Podozytäre Zell-Kommunikation über microRNA haltige Exosomen und Autophagie bei membranöser Glomerulonephritis

• Antragstellerin: Professorin Dr. Janina Müller-Deile
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469046745

Membranöse glomerulonephritis (MGN) wird in den meisten Fällen durch anti-phospholipase A2 receptor Antikörper (PLA2R-AK) verursacht, die an podozytären PLA2-Rezeptoren (PLA2R) binden. Es ist jedoch unklar wie Auto-AK in den subepithelialen Raum kommen, da die glomeruläre Filtrationsbarriere normalerweise für AK nicht permeabel ist. Die glomeruläre Filtrationsbarriere besteht aus spezialisierten glomerulären Endothelzellen (GEC), der GBM und den Podozyten. Nephronektin (NPNT) ist ein podozytäres extrazelluläres Matrixprotein, das durch miR-192 aus GEC reguliert wird. In Vorarbeiten im Zebrafischmodell konnten wir zeigen, dass ein Knockdown von Npnt zu generalisiertem Ödem, Proteinurie, Podozyteneffacement und einer strukturellen Schädigung der GBM führt, die dem Phänotyp der MGN ähneln. NPNT war außerdem bei Patienten mit MGN herunterreguliert.Nun wollen wir die Rolle der Zell-Zell-Kommunikation über miR-haltige Exosomen und Autophagie bei der MGN untersuchen. Wir spekulieren, dass die von GEC sezernierte miR-192 in Exosmosen verpackt wird und die GBM passiert, wo sie über die Filopodien der Podozyten aufgenommen wird und NPNT herunter reguliert.Wir werden die Effekte von in Exosmosen transportierten miRs in podozytärer Monokultur und 3-D glomerulärer Co-Kultur untersuchen und die funktionalen Aspekte einer miR-basierten Zell-Zell-Interaktion in verschiedenen transgenen Zebrafischmodellen sowie mittels Knockdown von Autophagie-assoziierten Genen analysieren.Des Weiteren werden wir pharmakologisch die Freisetzung von Exosomen inhibieren und die Beziehung von Autophagie, Exosomen-Sekretion und -Aufnahme mithilfe von pH-abhängiger Fluoreszenz-Markierung von Exosomen, Autophagie-Messungen sowie SICM und SEM untersuchen.Wir wollen die Rolle von NPNT regulierender miR-192 nicht nur in Zell-Zellkommunikation sondern auch im Kontext von Autophagie und endolysosomalen Signalwegen analysieren. In diesem Zusammenhang werden wir die Exkretion von miR-192 im Urin als nicht-invasiven Biomarker für die MGN weiter erforschen. In anderem Kontext wurde eine aktive und dynamische Signaltransduktion durch extrazelluläre Matrixproteine und Autophagie beschrieben. Wir werden untersuchen, wie der podozyten-spezifische Knockout von Npnt die Passage von Auto-AK über die glomeruläre Filtrationsbarriere im THSD7A Mausmodell der MGN verändert und außerdem auch das transgene PLA2R Mausmodell nutzen, um die Rolle von Npnt, miRs und Autophagie bei MGN zu analysieren. Schließlich werden wir den Zusammenhang zwischen MGN und diabetischer Nephropathie über miRs und Npnt betrachten, indem wir die podozyten-spezifische Npnt-Knockout Maus mit Streptozotocin behandeln. Wir hoffen, dass unserer Forschungsprojekt dazu beitragen kann, die Rolle von miRs, Exosomen und Autophagie in der Pathophysiologie der MGN besser zu verstehen und hierüber potentielle nicht-invasive Biomarker und therapeutische Zielstrukturen für spätere klinische Anwendung zu finden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen