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Neue Einblicke in die Rolle des Transkriptionsfaktors GATA3 in der Niere

Möglicher Marker für spezielle Nierenerkankungen identifiziert
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(Wien, 26-09-2019) Der Transkriptionsfaktor GATA3 reguliert in vielen in Entwicklung befindlichen Geweben die Genexpression. Eine Studiengruppe am „Marie Curie-Labor“ für Translationelle Nephropathologie und Immunpathologie der Niere am Klinischen Institut für Pathologie der MedUni Wien konnte nun seine Rolle bei der Glomerulum-Entwicklung in der Niere identifizieren. Er könnte zukünftig als Marker für eine Krankheitsaktivität bei entzündlichen Erkrankungen des Filterapparats der Niere, den Glomerula, dienen.




Mesangiumzellen sind die Stützzellen der Glomerula, des Filterapparats der Niere, und spielen bei der Erhaltung seiner Funktion eine essentielle Rolle. Eine Schädigung dieser Zellen führt häufig zur Progredienz chronischer Nierenerkrankungen (CKD), wie IgA- und diabetischer Nephropathie. Allerdings sind die in der Entwicklung und Funktion von Mesangiumzellen beteiligten Transkriptionsfaktoren weitgehend unbekannt.

Bei GATA3 handelt es sich um einen dualen Zinkfinger Transkriptionsfaktor, der in vielen in Entwicklung befindlichen Geweben die Genexpression reguliert. In der Niere ist GATA3 wesentlich für die Teilung der Ureterknospen verantwortlich, und sein Fehlen verhindert bei Mäusen die Entwicklung der Nieren. Beim Menschen können autosomal dominant vererbte GATA3 Mutationen zu renaler Aplasie (fehlende Ausbildung der Nieren) als Teil des sogenannten HDR (Hypoparathyreoidismus - Schwerhörigkeit – Renale Fehlbildung)-Syndroms führen, bei dem auch eine Entzündung der Niere (mesangioproliferative Glumerulonephritis) vorkommen kann.

Dies legt nahe, dass GATA3 bei der glomerulären Entwicklung oder aber auch Schädigung eine bisher unerkannte Rolle spielt. Um genau diese Rolle zu eruieren, wurde in der vorliegenden Arbeit die GATA3 Expression in Nieren von Mäusen, in denen das Gen für Gata3 entfernt wurde, und in Nieren von Menschen und Tiermodellen mit entzündlichen Erkrankungen der Glomerula untersucht.

So konnte gezeigt werden, dass GATA3 für die normale Glomerulum-Entwicklung bei Mäusen essentiell ist und dass GATA3 bei einer aktiven entzündlichen glomerulären Erkrankung, wie der mesangioproliferativen Glomerulonephritis oder der IgA-Nephropathie eine deutliche Erhöhung zeigt. Dies weist auf eine wesentliche Rolle von GATA3 bei der Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit der Glomerula hin und gewährt nun neue Erkenntnisse über die Rolle von GATA3 bei der Mesangiumzell-Entwicklung.

Das Ergebnis, dass GATA3 ein Marker für eine Krankheitsaktivität bei entzündlichen Erkrankungen der Glomerula in Gewebeschnitten dienen könnte, muss in weiteren Schritten getestet und bestätigt werden.

Die Arbeit ist im renommierten Journal der American Society of Nephrology erschienen und ihre Bedeutung wurde in einem Editorial gewürdigt.

Das „Marie Curie-Labor“ für Translationelle Nephropathologie und Immunpathologie der Niere unter der Leitung von Renate Kain am Klinischen Institut für Pathologie der MedUni Wien widmet sich der Erforschung autoimmunologisch bedingter Nierenerkrankungen und der Umsetzung der Ergebnisse in die angewandte Routine-Diagnostik nephrologischer Erkrankungen. Schwerpunktmäßig liegt das Forschungsgebiet im Bereich der Autoimmunerkrankungen der Eigenniere – hier insbesondere der Vaskulitis und den komplement-assoziierten Erkrankungen – mit Überlappung zur nephrologischen Transplantationsforschung. Das Labor hat seinen Namen in Anerkennung substanzieller Fördermittel aus den Marie Sklodowska Curie Maßnahmen der Europäischen Kommission. Derzeit verfolgen zwei ESRs (early stage researchers) ihre Doktoratsarbeiten im Rahmen des von der EC geförderten Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks HELICAL (HEalth data LInkage for ClinicAL benefit - Extracellular Vesicles (EV) as markers of active disease in AA; helical-itn.eu/about/)
Erstautorin Irina Grigorieva forschte von 2015 bis 2017 als Postdoctoral Scientist mit einem Skłodowska-Curie Intra-European Fellowship in Wien im Labor für Translationelle Nephropathologie und Immunpathologie der Niere (Marie Curie-Labor) des Klinischen Instituts für Pathologie der MedUni Wien. Seit 2018 forscht sie als Post-Doctoral Scientist an der Wales Kidney Research Unit, Division of Infection and Immunity, College of Biomedical and Life Sciences, Cardiff University, UK.

Service: Journal of the American Society of Nephrology
„Grigorieva IV, Oszwald A, Grigorieva EF, Schachner H, Neudert B, Ostendorf T, Floege J, Lindenmeyer MT, Cohen CD, Panzer U, Aigner C, Schmidt A, Grosveld F, Thakker RV, Rees AJ, Kain R. A Novel Role for GATA3 in Mesangial Cells in Glomerular Development and Injury. J Am Soc Nephrol. 2019 Sep;30(9):1641-1658“