Preisträger 2017

Die Franz-Volhard-Medaille dient der Würdigung langjähriger, herausragender Leistungen auf dem Gebiet der Nieren- und Hochdruckerkrankungen. Prof. Dr. Rolf A. K. Stahl, Hamburg, erhielt diese hohe Auszeichnung.

Unter den wissenschaftlichen Schwerpunkten von Prof. Stahl sind besonders seine bahnbrechenden Veröffentlichungen u.a. im NEJM zur membranösen Glomerulonephritis hervorzuheben, die zur Entdeckung des Thrombospondins als eines – neben dem Phospholipase-A2-Rezeptor – weiteren Auto-Antigens für die Entstehung der membranösen GN führten.

Ein großer klinischer Verdienst von Prof. Stahl war zudem die Versorgung der zahlreichen und schwerstkranken Patienten während des katastrophalen, infektionsinduzierten EHEC-HUS-Ausbruchs in Norddeutschland 2011.

Der Franz-Volhard-Preis zur Förderung herausragender Wissenschaftler auf dem Gebiet der Nierenforschung wurde Prof. Dr. Anna Köttgen, Freiburg, verliehen. Ihr Interesse gilt der Identifikation und Charakterisierung genetischer Risikofaktoren für komplexe Erkrankungen, insbesondere der Niere.

Prof. Köttgens Arbeitsgruppe benutzt genomweite und epigenomweite Assoziationsstudien und deren Meta-Analysen, Untersuchungen des Metaboloms sowie klinische und bevölkerungsbezogene Epidemiologie, um ein besseres Verständnis der physiologischen Nierenfunktion sowie pathophysiologischer Veränderungen zu erlangen.

Der wiss. Schwerpunkt von PD Dr. Peter Boor ist die Erforschung der Progression von Nierenerkrankungen, insbesondere der gemeinsamen Endstrecke der Nierenfibrose. In seiner bisherigen Arbeit konnte er bereits einige potenzielle und neue Marker sowie mögliche therapeutische Ziele in der Nierenfibrose identifizieren.

Seine Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass spezifische Degradationsfragmente von Kollagen als potenzielle Nierenfibrose-Marker dienen könnten. Intermediärfilamente und zytoskeletale Komponenten-Keratine können potenzielle Marker für Tubulusschäden sein und eine nicht-invasive quantitative CT-Bildgebung kann mikrovaskuläre Veränderungen in der Nierenfibrose darstellen.

In mehreren Arbeiten konnte PD Dr. Boor die Rolle von der Wachstumsfaktorfamilie von PDGF („platelet derived growth factor“) in Nierenerkrankungen zeigen, deren Inhibition eine potenziell effektive Strategie zur Bekämpfung von Nierenfibrose, aber auch mesangioproliferativer Glomerulonephritiden darstellen könnte.

CD4+ T-Zellen spielen eine zentrale Rolle in der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen wie Glomerulonephritiden. Dabei konnten PD Dr. Christian Krebs und seine Kollegen zeigen, dass der Gewebsschaden insbesondere von IL-17-exprimierenden TH17-Zellen hervorgerufen wird. Sie haben neue Methoden etabliert, mit denen TH17-Zellen in der Niere von Patienten mit ANCA-assoziierter Glomerulonephritis erstmalig charakterisiert werden konnten.

Darauf aufbauende Arbeiten bei experimenteller Glomerulonephritis zeigen, dass TH17-Zellen aus dem Darm in die Niere einwandern. Die Entstehung dieser TH17-Zellen ist interessanterweise abhängig von Darmbakterien und kann durch antibakterielle Therapie modifiziert werden. In nun folgenden Untersuchungen ist eine genaue Charakterisierung der Heterogenität und Plastizität von T-Zellen in der Niere geplant, um neue Therapieoptionen für eine individualisierte Therapie von Patienten mit Glomerulonephritis aufzudecken.

Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit von Prof. Heine ist u.a. die Bedeutung von metabolischen und immunologischen Mediatoren in der Genese der akzelerierten Atherosklerose bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung. Hierzu wurde 2005 das epidemiologische HOMe Studienprogramm initiiert, welches prospektive Kohortenstudien bei gesunden Probanden, kardiovaskulären Risikopatienten, nicht dialysepflichtigen chronisch nierenkranken Menschen, Dialysepatienten und transplantierten Patienten umfasst.

