nephrozyten genauer zu untersuchen. Da Diabetes und Alterungsprozesse zu den Hauptrisikofaktoren für chronische Nierenerkrankungen gehören, werden wir diese Zustände nachahmen und die zentrale Rolle von Nephrozyten zur Erhaltung des physiologischen Gleichgewichts untersuchen. Im Detail werden wir die Zusammensetzung der Hämolypmhe in diesen Zuständen analysieren und beabsichtigen zudem den Einfluss von Nephrozyten auf die Funktion andere Organe wie Herz, Darm und Immunsystem genauer zu charakterisieren. Zusätzlich zur funktionellen Untersuchung werden Transkriptomanalysen dieser Zellen/Organe durchgeführt, um die Zell-Zell-Kommunikation besser verstehen zu können. In einem translationalen Ansatz werden wir die in diesem Projekt generierten Fliegendaten mit vorhanden humanen Daten der Hamburg City Health Study und der European Renal cDNA Bank vergleichen, um neue Risikofaktoren für chronische Nierenerkrankungen zu identifizieren. Die Effekte dieser Risikofaktoren, auch auf andere Organe wie Herz und Immunsystem, werden dann in der Fliege getestet. Im Rahmen dieses Projektes wollen wir so die Rolle von Nephrozyten als zentrale Regulatoren des physiologischen Gleichgewichts in Drosophila genauer untersuchen und neue regulatorische Signalwege in humanen Erkrankungen identifizieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen