Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

MDC-Forscher entschlüsseln regulatorisches Netzwerk in der Niere

19.03.2015

Die Niere filtert das Blut und bildet den Harn. Dabei wird der Urin in einem komplexen System von Nierenkanälchen transportiert und in seiner Zusammensetzung reguliert.

Wie Teile dieser Kanälchen sich während der Entwicklung aufweiten und gleichzeitig eine Barriere gegenüber angrenzenden Strukturen ausbilden, haben jetzt die Doktorandin Annekatrin Aue, Dr. med. Christian Hinze und Prof. Dr. med. Kai Schmidt-Ott vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) herausgefunden.


Niere eines Mausembryos. Die Zellkerne sind grün und der Transkriptionsfaktor Grhl2 ist rot angefärbt. (Photo: Katharina Walentin/ Copyright: MDC)

Der Prozess wird maßgeblich durch einen neuartigen molekularen Signalweg in den Epithelzellen der Nierenkanälchen selbst gesteuert (Journal of the American Society of Nephrology, doi: 10.1681/ASN.2014080759)1.

Im Mittelpunkt ihrer Untersuchungen steht der Transkriptionsfaktor grainyhead-like 2 (GRHL2). Er steuert die Entstehung und den Zusammenhalt der Zellen, die die inneren und äußeren Körperflächen auskleiden (Epithelzellen), wie die Forschungsgruppe von Prof. Schmidt-Ott vor wenigen Jahren herausgefunden hatte. Jetzt haben die Forscher gezeigt, dass dieser Genregulator auch in den Nieren eine Rolle spielt.

Die Untersuchungen, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Stiftung Urologische Forschung gefördert wurden, ergaben, dass GRHL2 vor allem in den Sammelrohren der Niere und in deren embryologischen Vorläufern, den Ur-Nierengängen und der Ureterknospe (Harnleiterknospe), gebildet wird. Die Sammelrohre bilden besonders dichte, undurchlässige Abschnitte des Nephrons.

Das Nephron ist das „Herzstück“ der Nieren. Es filtert die Schadstoffe aus rund 1 700 Litern Blut pro Tag heraus. Dabei werden zunächst zirka 180 Liter Primärharn gebildet, am Ende jedoch nur etwa 1-2 Liter ausgeschieden. Die Sammelrohre gewährleisten die Feineinstellung der Harnzusammensetzung.

In Zellkulturen von Sammelrohrzellen und in Ur-Nierengängen von Mausembryonen schalteten die Forscher den Transkriptionsfaktor aus, um zu sehen, welche Funktion er für die Nieren hat. Das Ergebnis: Fehlt er, verändert sich die Barrierefunktion der auskleidenden Epithelzellen und es verringert sich die Weite des Hohlraums (Lumens) der Nierenkanälchen.

Doch arbeitet der Transkriptionsfaktor GRHL2 nicht alleine, wie die MDC-Forscher weiter herausfanden. Er tut sich zusammen mit einem weiteren Transkriptionsfaktor, ovo-like 2 (OVOL2), den er aber auch reguliert.

Dieses Tandem steuert sowohl ein Gen, das wichtig für die Abdichtung von Epithelzellverbänden ist (Claudin 4) und damit eine undurchlässige Barriere gewährleistet, als auch ein weiteres Gen (Rab 25), welches das innere Milieu des Lumens steuert. Claudin 4 und Rab 25 steuern gemeinsam die Aufweitung des Lumens. Damit haben Annekatrin Aue, Dr. Hinze und Prof. Schmidt-Ott einen neuen Signalweg in der Niere entdeckt.

Die Steuerung von Barrierefunktion und Lumenbildung in den Nierenkanälchen ist wichtig für die normale Nierenentwicklung und für die Nierenfunktion, spielt aber auch eine Rolle für die Entstehung von Nierenzysten, bei denen sich die Hohlräume der Nierenkanälchen krankhaft aufweiten und damit auch das umliegende Nierengewebe schädigen. Inwieweit die Erkenntnisse der MDC-Forscher klinisch relevant sind, müssen weitere Forschungen zeigen.

1A Grainyhead-Like 2/Ovo-Like 2 Pathway Regulates Renal Epithelial Barrier Function and Lumen Expansion
Annekatrin Aue*†, Christian Hinze*‡, Katharina Walentin*, Janett Ruffert*, Yesim Yurtdas*§‖, Max Werth*, Wei Chen*, Anja Rabien§‖, Ergin Kilic¶, Jörg-Dieter Schulzke**, Michael Schumann** and Kai M. Schmidt-Ott*†‡
*Max Delbrueck Center for Molecular Medicine, Berlin, Germany
†Experimental and Clinical Research Center, and
Departments of ‡Nephrology, §Urology,
¶Pathology, and
**Gastroenterology, Charité Medical University, Berlin, Germany; and
‖Berlin Institute of Urologic Research, Berlin, Germany
#Corresponding author: Prof. Dr. Kai M. Schmidt-Ott, MDC, email: kai.schmidt-ott@charite.de

Eine mikroskopische Aufnahme der Niere können Sie sich im Internet herunterladen unter:
https://www.mdc-berlin.de/44046866/de/news/2015

Kontakt:
Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
in der Helmholtz-Gemeinschaft
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de
http://www.mdc-berlin.de/de

Weitere Informationen:

https://www.mdc-berlin.de/44319706/de/news/2015/20150319-mdc-forscher_entschl_ss...

Barbara Bachtler | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Entzündung weckt Schläfer
29.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Rostocker Forscher wollen Glyphosat „entzaubern“
29.03.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten