Forscherteam aus Paris und Greifswald identifiziert molekularen Krankheitsmechanismus

Wissenschaftler der Universitätsmedizin Greifswald sind gemeinsam mit einer Forschergruppe aus Paris der Heilung einer schweren Nierenerkrankung einen bedeutenden Schritt näher gekommen. Wie das renommierte Wissenschaftsjournal Nature Medicine in seiner aktuellen Ausgabe* berichtet, gelang es dem Forscherteam nachzuweisen, dass eine Aktivierung des EGF-Rezeptors – eine Art Wachstumsbeschleuniger für Körperzellen – die Nierenfunktion binnen Tagen zum Erliegen bringen kann.

Die Forscher konnten in erkrankten Mäusen durch Hemmung des Rezeptors ein Versagen der Nieren verhindern. „Dies ist ein bedeutender Erkenntnisgewinn, der hoffentlich für viele Patienten zu einer Verbesserung der bisher unzulänglichen und aggressiven Therapie führen wird“, informierten die Greifswalder Nierenforscher Nicole und Karlhans Endlich. Das Forscherteam hat sich der rasch progressiven Glomerulonephritis (RPGN – s. Hintergrund) angenommen.

Krankheitsgefühl, abnehmende Harnausscheidung und Wassereinlagerungen im gesamten Körpergewebe gehören zu den Anzeichen dieser schweren Nierenerkrankung. Die endgültige Diagnose wird nach Entnahme einer Gewebeprobe (Biopsie) aus der Niere gestellt. Bei der RPGN wuchern Zellen in einer typischen Halbmond-Form an den mikroskopisch kleinen Filtereinheiten der Niere, den Glomeruli. Steht die Diagnose fest, dann gilt es für den behandelnden Nierenarzt, den sogenannten Nephrologen, keine Zeit zu verlieren. Die RPGN ist ein nephrologischer Notfall. Die Greifswalder Nierenforscher um Privatdozentin Nicole Endlich und Professor Karlhans Endlich beschäftigen sich seit vielen Jahren mit Podozyten, einem wichtigen Zelltyp in den Glomeruli. Sie hatten bemerkt, dass Podozyten bei Zugabe des Hormons HB-EGF (Heparin-Binding EGF-Like Growth Factor) in auffälliger Weise zu wandern begannen.

„Unter dem Mikroskop erschien es, als ob die Zellen in der Kulturschale oberhalb von sich nach Stellen zum Anhaften suchten“, erinnerte sich Nicole Endlich. Ungefähr zur gleichen Zeit erfuhr das Forscherpaar eher zufällig von den Ergebnissen eines Pariser Kollegen. Dr. Pierre-Louis Tharaux löste bei Mäusen, denen das Gen für HB-EGF fehlte, eine RPGN aus. Sein überraschender Befund: Die Mäuse entwickelten kein Nierenversagen. „Wir hatten schnell eine Vermutung, wie unsere Ergebnisse zusammen passen könnten“, erzählt Karlhans Endlich.

Mit Zellkulturexperimenten in Greifswald und Tierexperimenten in Paris konnten die Forscher schließlich schlüssig nachweisen, dass die Podozyten bei der von ihnen untersuchten Nierenerkrankung durch HB-EGF über den EGF-Rezeptor zu unkontrolliertem Wandern anregt werden. Dabei aktivieren die Podozyten einen benachbarten Zelltyp, mit dem sie gemeinsam die typische halbmondförmige Zellwucherung verursachen. Wurde der EGF-Rezeptor in den Podozyten ausgeschaltet oder beispielweise mit der Substanz Erlotinib gehemmt, konnte die Zellwucherung eingedämmt und damit der Verlust der Nierenfunktion verhindert werden. Das Beste daran: Der EGF-Rezeptorhemmer Erlotinib ist bereits für die Behandlung von bestimmten Krebserkrankungen zugelassen.

Die Untersuchungen wurden unter anderem im Rahmen des Verbundprojektes „PodoRePro“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. „Hierdurch konnten wir eine Methode zur hochreinen Isolation von Podozyten aus Nierengewebe etablieren und zur HB-EGF-Messung einsetzen“, erklärte Nicole Endlich. In beantragten EU-Projekten will das Forscherteam aus Paris und Greifswald zusammen mit Kollegen aus Zürich und Aachen die Ergebnisse möglichst bald in die Klinik übertragen. An der Universitätsmedizin Greifswald werden ungefähr 20 Patienten pro Jahr mit RPGN behandelt. Damit handelt es sich um eine eher seltene Erkrankung. Es gibt inzwischen jedoch erste Hinweise, dass der EGF-Rezeptor bei weiteren, wesentlich häufigeren Nierenerkrankungen ebenfalls eine bedeutende Rolle spielen könnte.

Hintergrund Nierenglomerulus

Der Mensch besitzt zwei Nieren, die jeweils ungefähr eine Million sogenannter Glomeruli enthalten. Die etwa 0,3 mm großen und kugelförmigen Glomeruli bestehen aus einem Knäuel von kleinsten Blutgefäßen, den Kapillaren. Über die Wand der Kapillaren wird das Blut durch Filtration von Stoffwechselendprodukten befreit. Dabei wird innerhalb eines Tages das gesamte Blut über 50mal gereinigt. Funktioniert die Niere nicht mehr in ausreichendem Maße, muss die Aufgabe der Glomeruli von einem Gerät zur Dialyse (Blutwäsche) übernommen werden. Bei einer Entzündung der Nierenglomeruli spricht man von einer Glomerulonephritis. Bei der rasch progressiven Glomerulonephritis (RPGN) kommt es infolge einer besonders schweren Entzündung zur Zellwucherung, welche die Glomeruli innerhalb von Tagen bis Wochen zerstören kann.

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*Nature Medicine, published online September 25, 2011 Epidermal growth factor receptor promotes glomerular injury and renal failure in rapidly progressive crescentic glomerulonephritis DOI: 10.1038/nm.2491

Weitere Informationen
Nature Medicine: http://www.nature.com/nm/index.html
BMBF-Projekt „PodoRePro“: http://www.medizin.uni-greifswald.de/anatomie/index.php?id=367

(Pressemitteilung der Universitätsmedizin Greifswald)