Innerhalb dieses Studienprogramms wurde insbesondere die Wertigkeit traditionellen und nicht-traditioneller kardiovaskulärer Risikofaktoren mit Fokussierung einerseits auf Parameter des Calcium-Phosphat-Haushaltes, andererseits auf bildmorphologische Parameter untersucht. Ein zweiter Schwerpunkt ist die Diagnostik und Therapie der Anämie bei nierenkranken und nierengesunden Menschen mit Fokussierung auf die Eisenmangelanämie.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Schmidt-Ott untersucht die molekularen Mechanismen von Nierenentwicklung und Nierenerkrankungen. Sie richtet dabei ein besonderes Augenmerk auf genregulatorische Netzwerke, die epitheliale Differenzierung, Regeneration und Homöostase kontrollieren.

Hierfür wird ein breites Spektrum molekular und zellbiologischer Techniken unter Verwendung genetischer Modellorganismen und systembiologischer Ansätze eingesetzt. Der besondere wissenschaftliche Fokus liegt auf Transkriptionsfaktoren der Grainyhead-Familie. Die Arbeitsgruppe konnte die kritischen Rollen von Grainyheadlike 2 (Grhl2) und CP2-like 1 (Tcfcp2l1) bei der renalen Sammelrohrentstehung und –funktion identifizieren.

In weiteren Projekten untersuchte die Arbeitsgruppe die Rollen von „Bone Morphogenic Protein“ (BMP)- und Nuclear Factor kB (NF-kB)-Signalwegen bei akutem Nierenversagen und bei der Regeneration nach Nierenschädigung. In klinisch translationalen Projekten identifiziert und charakterisiert sie neue Biomarker des akuten Nierenversagens.

Die Forschungsschwerpunkte der Arbeitsgruppe von Herrn PD Dr. Johannes Stegbauer sind die akute und chronische Nierenschädigung. Dabei ist das Hauptaugenmerk auf das Renin-Angiotensin-System (RAS) und das sympathische Nervensystem sowie deren Effekte auf die Niere und das Immunsystem gerichtet. Dr. Stegbauer erforscht mit Hilfe von verschiedenen Knockout-Modellen die Bedeutung des renalen Angiotensin II-Typ 1-Rezeptors bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von Hypertonie.

Neben den klassischen Effekten des RAAS untersucht er die Bedeutung des protektiven RAAS (Angiotensin-(1-7) / Mas Rezeptor-Achse) auf die Gefäßfunktion bei Atherosklerose und Hypertonie. Weiterhin erforscht Dr. Stegbauer den Einfluss des RAAS und des sympathischen Nervensystems auf das angeborene Immunsystem und daraus resultierende kardiovaskuläre und renale Erkrankungen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden in einem translationalen Ansatz auf mögliche therapeutische Konsequenzen hin überprüft.

Ziel der Arbeit von Dr. Grabner ist die Analyse molekularer Mechanismen, die zur chronischen Niereninsuffizienz und zum kardiorenalen Syndrom beitragen. Von besonderem Interesse sind hierbei neue Signaltransduktionswege, die an der Entstehung von kardialem Remodelling und chronischer Herzinsuffizienz in Patienten mit chronischer Nierenerkrankung beteiligt sind. So konnte vor kurzem gezeigt werden, dass FGF23 direkt linksventrikuläre Hypertrophie induziert. Diese prohypertrophen Effekte werden vom kardialen FGF-Rezeptor-4 (FGFR4) mediiert.

Darüber hinaus wirken erhöhte Serum-FGF23-Spiegel auch direkt auf die Leber. In mehreren Tiermodellen wurde gezeigt, dass eine FGF23 vermittelte Aktivierung des hepatischen FGFR4 zur chronischen Inflammation der Niereninsuffizienz beiträgt. Da FGFR4 ubiquitär exprimiert ist, wollen Grabner et al. nun untersuchen, ob FGF23 auch an anderen pathophysiologischen Alterationen wie zum Beispiel Kalzifizierung, Anämie, Inflammation oder Progression der Niereninsuffizienz beteiligt ist.

Nina Himmerkus erforscht die grundlegenden Transporteigenschaften von Nierenepithelien und renale Regulationsmechanismen. Dabei gilt ihr Interesse vermehrt der Integration und Zusammenführung von Erkenntnissen der Physiologie des Organismus mit der Organ- und Zellphysiologie: Wie werden Anforderungen an das Organ Niere vermittelt und welche Transport- und Regulationsmöglichkeiten stehen den einzelnen Nephronabschnitten zur Verfügung?

