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Wissen-NewsDiabetische Nierenerkrankung: Proenzym lässt Schalter für Stress an

10. Oktober 2024, 17:39 Uhr

Keine gute Kombi: Ein Proenzym und zwei Proteine rotten sich zusammen und blockieren den An-Aus-Schalter für Stress in der Niere. Die Folge: Oxidativer Stress flutet die Niere kontinuierlich und löst Schäden aus. Diesen Mechanismus haben Forschende der Universitätsmedizin Leipzig jetzt entschlüsselt.


Signalmechanismus löst oxidativen Stress aus

Die diabetische Nierenerkrankung ist eine Begleiterscheinung von Diabetes und gilt weltweit als die häufigste Ursache für chronische Nierenkrankheiten und Nierenversagen. Sie verändert Struktur und Funktion der Niere und führt schließlich zu Nierenschäden.

Forschende der Uni Leipzig haben jetzt einen Signalmechanismus identifiziert, der die Schäden an den Nierenzellen verursacht. Beteiligt ist ein Proenzym, der Gerinnungsfaktor FXII (F12), auch Hageman-Faktor genannt. "Es wird bei erhöhtem Blutzucker vermehrt im Körper gebildet", erklärt Erstautor Ahmed Elwakiel von der Unimedizin Leipzig. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal "Nature Communications" veröffentlicht.


Blockierter Stress-OFF-Schalter gibt Signale für Sauerstoff-Radikale

Abseits von seiner normalen Funktion in der Blutgerinnung entfaltet FXII eine zweite Wirkung: Mit zwei Proteinen bildet es über einen Rezeptormechanismus einen Komplex, der wie ein molekularer An-Aus-Schalter funktioniert. Dieser gibt das Signal, vermehrt freie Sauerstoff-Radikale zu bilden. Oxidativer Stress und DNA-Schädigung der Zelle sind das Ergebnis. "Anders als sonst in der Zellkommunikation bleibt der Schalter jedoch an, es gibt keine Pause", sagte Elwakiel. Es komme zu Schäden in der Niere, die sich mit der Zeit verschlimmern.


Gerinnungsfaktor als diagnostischer Marker geeignet

Den Wissenschaftlern zufolge konnte der Gerinnungsfaktor im Urin von Diabetes-Patientinnen und -patienten mit Nierenerkrankung nachgewiesen werden. "Dabei korreliert die FXII-Konzentration mit der Schwere der Erkrankung: umso höher der Wert, desto mehr ist die Niere bereits geschädigt“, erklärte Senior-Autor Professor Berend Isermann. Der Wert eigne sich daher als diagnostischer Marker. "Bereits im Anfangsstadium sei FXII nachweisbar und damit ein wichtiger Indikator für die Erfolgsaussichten einer Behandlung“, erklärte Isermann.


Möglicher Therapie-Ansatz

Für eine Therapie könnte der Gerinnungsfaktor FXII (F12) oder auch die Bildung des signalauslösenden Komplexes gehemmt werden. Bei in-vitro-Zellexperimenten stoppten wir den Mechanismus bereits, schreiben die Forschenden. Negative Nebenwirkungen auf die Blutgerinnung seien nicht zu erwarten. "Der Organismus verfügt über verschiedene Blutgerinnungsfaktoren, er braucht FXII nicht unbedingt. Aus anderen Studien wissen wir, dass seine Hemmung keine verstärkten Blutungen zur Folge hat", sagte Elwakiel.

Originalpublikation

Originalpublikation: Elwakiel, A., Gupta, D., Rana, R. et al. Factor XII signaling via uPAR-integrin β1 axis promotes tubular senescence in diabetic kidney disease. Nat Commun 15, 7963 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52214-8

tomi/idw

Dieses Thema im Programm:MDR AKTUELL | Podcast Kekulés Gesundheits-Kompass | 22. Dezember 2022 | 13:41 Uhr

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