Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Warum kranke Nieren plötzlich Eiweiß verlieren

13.09.2006
RUB-Forscher entdecken molekularen Mechanismus
PNAS: Ansatzpunkt für Medikamente

Warum bei Erkrankungen wie Diabetes und Bluthochdruck Nierenschäden mit Eiweißverlust entstehen können, war bislang ungeklärt. Neue Erkenntnisse über den molekularen Aufbau und die Regulation der kleinsten Filtereinheiten der Niere geben darüber jetzt Aufschluss und lassen auf die Entwicklung neuer Medikamente hoffen, die Patienten künftig die Dialyse ersparen könnten. Die entscheidenden Funde gelangen dem Forscherteam um Dr. Lorenz Sellin und Dr. Ivo Quack von der Nephrologie am Marienhospital Herne, Klinikum der Ruhr-Universität, in Zusammenarbeit mit der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der Medizinischen und Molekularen Virologie der RUB im Labor von Prof. Dr. Lars Christian Rump. Ihre Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) veröffentlicht.

Aufgaben der Niere

Die Niere erfüllt im Wesentlichen drei Aufgaben: 1. Giftstoffe ausscheiden, 2. Blutsalze ausgeglichen halten und 3. den Flüssigkeitshaushalt anpassen, d.h. bei Hitze Wasser sparen, bei Überfüllung Wasser abgeben. Hierfür hat jede Niere ca. eine Millionen kleine Filtrationseinheiten (Nierenkörperchen), durch die pro Tag insgesamt 180 Liter Primärharn (entspricht einer Badewannenfüllung) abgepresst werden. Damit dabei nicht die vom Körper produzierten, kostbaren Eiweiße verloren gehen, besitzen die Nierenkörperchen sehr feine Filter - die glomerulären Schlitzmembranen. Durch diese Membran werden nur kleinste Eiweiße in geringem Ausmaß in den Primärharn abgepresst. Durch die molekularbiologische Erforschung von vererbten Nierenerkrankungen hat man in den letzten Jahren einige Bausteine dieses Filters erstmals kennen gelernt. Die Bedeutung dieser Bausteine für viel häufigere Nierenkrankheiten ohne genetische Ursache wie die diabetische Nierenerkrankung und Blutdruckschäden der Niere war bisher unklar.

... mehr zu:
»Nephrin »Niere

Neues Konzept der Dichtigkeits-Regulation des Filters

Die molekularbiologischen Arbeiten der Bochumer Forschergruppe führten zu einem neuen Modell der dynamischen Regulation des Filters. "Es ist bekannt, dass dieser Filter innerhalb von Stunden mit vermehrter Durchlässigkeit auf Medikamente reagieren kann und andere Medikamente diesen Effekt - zumindest zum Teil - wieder aufheben können", erklärt Dr. Quack. Wie das auf Molekülebene funktioniert war aber unbekannt. Quack und seine Mitarbeiter entdeckten nun einen Regulationsmechanismus, bei dem durch Phosphorylierung (binden einer Phosphatgruppe) von Nephrin, einem zentralen, Strukturmolekül der Schlitzembran der Nierenkörperchen, die Filterfunktion stabilisiert wird. Fehlt diese Phosphorylierung, dann bindet Nephrin an ein zweites Eiweiß (beta-arrestin2) und wird aus dem Filterverbund entfernt. Es entsteht ein Loch im Filter, durch das kostbare, größere Eiweiße mit dem Harn verloren gehen. Wird Nephrin wieder phosphoryliert, dann wird der Filter abgedichtet, das Loch schließt sich. Beim Gesunden besteht ein Fließgleichgewicht zwischen Lochentstehung und Verschließen der Löcher, so dass nur sehr wenige Eiweiße auf diese Weise dem Körper verloren gehen.

Behandlungsmöglichkeiten durch Medikamente

Beim Diabetes mellitus kommt es bei vielen Betroffenen nach mehreren Erkrankungsjahren zu einer Verschiebung des Fließgleichgewichtes zu Gunsten der Lochentstehung im glomerulären Filter. Dadurch gehen von Jahr zu Jahr immer größere Mengen an Eiweiß verloren. "Dies ist auch prognostisch ein schlechtes Zeichen für das Überleben des Patienten", erklärt Dr. Sellin. Die Entdeckung des Mechanismus gibt Anlass zu der Hoffnung, dass neue Medikamente, die die Nephrinphosphorylierung verstärken und die Nephrindephosphorylierung hemmen, den fortschreitenden Eiweißverlust der Niere verhindern oder zumindest aufhalten können. "Das macht insbesondere den Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen Hoffnung, die bei hohem Eiweißverlust der Nieren unweigerlich auf die Dialyse zusteuern", so Dr. Sellin.