Daraus ergeben sich folgende Forschungsschwerpunkte: (1) Untersuchung der Permeabilitätseigenschaften des parazellulären Weges entlang des Nephrons, mit paralleler Untersuchung der molekularen Zusammensetzung der „tight junction“ in Bezug auf die Claudinexpression. (2) Untersuchung physiologischer Regulationswege des trans- und des parazellulären Elektrolyttransportes. Im Fokus stehen dabei Hormone wie z.B. das anti-diuretische Hormon, der direkte Einfluss veränderter extrazelluärer Ionenkonzentrationen und intrazelluläre Phosphorylierungsvorgänge.

Nach ihrer Promotion an der Nephrologischen Klinik Erlangen unter Prof. K.F. Hilgers zur Frage der Verbesserung der Angiogenese durch HIF-stabilisierende Substanzen bei chronischer Niereninsuffizienz wurde Isabel Schellinger durch ihr Heimatlabor ein Aufenthalt an der Stanford University ermöglicht. Dort erforschte sie zwei Jahre die epigenetische Regulierung von Gefäßerkrankungen wie beispielsweise dem Aortenaneurysma und der diabetischen Gefäßkalzifizierung unter Prof. P. S. Tsao. Es folgte ein Gastaufenthalt am Karolinska Institut bei Prof. L. Maegdefessel.

Die frühe Heranführung an eine wissenschaftliche Ausbildung im Bereich der medizinischen Forschung hat Frau Schellinger in ihrem Wunsch bestärkt, eine klinische als auch wissenschaftliche Laufbahn zu verfolgen. Derzeit arbeitet sie an der arteriellen Gefäßsteifigkeit im Kontext verschiedener Pathologien im Labor von PD Dr. U. Raaz. Dies ermöglicht ihr, an interdisziplinärem Themen zwischen Biomechanik, Molekularbiologie und Medizin zu arbeiten. Sie plant, demnächst ihre klinische Ausbildung zu beginnen.

Dr. Rodriguez erhielt seinen Doktortitel der Humanmedizin von der Universidad Peruana Cayetano Heredia (Lima, Peru) und seinen PhD von der Monash University (Melbourne, Australia), wo er im Department of Anatomy and Developmental Biology tätig war, bevor er im Jahr 2016 an die Uniklinik RWTH Aachen wechselte. Sein PhD-Projekt konzentrierte sich auf die glomeruläre Hyperfiltration im Menschen und ihren Zusammenhang mit Podozytendepletion im Erwachsenen.

Während seiner Zeit als Postdoc hat sich Dr. Puelles mit der Entwicklung und Anwendung neuer Analysemethoden von ganzen Glomeruli in experimentellen Modellen und Humanbiopsien beschäftigt. Diese neuen Methoden basieren auf einer Kombination von optischem Clearing und Konfokal- bzw. 2-Photonenmikroskopie. Sie dienen dazu, Mechanismen von Glomerulopathien wie FSGS und rasch progredienter Glomerulonephritis zu verstehen.

Erkrankungen des Nierenfilters zählen zu den häufigsten Ursachen einer terminalen Niereninsuffizienz. Dabei spielen Störungen der Aktin-Dynamik sowie Veränderungen des Zytoskeletts in den Epithelzellen der Nierenkörperchen, den Podozyten, eine wichtige Rolle. Ein wichtiger Signalweg, der an der Regulation des Aktinzytoskeletts beteiligt ist, ist das Polaritäts-Signaling.

Überraschenderweise führt der Verlust von wichtigen Polaritätsproteinen wie Par3A und Par3B jedoch nicht zur Entwicklung von glomerulären Erkrankungen. Nur durch den Verlust beider Par3-Proteine kommt es zur Entwicklung einer glomerulären Erkrankung. Interaktomanalysen für aPKC, der Kinase im Par-Komplex, zeigen weiterhin, dass der primäre Polaritätskomplex an der Schlitzmembran aus aPKC und Lgl2 besteht. Demnach verfügen Podozyten als hochspezialisierte Epithelzellen über einen einzigartigen Polaritätskomplex.

Mit Hilfe von anderen in vivo-Modellen wie Drosophila melanogaster sollen nun die zugrundeliegenden Mechanismen des Polaritäts-Signaling in Podozyten untersucht werden.