Charakterisierung der Rolle des Growth Hormone and der Interleukin 6 Expression für die Nierenregeneration bei Gentamicin-induzierter Nierenschädigung im Zebrafisch

• Antragsteller: Dr. Heiko Schenk
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 444273025

In der westlichen Welt leidet ca. 10 % der erwachsenen Bevölkerung an einer chronischen Nierenerkrankung, ohne dass therapeutische Optionen zur Verfügung stehen, die die Regeneration der geschädigten Niere stimulieren könnten. Die zentrale Funktionseinheit der Niere stellen Nephrone dar. Säugetiere sind nicht in der Lage, diese neu zu generieren, sodass ein Verlust der Nephrone mit einer Verschlechterung der Nierenfunktion verbunden ist. Im Gegensatz zu Säugetieren können Zebrafische neue Nephrone als Reaktion auf eine Nierenschädigung aus Stammzellen generieren. Die Entwicklung der Nephrone im Zebrafisch erfolgt aus bereits bestehenden Strukturen der Niere, wobei am Ende ein voll funktionsfähiges Nephron entsteht. Einzelne Komponenten in der Entwicklung der neuen Nephrone wurden bereits identifiziert, die Mechanismen zur Initiierung der Neu-Entwicklung der Nephrone sind jedoch bisher weitgehend unklar. Im Rahmen des Stipendiums sollen diese Mechanismen identifiziert und weiter charakterisiert werden. Als Basis für die Untersuchung wurde eine Single-Cell RNA Sequencing Analyse durchgeführt, mit der Gene identifiziert wurden, die primär in Stammzellen im Zebrafisch vorliegen. Exemplarisch sind hier der Growth Hormone Rezeptor (Wachstumshormon-Rezeptor) sowie der Interleukin 6 Rezeptorkomplex (Rezeptor zur Regulation der Inflammation) zu nennen. Beide Rezeptoren üben ihre regulatorische Funktion über einen Transkriptionsfaktor aus, den STAT. Hieraus ergeben sich unsere Ziele, die Expression der genannten Rezeptoren im Zebrafisch zu identifizieren und deren Funktion zu entschlüsseln. Darüber hinaus wollen wir testen, inwieweit sich die Nierenregeneration im Zebrafisch durch pharmakologische Substanzen beeinflussen lässt, um das finale Ziel des Forschungsvorhabens zu erreichen, die Entdeckung eines Mechanismus zur Steigerung der Regeneration. Diese Erkenntnisse sollen genutzt werden, um die Entwicklung von medikamentösen Behandlung bei Nierenschäden voranzutreiben und um Erkenntnisse für die Generierung von künstlichen Nieren zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Iain Drummond, Ph.D.