Neue Erkenntnisse zur Nierendysfunktion
Die Nieren leisten eine erstaunliche Aufgabe und halten unsere Körper hydriert, indem sie fortlaufend nahezu 99 % der Flüssigkeiten filtern und reabsorbieren, die sie durchlaufen. Ein kleiner Teil der Wasserresorption findet in den Nierensammelkanälen über einen anderen Kanal statt, der Aquaporin-2 (AQP2) genannt wird. Die Funktion von AQP2 wird vom antidiuretischen Hormon Arginin-Vasopressin (AVP) gesteuert, wenn ein hoher Natriumspiegel im Blut erkannt wird. AVP trägt dazu bei, AQP2 zu verändern und zur Membran zu transportieren und deren Wasserdurchlässigkeit zu erhöhen. Eine reduzierte Expression von AQP2 wurde eng mit Störungen verbunden, die sich durch übermäßigen Wasserverlust wie beispielsweise angeborene oder erworbene nephrogene Diabetes insipidus (NDI) auszeichnen. Umgekehrt ist bei Störungen, die mit übermäßiger Wasserresorption verbunden sind, wie z. B. Herzinsuffizienz, Leberzirrhose und Spätgestose, die Plasmamembran-AQP2-Expression erhöht. Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts AQUASHUTTLE haben die Regulation dieses AQP2-Wasserkanals im Detail untersucht. Sie haben die molekularen Determinanten der AQP2-Translokation zur Membran charakterisiert und gezeigt, dass AVP AQP2 an bestimmten Stellen phosphoryliert. Die AQP2-Membranexpression hängt auch von der Ubiquitinierung ab – eine posttranslationale Modifikation, die mit der Ablagerung von Ubiquitinteilen auf dem Protein verbunden sind. Die Wissenschaftler identifizierten anschließend die Hauptenzyme, die für die AQP2-Ubiquitinierung verantwortlich sind. Insgesamt hat die AQUASHUTTLE-Arbeit dazu beigetragen, den Mechanismus zu analysieren, der die AQP2-Expression in der Niere reguliert. Die Projektaktivitäten sollten neue Ziele für die therapeutische Behandlung verschiedener Störungen aufzeigen, die mit einer beeinträchtigten Wasserhomöostase einhergehen.
