Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat einen neuen Transregio/Sonderforschungsbereich (SFB/TRR) an der Universität zu Köln ins Leben gerufen, der sich intensiv mit der Signaltransduktion von Podozyten auseinandersetzt. Der SFB/TRR 422 trägt den Titel „PodoSigN – Podozyten Signaltransduktion: Von den Grundlagen zum Krankheitsverständnis“ und wird zunächst über einen Zeitraum von drei Jahren und neun Monaten gefördert. Mit einem finanziellen Volumen von 15,5 Millionen Euro, einschließlich Programmpauschale, stellt dieses Projekt einen bedeutenden Schritt in der Erforschung der molekularen Prozesse der Nierenzellen dar.
Die Forschungsaktivitäten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit den Universitäten Hamburg und Münster. Unter der Leitung von Professor Dr. Thomas Benzing von der Uniklinik Köln und Professor Dr. Tobias Huber vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf liegt der Fokus vor allem auf den molekularen Steuerungsprozessen der Podozyten. Diese spezialisierte Zellen umhüllen die Blutgefäße des Nierenfilters und spielen eine entscheidende Rolle in der Urinproduktion. Schädigungen der Podozyten führen nicht nur zum Verlust lebenswichtiger Proteine, sondern auch zu gravierenden Nierenfunktionsstörungen.
Molekulare Mechanismen im Fokus
Ziel der Forschung ist es, die Mechanismen, die zur Schädigung der Podozyten führen, vollständig zu entschlüsseln. Dazu werden molekulare „Checkpoints“ identifiziert, die neue Therapieansätze ermöglichen sollen. Die geplante Forschung wird durch moderne Technologien unterstützt, darunter Einzelzellanalysen, innovative Bildgebungsverfahren sowie KI-gestützte Datenauswertungen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen in digitale Modelle integriert werden, die mit Gewebesammlungen verknüpft sind, um ein umfassendes Verständnis der Erkrankungsmechanismen zu fördern.
Ein zentrales Thema der Forschung ist die Rolle des Zelladhäsionsproteins Nephrin. Laut den Erkenntnissen der Medizinischen Fakultät Münster ist Nephrin unerlässlich für die Ausbildung und den Erhalt der Podozytenfußfortsätze sowie für die Schlitzmembranen. Schäden an diesen Strukturen können zu einer ernsthaften Störung der Filterfunktion der Niere führen, was häufig in der Verschmelzung von Podozytenfußfortsätzen resultiert.
Podozyten und ihre Herausforderungen
Podozyten sind postmitotische Zellen mit begrenzter Adaptionsfähigkeit und können bei Schädigung lediglich durch Hypertrophie benachbarter Zellen reagieren. Unzureichende Kompensation dieser Schädigungen kann zu Glomerulosklerose und damit zu einem Verlust der Nierenfunktion führen. Zu den Ursachen von Podozytenschäden zählen sowohl genetische als auch umweltbedingte Faktoren. Dies umfasst eine Reihe genetischer Erkrankungen wie das Alport-Syndrom oder die minimale Veränderungskrankheit (Minimal Change Disease), sowie umweltliche Einflüsse wie arterielle Hypertonie und diabetische Nephropathie.
Das Verständnis der molekularen Grundlagen dieser Erkrankungen, die als Podozytopathien bekannt sind, steht im Mittelpunkt der molekularen Nephrologie. Die Forschungseinrichtungen in Münster nutzen spezielle Podozytenzelllinien und genetische Mausmodelle, um biochemische, molekular- und zellbiologische Untersuchungen durchzuführen. So soll ein detailliertes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Genen und der Podozytenmorphologie gewonnen werden.
Die Erforschung der Signalmuster in diesen Zelltypen ist entscheidend, da etwa 80% der terminalen Niereninsuffizienz auf glomeruläre Erkrankungen zurückzuführen sind. Mit dieser neuen Fördermaßnahme verfolgt die DFG das Ziel, bahnbrechende Erkenntnisse zu gewinnen, die zur Entwicklung innovativer Therapieansätze führen können.
