Pathophysiologie der Podozytenschädigung

Medizin 4

Direktor:
Prof. Dr. med. Mario Schiffer

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit Signaltransduktionsprozessen in glomerulären Epithelzellen (Podozyten). Zwischen ihren interdigitierenden Fußfortsätzen bilden Podozyten eine hochkomplexe Zell-Zell-Kontaktstelle, die Schlitzmembran, aus. Gemeinsam mit dem Kapillarendothel und der glomerulären Basalmembran bildet sie eine effektive Barriere für hochmolekulare Substanzen aus dem Blut. Die Schlitzmembran stellt sich als elektronendichte, reißverschlussartige Struktur dar und ist aus diversen transmembranären Molekülen (Nephrin, Neph1, Pcadherin und FAT) zusammengesetzt, die über Podocin und CD2AP am Aktin-Zytoskelett der Podozyten verankert sind.  Der molekulare Aufbau der Schlitzmembran ist ein reges Forschungsfeld. Daher werden kontinuierlich neue Komponenten identifiziert, die eine wichtige Rolle bei der Integrität dieser hochspezifischen Zellstruktur spielen.  Im Tiermodell führt eine genetische Ablation dieser Komponenten, auch als „Knock-out“ bezeichnet, meist zu dramatischer Proteinurie und der Entwicklung einer Glomerulosklerose, die im terminalen Nierenversagen endet. 

Wir arbeiten an der Identifikation von chemischen Verbindungen und Peptiden, die mechanistisch direkt am Podozyten ansetzen. Das übergeordnete Ziel ist hierbei die Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten für Podozytopathien, wie FSGS und Minimal Change Disease. Um unsere Kandidaten-Moleküle in vivo zu testen, benutzen wir verschiedene Mausmodelle, sowie ein von uns entwickeltes Zebrafisch-Modell für Proteinurie. Daneben wollen wir den momentanen Standard für molekulare und zelluläre Urindiagnostik verbessern. Neben der klinischen Begutachtung des nativen Urinsedimentes führen wir spezifische Nachweise für glomeruläre Epithelzellen im Urin durch und analysieren die Expression spezifischer Markermoleküle und microRNAs. Ein weiterer Fokus unserer Arbeitsgruppe sind Umweltfaktoren in der Entwicklung von Nierenerkrankungen. Momentan erforschen wir die Effekte von Mikroplastik-Akkumulation auf die Nierenfunktion in verschiedenen Tiermodellen. Zusammenfassend arbeiten wir daran, die Mechanismen hinter glomerulären Erkrankungen zu entschlüsseln und basierend darauf neuartige Podozyten-spezifische Therapiemöglichkeiten für diese zu entwickeln.

 
Arbeitsgruppenleiter
Prof. Dr. med. Mario Schiffer MBA
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Wissenschaftliche Mitarbeiter
Patricia Bolaños-Palmieri Ph.D.
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Dr. rer. nat. Ahmed Kotb Hassan
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Melina Yarbakht Ph.D.
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Doktoranden

Marwin Gröner

Technische Mitarbeiter

Alexandra Ohs

Kooperationen