Forschungsprojekte der Molekulare Nephrologie

Die glomeruläre Filtrationsbarriere (GFB) besteht aus drei funktionellen Einheiten, den fenestrierten Endothelzellen der intraglomeruläre Kapillaren den Podozyten und  der durch diese beiden Zelltypen gebildeten glomerulären Basalmembran. Die GFB fungiert somit als Filtrationseinheit, die verhindert, dass Blutserumproteine - insbesondere Albumin - über den Urin verloren gehen, ein Vorgang der auch als Proteinurie bzw. Albuminurie bezeichnet wird.

Liegt eine Proteinurie vor, ist dieses in vielen Fehlen letztendlich mit einen Funktionsverlust der Niere verbunden, die Nierenersatztherapien (Dialyse oder Transplantation) notwendig machen. Heute ist bekannt, dass bei etwa 80-90% aller glomerulären Erkrankungen eine Schädigung der Podozyten vorliegt. Damit ist Proteinurie primär eine Erkrankung des Podozyten.

Diese „Podozytopathien” reichen von seltenen genetischen Erkrankungen (z. B. Nephrotisches Syndrom des finnischen Typs), bis hin zur recht  häufigen diabetischen Nephropathie. Dabei ist bekannt, dass eine Kombination aus genetischen Faktoren und Umwelteinflüssen Ausbruch und Verlauf dieser Erkrankungen wesentlich mitbestimmt.

In der „Molekularen Nephrologie“ untersuchen wir welche Gene bzw. Proteine für den Aufbau und die Funktion von Podozyten wichtig sind, wie sie miteinander interagieren und was geschieht, wenn diese Gene mutiert oder fehlreguliert sind.

Wir untersuchen hierbei zum einen Mutationen in Genen, deren Proteine nahezu exklusiv in Podozyten exprimiert werden. Zu diesen Genen bzw. Proteinen gehören z. B.  Nephrin (Nephrin-Projekt) oder Crumbs 2 (CRB2-Projekt).

Weiterer Projekte unserer Gruppe beschäftigen sich mit Mutationen in Proteinen, die ubiquitär exprimiert werden, deren Fehlfunktionen aber vor allem Podozyten-spezifische Funktionen betreffen Zu dieser Gruppe gehören Gene bzw. Proteine, die sich mit der Aktin-Dynamik beschäftigen (z. B. INF2-, C3G-Projekt), Proteine die den Kerntransport (NUP-Komplex) oder die Proteinbiosynthese (KEOPS-Projekt) steuern, sowie Proteine die podozytäre Signalübertragungen regulieren (z. B. WTIP-, Pals1- und Ntrk3-Projekt).

Schließlich gibt es Gene, bei denen bestimmte Varianten die mit einem stark erhöhten Risiko für Nierenerkrankungen verbunden sind. Dazu gehört z. B. das Gen für Apolipoprotein L1, welches nur im Menschen und einigen wenigen Primaten vorkommt (APOL1-Projekt).