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 Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics