Die alternde Niere: Mechanismen tubulärer Funktions- und Strukturerhaltung

• Antragsteller: Professor Dr. Hayo Castrop
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390546161

Wie in anderen Organen kommt es auch in der Niere mit zunehmendem Lebensalter zu strukturellen Veränderungen, die mit einer Einschränkung der Organfunktion einhergehen. Die Erforschung dieser Alterungsprozesse der Niere war in den letzten Jahren im Wesentlichen auf das Glomerulum als den Ort der Filtration fokussiert. So nimmt die glomeruläre Filtrationsrate etwa ab dem 30. Lebensjahr in individuell unterschiedlichem Ausmaß sukzessive ab. Zur Alterung des tubulären Systems ist hingegen vergleichsweise wenig bekannt. Somit sind auch die Optionen für eine ursächliche Intervention zur Konservierung der tubulären Funktion beschränkt. Die funktionelle Kapazität des tubulären Systems der Niere nimmt im Alter jedoch ab. So sind u.a. die maximale Salztransportkapazität sowie die maximale Konzentrierungsfähigkeit im Alter vermindert.Zwar bleiben diese Alterungsprozesse der Niere in den meisten Fällen klinisch unauffällig. Wenn jedoch chronische Schädigungen hinzukommen, ist die Niere aufgrund ihrer vergleichsweise geringen regenerativen Kapazität besonders vulnerabel. Daher verläuft eine chronische Niereninsuffizienz in aller Regel progredient.Im Allgemeinen gilt die gesunde Niere als ein stabiles Organ, das durch eine geringe basale regenerative Zellteilungsaktivität gekennzeichnet ist. Es ist derzeit unbekannt, wie diese basale Zellteilungsaktivität reguliert wird und ob sie im Alter abnimmt. Das im Folgenden skizzierte Projekt soll daher zu einem grundlegenden Verständnis der beteiligten Zellen, sowie der Kinetik und Lokalisation der Zellteilungsaktivität des tubulären Systems der gesunden Niere beitragen. Weiter sollen die Mechanismen einer regulierten tubulären Zellteilungsaktivität geklärt, und mögliche Interventionsmöglichkeiten zur Konservierung der tubulären Funktion der alternden Niere erarbeitet werden. Abschließend soll geprüft werden, ob die Prinzipien der Strukturerhaltung der gesunden Niere auch auf die Regeneration einer akuten/chronischen Schädigung des tubulären Systems übertragbar sind. Um diesen Erkenntnisgewinn zu erreichen, soll die intravitale Multiphotonen Mikroskopie zum vorliegenden Projekt maßgeblich beitragen. Spezifisch soll die Dynamik tubulärer Regenerationsprozesse durch wiederholtes intravitales Imaging am selben Versuchstier (Maus) geklärt werden.Wir erwarten von diesem Projekt einen grundlegenden Erkenntnisgewinn zu Alterungsprozessen des tubulären Systems der Niere sowie neue Erkenntnisse zu dessen Regeneration und Strukturerhaltung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen