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Nachweis spezieller Vorläuferzellen zur Regeneration von Nierenschädigungen erstmals gelungen

05.09.2014 - (idw) Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden

Nephrologen des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden erforschten einen Mechanismus in der Niere, der Zellschädigungen von sogenannten Mesangiumzellen mit Hilfe von Vorläuferzellen regeneriert. Damit die Nieren möglichst optimal Giftstoffe aus dem Körper filtern, greifen viele Mechanismen innerhalb des Organs ineinander. Störungen führen langfristig zu schweren Erkrankungen. So ist die Schädigung bestimmter Zellen in den Nierenkörperchen winzig kleinen kugeligen Gebilden in der Nierenrinde - eng verknüpft mit verschiedenen chronischen Nierenerkrankungen. Dresdner Forscher unter der Leitung von Professor Dr. Christian Hugo wiesen jetzt erstmals Vorläuferzellen nach, die in der Lage sind, geschädigte Mesangiumzellen zu ersetzen.

Das Mesangium der Nierenkörperchen wird im Rahmen verschiedener entzündlicher Erkrankungen, insbesondere der häufigen IgA-Nephropathie geschädigt und zerstört. Das For-schungsergebnis öffnet neue Perspektiven für zukünftige Therapieansätze und wurde gerade im hochrangigen Journal of the American Society of Nephrology veröffentlicht. Im September wird das Forschungsprojekt dann auf der 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Nephrologie in Berlin der Fachwelt präsentiert. Als einer der Tagungspräsidenten hat Prof. Hugo dem Thema Regeneration hier einen besonderen Schwerpunkt eingeräumt.

Vorläuferzellen auch Stammzellen genannt - stehen im Blick der Wissenschaft. Denn sie haben die Fähigkeit, kranke Zellen zu ersetzen und selbst deren Funktion zu übernehmen. Die medizinische Forschung sieht in ihnen eine wichtige Hoffnung für zukünftige Therapieansätze bei verschiedenen Krankheiten. Dass Vorläuferzellen auch bei der Heilung von bestimmten Nierenschäden des Mesangiums eine entscheidende Rolle spielen könnten, hat nun weltweit erstmals der Dresdner Forscher Professor Dr. Christian Hugo gemeinsam mit seinen nephrologischen Mitarbeitern, insbesondere den Wissenschaftlern Dr. Charlotte Starke und PD Dr. Vladimir Todorov, unter Beweis gestellt. Im Tiermodell wiesen die Wissenschaftler nach, dass spezielle Vorläuferzellen außerhalb der Nierenkörperchen in der Lage sind, bei Bedarf - im Erkrankungsfall - in die Nierenkörperchen einzuwandern, sich dort niederzulassen und in Mesangiumzellen auszudifferenzieren (zu verwandeln).

In der Nierenrinde befinden sich Nierenkörperchen, kugelförmige Gebilde von 0,2 Millimetern Durchmesser. Sie bestehen aus einem kapillären Gefäßknäuel, dem Glomerulus, das von einer doppelwandigen Kapsel umgeben ist. Glomerulus und Kapsel bilden zusammen die Blut-Harn-Schranke und erfüllen damit eine wichtige Aufgabe bei der Filterfunktion der Niere. Im Glomerulus befinden sich auch sogenannte Mesangiumzellen (intraglomeruläre Mesangiumzellen). Sie haben die Fähigkeit, sich zusammenzuziehen und sind daher wichtig für die Kapillarfunktion. Insgesamt kommt den Mesangiumzellen eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der Struktur und Funktion des Glomerulus zu. Sind die Mesangiumzellen geschädigt, hat das schwerwiegende Folgen. So geht verschiedenen chronischen Nierenerkrankungen, wie insbesondere der IgA-Nephropathie, aber auch der Lupus Nephritis, dem hämolytisch-urämischen Syndrom oder der thrombotischen Mikroangiopathie eine Schädigung der Mesangiumzellen voraus.

Prof. Hugo: Wir sind von einem Mechanismus ausgegangen, der die Mesangiumzellen regeneriert. Dabei konzentrierten wir uns auf Vorläuferzellen, die das Hormon Renin produzieren. Diese Vorläuferzellen sorgen in der Embryonalphase für die Entwicklung der Mesangiumzellen. Wir untersuchten nun, ob Renin-positive Zellen im erwachsenen Tier auch zur Regeneration geschädigter Mesangiumzellen beitragen und deren Funktion übernehmen. Die Dresdner erforschten diese These an Mäusen mit experimentell geschädigten Mesangiumzellen. Demnach wandern Renin-produzierende Vorläuferzellen von außerhalb tatsächlich zu den kranken Mesangiumzellen in den Nierenkörperchen und entwickeln sich dort selbst zu Mesangiumzellen. Haben die Vorläuferzellen diese Funktion erreicht, produzieren sie kein Renin mehr.

Unser Forschungsergebnis belegt eindeutig, dass die Niere über den Mechanismus verfügt, diese wichtigen Zellen zu regenerieren. Möglicherweise ist dieser Regenerationsmechanismus bei bestimmten Nierenerkrankungen beeinträchtigt oder defekt, so dass dies zu dem chronischen Fortschreiten der Erkrankung beiträgt oder sogar dafür verantwortlich ist. Darum werden wir zukünftig einen Forschungsschwerpunkt auf die Aktivierung/Unterstützung dieses Regenerationsprozesses legen, so der Nephrologe.


Mit ihren jüngsten Forschungsergebnissen haben die Dresdner einen ersten Schritt auf dem Weg zu neuen Therapieoptionen bei der Behandlung schwerer chronischer Nierenerkrankungen erreicht. Die Publikation mit dem Titel Renin Lineage Cells Repopulate the Glomerular Mesangium after Injury erschien gerade im hochrangigen Journal of the American Society of Nephrology (doi: 10.1681/ASN.2014030265).

Kontakt:
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
Medizinische Klinik und Poliklinik III
Prof. Dr. med. Christian Hugo
Tel.: +49 0351 458 4879
E-Mail: christian.hugo@uniklinkum-dresden.de
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