Forschung

Im Mittelpunkt unseres wissenschaftlichen Interesses steht die Niere. Ziel unserer Forschung ist es, einen tieferen Einblick in die physiologische Regulation der Nierenfunktion zu erlangen, um so auch ein besseres Verständnis der Pathophysiologie von Nierenerkrankungen zu gewinnen.

Die Nierenfunktion wird laufend an den aktuellen Bedarf angepasst, um so z.B. das Extrazellulärvolumen und den Blutdruck konstant zu halten. Bei diesen Adaptationsprozessen spielen Hormone, z.B. die natriuretischen Peptide aus dem Herzen, eine wesentliche Rolle. Umgekehrt beeinflusst die Niere, beispielsweise über die Freisetzung von Hormonen, die Funktion anderer Organsysteme und reguliert so z.B. den Blutdruck. Die Nieren stehen also im Zentrum eines Netzwerks von sich gegenseitig beeinflussenden Organ- und Hormonsystemen. Da die Kommunikation der Niere mit anderen Organen bei einer Vielzahl von Krankheiten gestört ist und zum Fortschreiten der Erkrankungen führt, möchten wir dieses komplexe Zusammenspiel besser verstehen. Dabei hilft uns unser sehr breites Methodenspektrum sowie die Einbettung in eine große Gruppe von Arbeitsgruppen, die sich mit Nierenforschung beschäftigen (TRR 374).

Aktuell arbeiten wir unter anderem an folgenden Fragestellungen:

Regulation des Renin-Angiotensin-Systems:

Das Renin-Angiotensin-System (RAS) ist ein zentraler Regulator des Salz- und Wasserhaushalts des Körpers und des Blutdrucks. Dabei kommt der Protease Renin eine Schlüsselrolle zu, da sie die Aktivität des Systems kontrolliert. Renin wird unter physiologischen Bedingungen in den juxtaglomerulären Zellen am Gefäßpol der Glomeruli gebildet und in die Blutzirkulation abgegeben. Obwohl die große Bedeutung des RAS für die Kontrolle des Blutdrucks lange bekannt ist und die pharmakologische Blockade des Systems einen Eckpfeiler der Therapie der arteriellen Hypertonie darstellt, sind wesentliche Kontrollmechanismen der Reninfreisetzung auf zellulärer und systemischer Ebene immer noch unverstanden. Neben dem klassischen Renin-Angiotensin-System, das im Kreislauf zirkuliert, existieren auch lokale, gewebsständige Renin-Angiotensin-Systeme, die vor allem bei krankhaften Prozessen von Bedeutung zu sein scheinen. Im Fokus unserer Forschung stehen hier derzeit die pathophysiologische Rolle der Reninbildung im Sammelrohr der Niere und der Nebenniere.

Wechselwirkung zwischen Herz und Niere durch natriuretische Peptide:

Die natriuretischen Peptide ANP und BNP werden im Herzen gebildet und ins Blut abgegeben. Ein wichtiger Effekt von ANP und BNP ist die Auslösung eine vermehrten Wasser- und Natriumausscheidung durch die Nieren. Entsprechend dieser Wirkung werden die kardialen natriuretischen Peptide bei einem Anstieg des Extrazellulärvolumens, z.B. auch im Rahmen einer Herzinsuffizienz, ins Blut abgegeben. Neben ihren klassischen Wirkungen auf den Salz- und Wasserhaushalt und den Blutdruck besitzen die natriuretischen Peptide auch protektive Effekt am Herzen und der Niere. Wie und an welchen Nierenzellen die natriuretischen Peptide diese schützende Funktion ausüben wird gegenwärtig aufgeklärt und könnte einen neuen therapeutischen Ansatzpunkt zur Vermeidung von Nierenschäden bieten.   

Anpassung der Nierenfunktion an den Verlust von Nierengewebe:

Geht Nierengewebe aufgrund eines Krankheitsprozesses zugrunde, steigt die Filtrationsleistung des verbliebenen Nierengewebes an und das Gewebe wächst. Ein prominentes Beispiel dieser Adaptation ist die Entfernung einer Niere, z.B. im Rahmen eine Nierenlebendspende oder einer Tumoroperation. Hier wächst die verbliebene Niere nicht nur (kompensatorische Hypertrophie), sondern auch ihre Funktion steigt deutlich an, so dass diese Niere den Verlust der entfernten Niere weitgehend ausgleichen kann. Die Prozesse, die diese funktionellen und strukturellen Adaptationsprozesse auslösen, sind bisher unbekannt und werden gegenwärtig identifiziert.