Titelaufnahme

Ivo Quack, L. Christian Rump, Peter Gerke, Inga Walther, Tobias Vinke, Oliver Vonend, Thomas Grunwald, Lorenz Sellin: beta-Arrestin2 mediates Nephrin endocytosis and impairs slit diaphragm integrity. In: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 2006, doi: 10.1073/pnas.0602587103, http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0602587103v1

Weitere Informationen

Prof. Dr. Lars Christian Rump, Medizinische Klinik I, Marienhospital Herne, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum, Hölkeskampring 40, 44625 Herne, Tel: 02323/499-1671, E-Mail: lars-christian.rump@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Berichte zu: Nephrin Niere

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Früh erkennen, früh behandeln: Mukoviszidose in bundesweites Neugeborenen-Screening aufgenommen
28.08.2015 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Neues Beurteilungssystem für die Behandlung von zufällig entdeckten Aneurysmen
27.08.2015 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: OU astrophysicist and collaborators find supermassive black holes in quasar nearest Earth

A University of Oklahoma astrophysicist and his Chinese collaborator have found two supermassive black holes in Markarian 231, the nearest quasar to Earth, using observations from NASA's Hubble Space Telescope.

The discovery of two supermassive black holes--one larger one and a second, smaller one--are evidence of a binary black hole and suggests that supermassive...

Im Focus: Optische Schalter - Lernen mit Licht

Einem deutsch-französischen Team ist es gelungen, einen lichtempfindlichen Schalter für Nervenzellen zu entwickeln. Dies ermöglicht neue Einblicke in die Funktionsweise von Gedächtnis und Lernen, aber auch in die Entstehung von Krankheiten.

Lernen ist nur möglich, weil die Verknüpfungen zwischen den Nervenzellen im Gehirn fortwährend umgebaut werden: Je häufiger bestimmte Reizübertragungswege...

Im Focus: What would a tsunami in the Mediterranean look like?

A team of European researchers have developed a model to simulate the impact of tsunamis generated by earthquakes and applied it to the Eastern Mediterranean. The results show how tsunami waves could hit and inundate coastal areas in southern Italy and Greece. The study is published today (27 August) in Ocean Science, an open access journal of the European Geosciences Union (EGU).

Though not as frequent as in the Pacific and Indian oceans, tsunamis also occur in the Mediterranean, mainly due to earthquakes generated when the African...

Im Focus: Membranprotein in Bern erstmals entschlüsselt

Dreidimensionale (3D) Atommodelle von Proteinen sind wichtig, um deren Funktion zu verstehen. Dies ermöglicht unter anderem die Entwicklung neuer Therapieansätze für Krankheiten. Berner Strukturbiologen ist es nun gelungen, die Struktur eines wichtigen Membranproteins zu entschlüsseln – dies gelingt relativ selten und ist eine Premiere in Bern.

Membranproteine befinden sich in den Wänden der Zellen, den Zellmembranen, und nehmen im menschlichen Körper lebenswichtige Funktionen wahr. Zu ihnen gehören...

Im Focus: Quantenbeugung an einem Hauch von Nichts

Die Quantenphysik besagt, dass sich auch massive Objekte wie Wellen verhalten und scheinbar an vielen Orten zugleich sein können. Dieses Phänomen kann nachgewiesen werden, indem man diese Materiewellen an einem Gitter beugt. Eine europäische Kollaboration hat nun erstmals die Delokalisation von massiven Molekülen an einem Gitter nachgewiesen, das nur noch eine einzige Atomlage dick ist. Dieses Experiment lotete die technischen Grenzen der Materiewellentechnologie aus und knüpft dabei an ein Gedankenexperiment von Bohr und Einstein an. Die Ergebnisse werden aktuell im Journal "Nature Nanotechnology" veröffentlicht.

Die quantenmechanische Wellennatur der Materie ist die Grundlage für viele moderne Technologien, wie z. B. die höchstauflösende Elektronenmikroskopie, die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Gravitationswellen im Einsteinjahr

28.08.2015 | Veranstaltungen

Strömungen in industriellen Anlagen sichtbar gemacht

28.08.2015 | Veranstaltungen

Konzepte gegen Fachkräftemangel: Demografiekonferenz in Halle

27.08.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Siemens an der Sicherheit: Lösungen für jede Anforderung

28.08.2015 | Messenachrichten

Biofabrikation von künstlichen Blutgefäßen mit Laserlicht

28.08.2015 | Biowissenschaften Chemie

Forscher entwickeln Methode zur Manipulation von Molekülen

28.08.2015 | Physik Astronomie