Kleine Moleküle mit großer Wirkung:microRNAs und Mikrovesikel

Kerstin JunkerKlinik für Urologie und Kinderurologie

Homburg/Saar

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Rejektion

Hartono et al., 2009

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Rejektion: Marker

Untersuchungsmaterial Nierengewebe

Blut

Urin

Untersuchungsebenen Histomorphologisch

Molekular

RNA

miRNA

Proteine

Mikrovesikel (Exosomen)

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Micro-RNAs

kurze Einzelstrang-RNA-Moleküle

17-25 nt

nichtkodierend

~2000 humane miRNAs bekannt

Regulation von ~30% der menschlichenGene

Zellwachstum, Proliferation, Differentierung,Apoptosis

Li et al., 2010

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Micro-RNAs

Vorteile

Stabile Expression (in Körperflüssigkeiten)

Weniger komplex

Keine weitere Modifikation

Gewebespezifische Expression

Amplifizierbare Signale

Regulation mehrerer Targets komplexe Rolle

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Micro-RNAs

Micro-Array qRT-PCRAnglicheau et al., 2009

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Akute Rejektion

Wilflingseder et al., 2013

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Akute Rejektion

Wilflingseder et al., 2013

AREJ ABMR DGFPBx

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Akute Rejektion: Urin

Lorenzen et al., 2011

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Akute Rejektion: Urin

Lorenzen et al., 2011

?

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Chronische Rejektion

Monitoring

Kontrollbiopsie (?)

Serumkreatinin

Glomeruläre Filtrationsrate

Proteinurie

Interstitielle Fibrose

Tubuläre Atrophie

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Chronische Rejektion: Biopsie

12 Ben-Dov et al., 2012

Discovery cohort

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Chronische Rejektion

13 Ben-Dov et al., 2012

Validation cohort

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Chronische Rejektion

Scian et al., 2011

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Chronische Rejektion

Scian et al., 2011

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Chronische Rejektion

Scian et al., 2011Gewebe

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Chronische Rejektion

Scian et al., 2011Urin

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Chronische Rejektion

18 Maluf et al., 2014

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Chronische Rejektion

19 Maluf et al., 2014

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Chronische Rejektion

20 Maluf et al., 2014

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Chronische Rejektion

21 Maluf et al., 2014

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miRNA in Körperflüssigkeiten

22 Lorenzen, Thum, 2012

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Micro-RNAs

Lorenzen, Thum, 2012

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Exosomen

Azmi et al., 2013; Camussi et al., 2010

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Zell-Zell-Kommunikation: Exosomen

Hannafon et al., 2013

EpigenetischeReprogrammierung

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Exosomen

Fleissner et al., 2012

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Exosomen

Nachweisbar in Körperflüssigkeiten

Marker für Rejektion?

Proteine

mRNA

miRNA

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Exosomen im Urin

NGAL: neutrophil gelatinase-associated lipocalin

Marker der akuten Rejektion

Produktion im distalen Nephron

Anstieg in Blut und Urin 48h vor Kreatinin

Zelluläres vs. exosomales NGAL

Alvarez et al., 2013

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Exosomen im Urin

Alvarez et al., 2013

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Exosomen im Urin

Alvarez et al., 2013

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Cantaluppi et al., 2012

Mikrovesikel aus EPC miRNA-Expression

Zellen MV/Exo

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Cantaluppi et al., 2012

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Cantaluppi, Camussi et al., 2012

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Cantaluppi, Camussi et al., 2012

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Cantaluppi, Camussi et al., 2012

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Lindoso, Camussi et al., 2014

MV aus mesechymalenStammzellen epithelialeTubuluszellen

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Grange, Camussi et al., 2014

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Lindoso, Camussi et al., 2014

Proliferation Apoptose

Exosomen: Schutz vor Apoptose

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Lindoso, Camussi et al., 2014

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Lindoso, Camussi et al., 2014

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Exosomen: ischemischer Reperfusionsschaden

Exosomen von endoth. /mesenchymalen Stammzellen

protektiver Effekt auf akuten renalen IRS

durch:

Proliferation der Endothelzellen Aktivierung der Angiogenese

Hemmung der Apoptose in epith. Tubuluszellen

Vermittelt durch exosomale miRNAs

Therapeutischer Ansatz bei IRS/Transplantation

Besser als Stammzelltranspalntation

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Zusammenfassung: miRNAs

Potentielle Biomarker

Biopsie

Urin (Blut?)

Regulatoren des Nierenschadens

Induktion des Schadens

„Reparatur“

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Zusammenfassung: Exosomen/Mikrovesikel

Steuerung der Zell-Zell-Kommunikation

protektiv

Therapieansatz?

miRNAs entscheidende exosomale Regulatoren

Biomarker im Urin

Proteine

mRNA

miRNA

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Akute Rejektion: Urin

Lorenzen et al., 2011

Freie miRNA aus Urinüberstand