Multiparametrische funktionelle MRT zur nicht-invasiven Beurteilung der akuten und chronischen Nierentransplantatschädigung im Mausmodell

• Antragstellerinnen: Privatdozentin Dr. Katja Derlin; Professorin Dr. Faikah Güler (†)
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie ; Nephrologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250941805

Nach der Nierentransplantation ist das Langzeitüberleben der Transplantate trotz Verbesserungen der immunsuppressiven Therapie begrenzt. In der frühen Phase nach Transplantation besteht eine diagnostische Herausforderung darin, zwischen der durch Ischämie-Reperfusionsschaden (IR-Schaden) verursachten delayed graft function und der akuten Abstoßung zu differenzieren. In der späten Phase spielen vor allem chronische Abstoßungen eine wichtige Rolle für das Transplantatversagen. Diese sind bislang noch nicht hinreichend untersucht und für die frühzeitige Erkennung der chronischen Abstoßung sind noch keine nicht-invasiven diagnostischen Methoden etabliert. In eigenen Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass die funktionelle MRT die Möglichkeit bietet, Veränderungen der Niere im Mausmodell des akuten Nierenversagens nach IR-Schaden nicht-invasiv und im zeitlichen Verlauf zu beurteilen. Ziel dieses Projektes ist es, mittels funktioneller multiparametrischer MRT, akute und chronische Schädigungen der Transplantatniere zu untersuchen. Zudem sollen die MRT-Techniken durch den direkten Vergleich mit histologischen, immunhistochemischen und molekularen Untersuchungen validiert werden.In dem ersten Teilprojekt werden die funktionellen MRT-Techniken zur Bestimmung der renalen Perfusion (arterial spin labeling), des Gewebeödems (T1-/ T2-Mapping), der Gewebeoxygenierung (BOLD) und der Zellinfiltration, Fibrose und Mikrostruktur der Niere (Diffusions-/Diffusionstensorbildgebung) für die Untersuchung der Transplantatniere im Mausmodell optimiert. In dem zweiten Teil werden die Techniken eingesetzt, um Veränderungen der Transplantatniere im Rahmen der akuten Abstoßung (allogene Transplantation) und des transplantationsassozierten IR-Schadens (isogene Transplantation) zu untersuchen. Die MRT-Parameter werden direkt mit histologischen/ immunhistochemischen Untersuchungen (Morphologie, zelluläre Infiltrate, Tubulusnekrose, Gefäßdichte, ROS-Bildung), FACS-Analysen und proinflammatorischen Zytokinen verglichen. In dem dritten Teil liegt der Schwerpunkt auf der Untersuchung chronischer Veränderungen der Transplantatniere im Rahmen der chronischen Abstoßung (allogene Transplantation) und der Transplantatfibrose nach IR-Schaden. Wie im zweiten Teil werden MRT-Parameter mit molekularen und histologischen Veränderungen des Transplantats verglichen. Die nicht-invasive Beurteilung der Transplantatniere mittels funktioneller MRT wäre einerseits für die präklinische Forschung und Medikamentenentwicklung von Interesse, da Veränderungen der Niere frühzeitig erkannt und im zeitlichen Verlauf im selben Tier verfolgt werden könnten. Andererseits wäre sie ein wichtiger diagnostischer Zugewinn in der Humanmedizin für die Diagnostik von Patienten mit unklarer Einschränkung der Transplantatfunktion in Ergänzung zu den invasiven Nierenbiopsien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen