Entwicklung von quantitativen Metabolomanalysen zum Verständnis von zystischen Nierenerkrankungen

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Rinschen
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387259123

Chronische Nierenerkrankungen ist einer der wichtigsten Erkrankungen für kardiovaskuläre Ereignisse und erfordert Nierenersatztherapien oder –transplantation. Eine häufige Ursache der chronischen Nierenerkrankung ist die autosomal-dominante polyzystischen Nierenerkrankung (ADPKD). ADPKD ist durch einen veränderten Metabolismus charakterisiert, der letztendlich für die Proliferation von Epithelien und dem Entstehen von vielen kleinen Zysten verantwortlich ist, was letztendlich zum Verlust der Nierenfunktion führt. Die metabolischen Mechanismen, die zu diesem Phänotyp führen, sind nicht komplett verstanden. Um diese Frage zu verstehen, werde ich die Entität der Metaboliten, das Metabolom analysieren. Obwohl Metabolomanalysen bereits ausführlich für Biomarkerstudien verwendet werden, wird das Potential der Methodik zum Verständnis von (Nieren-)Krankheitsmechanismen wenig genutzt, und der Effekt von physiologischen Perturbationen ist nicht komplett verstanden. Im hier vorgeschlagenen Projekt werde ich drei Teilaspekte der grundlegenden Pathophysiologie der ADPKD analysieren. Im ersten Teil werde nanostructure imaging mass spectrometry benutzen, um zu entdecken welche Metaboliten in welcher region der Niere vorkommen und wie sie physiologisch perturbiert werden. Im zweiten Teil werde ich globale Metabolomanalyse-Strategien benutzen um zu verstehen wie sich das Metabolom global und in spezifischen Regionen der zystischen Niere verändert. Im dritten Teil möchte ich gezielte Metabolomanalysen benutzen um Substrate eines Enzyms zu charakterisieren das sowohl in gealterten als auch in zystischen Nieren erhöht ist. Die in diesem Projekt generierten Daten werden neue Einsichten in den renalen Metabolismus generieren und vorherig generierte Proteom-Daten in einem „multi-omics“ Ansatz integrieren. Das hier vorgeschlagene Projekt wird eine der ersten Anwendungen von Metabolomanalysen zum Verständnis der Pathophysiologie des distalen Nephrons.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Gary Siuzdak