Braucht die adulte Niere ihre Reninzellen?

• Antragsteller: Professor Dr. Vladimir Todorov
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie ; Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 470138795

Die Renin-produzierenden Zellen (RPZ) befinden sich in den afferenten Arteriolen der adulten Niere. Sie sind die Quelle für das Plasma-Renin, den limitierenden Faktor im Renin-Angiotensin-System (RAS). Kürzlich wurde bekannt, dass die RPZ unabhängig von ihrer Rolle innerhalb des RAS wichtig für die funktionelle und strukturelle Integrität der Niere sind. Wir haben festgestellt, dass die RPZ als Progenitorzellen dienen, indem sie sich bei glomerulärer Verletzung differenzieren, um beschädigte glomeruläre Zellen zu ersetzen. Die RPC-Nische wird zudem dauerhaft und regulierbar aufgefüllt. Darüber hinaus fanden wir heraus, dass die RPZ das mikrovaskuläre Endothel der Niere schützen, indem sie pro-angiogene und pro-fibrotische Faktoren produzieren. Dem Anschein nach ist die Produktion dieser Signalmoleküle in RPZ fein abgestimmt, um die normale Funktion der Nierenkapillaren aufrechtzuerhalten. Jedoch haben unsere aktuellsten Experimente überraschenderweise gezeigt, dass die Ablation der RPZ in der adulten Niere unter basalen Bedingungen zu keinem größeren nachteiligen Nierenphänotyp führt. Diese Befunde waren auch deshalb unerwartet, weil bei RPZ-Ablation das RAS herabreguliert wird, was zu Kreislaufstörungen führen sollte.Daher wollen wir im vorgeschlagenen Projekt unsere Studien zu den neuen Funktionen der RPZ in dem renalen Kreislauf unter Bedingungen mit gestörter Homöostase fortsetzen.In den geplanten Experimenten sollen drei Aspekte betrachtet werden:Im ersten Teil wird die Rolle der RPZ bei der physiologischen Regulation der Reninproduktion untersucht. Zu diesem Zweck werden wir RPZ-ablatierte Mäuse mit verschiedenen Salz-Diäten behandeln oder ihre Angiotensin-II-Spiegel modulieren. Die beobachteten Veränderungen in der renalen Gefäßfunktion dieser Mäuse werden mit denen in Wildtyp-Tieren verglichen.Im zweiten Teil wird der Nierenphänotyp von Mäusen mit ablatierten RPZ untersucht, die chronischem Stress ausgesetzt sind. Wir erwarten, dass die RPZ für eine adäquate Reaktion auf Stresssignale notwendig sind, da sowohl sie als auch das RAS wesentliche Bestandteile der Anpassungsreaktionen des Organismus sind.In dritten Teil werden wir die Rolle des RPZ bei der diabetischen Niere untersuchen. Hier werden wir die Nierengefäßfunktion und -struktur mit Fokus auf das glomeruläre Endothelium von Wildtyp-, RPZ-ablatierten und renindefizienten RPZ-spezifischen Gs-alpha-Knockout-Mäusen in zwei verschiedenen Modellen von Diabetes mellitus vergleichen. In Anbetracht unserer Ergebnisse, dass die RPZ das Nierenmikroendothel schützen, gehen vor davon aus, dass Tiere mit defekten oder verminderten RPZ einen ausgeprägteren Phänotyp aufweisen würden.Mit diesem Projekt wollen wir die neuartigen Funktionen von RPZ in klinisch relevanten pathophysiologischen Modellen aufklären. Die Ergebnisse sollen helfen, die Frage zu beantworten, ob die adulte Niere die Reninzellen nur unter bestimmten Bedingungen benötigt um ihre vaskuläre Homöostase aufrechtzuerhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen