Die Rolle von Feinstaub und Mikro-/ Nanoplastik in glomerulären Erkrankungen mit einem besonderen Fokus auf membranöser Glomerulonephritis (Akronym: UNPLOK)

• Antragstellerinnen: Professorin Dr.-Ing. Silke Christiansen; Professorin Dr. Janina Müller-Deile
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie ; Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 523847126

Die Membranöse Glomerulonephritis (MGN) wird durchAutoantikörper (AAKs) gegen podozytäre Autoantigene verursacht. Der häufigste AAK ist der PLA2R AK. Dennoch ist bislang unklar, was die AAK-Produktion triggert und wie AAKs die sub-epitheliale Region erreichen, da die glomeruläre Filtrationsbarriere normalerweise undurchlässig für AAKs ist. Wir konnten bereits zeigen, dass podozytäre und endotheliale microRNAs (miRs), die Nephronektin - ein extrazelluläres Matrixprotein, das von Podozyten gebildet wird - regulieren, eine Rolle bei der MGN spielen. Wir vermuten, dass Feinstaub oder Mikro-/ Nanoplastik (MNP) induzieren, die Strukturen in der GBM herunterregulieren und so die AAK-Passage begünstigen und zum anderen auch podozytäre Autophagie hemmen. Diese Hypothese soll mithilfe von dreidimensionalen glomerulären Zellkulturmodellen, in transgenen Zebrafischmodellen und in Mäusen inklusive Autophagie-und Proteinurie-Reporterlinien sowie induzierbaren podozyten-spezifischen miR überexprimierenden Modellen und transgenen Pla2R Mäusen untersucht werden. Sowohl die glomerulären Zellkulturmodelle als auch die Zebrafische und Mäuse werden mit Feinstaub und MNP über das Medium, das Wasser oder über ein "versatile aerosol concentration enrichment system" exponiert werden. Das therapeutische Potential eines miRAntagomirs soll ebenfalls nach Exposition gegenüber Feinstaub und MNP überprüft werden. Die Proben werden mittels miR/ mRNA Arrays, Western Blot, Proteinurie- und Autophagie-Assay sowie einer Kombination aus multi-modalen, skalenübergreifenden Analysen inklusive Raman Spektroskopie, nanoGPS Technologie, Rasterelektronen- und Ionenmikroskopie (FIB/SEM) und Rasterionenleitfähigkeitsmikroskopie (SCICM) analysiert. Nierenbiopsien von Patienten mit MGN werden ebenfalls berücksichtigt. Die umfassenden Daten werden von mithilfe maschinellem Lernen korreliert und quantitativ ausgewertet und könnten Hinweise für diagnostische und therapeutische Optionen bei der MGN liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen