März 2009 | Dr. Renate Kain

MUW RESEARCHER OF THE MONTH, März 2009

Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Dr. Renate Kain aus Anlass der Publikation „Molecular mimicry in pauci-immune crescentic glomerulonephritis“ in einer der bedeutendsten medizinischen Fachzeitschriften „Nature Medicine“ (Oct 5 2008;14(10):1088-1096. Epub 2008) [1,4]. Die Arbeitsgruppe (Prof. Dr. R. Kain, Prof. Dr. A. Rees, Prof. Dr. D. Kerjaschki) am Klinischen Institut für Pathologie (Leiter: Prof. Dr. D. Kerjaschki) konnte ein Forschungsergebnis präsentieren, welches erstmalig und schlüssig einen molekularen Zusammenhang zwischen einer bakteriellen Infektion und der Entstehung von entzündlichen Gefäßerkrankungen beweist. Außerdem firmiert diese Arbeit als Top-Publikation (IF: 26,4) in der „Faculty of 1000“ und wurde bereits in die OMIM-Datenbank des National Cancer Institutes aufgenommen.

Molekulare Mimikry in der Entstehung der Vaskulitis

Entzündliche Gefäßerkrankungen (Vaskulitis) sind eine Gruppe relativ seltener Gefäßerkrankungen, welche verschiedene Organe, z.B. Niere und Lunge, schwer schädigen können und nicht selten fatal verlaufen. Als Ursache wird vermutet, dass die Immunabwehr des Organismus Bestandteile der Blutgefäßwand oder körpereigene Entzündungszellen als fremd erkennt und dagegen Antikörper bildet, welche die Zerstörung von Blutgefäßen mit zum Teil verheerender Folgewirkung verursacht. Am Klinischen Institut für Pathologie der Medizinischen Universität Wien wird seit langem an den Ursachen der Gefäßentzündungen geforscht. Dies ist notwendig, weil die bisherigen Behandlungsmethoden eine massive medikamentöse Lähmung des gesamten Immunsystems zur Grundlage haben, welche oft schwere Nebenwirkungen aufweisen. Eine gezielte Behandlung dieser Erkrankung ist nur dann möglich, wenn man die genauen molekularen Mechanismen, welche zu dieser Erkrankung führen, kennt und „Achillesfersen“ in dieser Reaktionskette gezielt ausnützen kann.

Die Forschungsarbeiten belegen, dass das Immunsystem von Patienten Antikörper gegen FimH, ein Adhäsionsmolekül gram-negativer Bakterien, produziert. Diese reagieren allerdings auch mit dem körpereigenen humanen lysosomalen Membranglykoprotein 2 (hLAMP-2), das vor allem an Endothelzellen und Granulozyten, dem primären Angriffspunkt der Autoimmunreaktion bei Vaskulitis, vorkommt. Durch diese „Kreuzreaktivität“ (auch „Molekulare Mimikry“ genannt) zwischen Bakterien- und hLAMP-2 kommt es zu einer „Verwechslung“ durch das Immunsystem. In der Folge werden nicht nur Bakterien durch die Antikörper abgewehrt, sondern auch die Blutgefäße schwer geschädigt und durch eine heftige Entzündungsreaktion teilweise zerstört.

Wissenschaftliches Umfeld
Das besondere wissenschaftliche Interesse von Frau Dr. Kain gilt der Nierenbeteiligung von Vaskulitiden in der Erscheinungsform der fokal nekrotisierenden Glomerulonephritis, die häufig innerhalb weniger Tage zum totalen Funktionsverlust der Niere führt. Am Klinischen Institut für Pathologie werden seit Beginn der 90er Jahre systematisch Serumproben und Nierenbiopsien von Patienten mit dieser Erkrankung gesammelt, wissenschaftlich ausgewertet und bilden die Grundlage der vorliegenden Arbeit. Mehrere Arbeitsgruppen am Institut beschäftigen sich intensiv mit zellbiologischer Forschung, einer wesentlichen Voraussetzung für die getätigte Arbeit. Die Untersuchungen auf das Vorliegen von Antikörpern gegen hLAMP-2 werden in Hinkunft einen Schwerpunkt der klinischen Forschungsarbeiten darstellen. Die gut ausgestatteten Arbeitsgruppen am Klinischen Institut für Pathologie stellen ein international bedeutendes Zentrum auf dem vorliegenden Forschungsgebiet dar.

Wichtige Kollaborationen bestehen innerhalb der MUW mit der Klinik für Innere Medizin III (Doz. Dr. G. Sengölge), mit den Universitäten Lund (Prof. Dr. J. Wieslander), Groningen (Prof. Dr. C. Kallenberg) und  Cambridge (Prof. Dr. K. Smith) sowie der Rheumaklinik Bad Bramstedt (Dr. E. Csernok). Die Aufklärung der zellbiologischen pathogenetischen Grundlagen wird mit Gruppen der University of Bristol (Prof. Dr. P. Mathieson), dem Burnham Institute in La Jolla (Dr. M. Fukuda), und der Universität Kiel (Prof. Dr. P. Saftig) durchgeführt.

Persönliches
Dr. Kain wurde 1962 in Wien geboren und studierte von 1980 bis 1986 an der Universität Wien Medizin. Während des Studiums war Frau Dr. Kain als Tutor am Institut für Mikromorphologie und Elektronenmikroskopie der Medizinischen Fakultät tätig. Von 1986-1993 erfolgte die Ausbildung in Chirurgischer Pathologie mit dem Schwerpunkt Nephropathologie am Institut für Klinische Pathologie [2,3]. Anschließend, von 1994-1997, war Frau Dr. Kain als Postdoctoral Research Associate am Burnham Institute (formerly La Jolla Cancer Research Foundation), La Jolla, CA, USA tätig. Danach wechselte sie an die Universiät von Aberdeen, wo sie ihre Forschungsarbeiten als Senior Research Fellow auf dem Gebiet der Nephrologie fortsetzte und auch ihre PhD-Arbeit vorlegte (2001-2005). Weitere Auslandsaufenthalte als Honorary Consultant Histopathologist, Grampian University Hospitals Trust und Senior Clinical Lecturer, Department of Pathology, University of Aberdeen (2005-2006) folgten. Seit 2006 ist Frau Dr. Kain wiederum am Institut für Klinische Pathologie tätig. Frau Dr. Kain ist verheiratet und hat 2 Kinder.

Ausgewählte Literatur

1. Kain R, Exner M, Brandes R, Ziebermayr R, Cunningham D, Alderson CA, Davidovits A, Raab I, Jahn R, Ashour O, Spitzauer S, Sunder-Plassmann G, Fukuda M, Klemm P, Rees AJ & Kerjaschki D. (2008): Molecular mimicry in pauci-immune crescentic glomerulonephritis. - Nature Medicine 14(10):1088-1096. Epub 2008 Oct 5.
2. Kain R, Angata K, Kerjaschki D, Fukuda M. (1998): Molecular cloning and expression of a novel human trans-Golgi network glycoprotein, TGN51, that contains multiple tyrosine-containing motifs. - J Biol Chem. 273:981-988.
3. Skrincosky D, Kain R, El-Battari A, Exner M, Kerjaschki D, Fukuda M. (1997): Altered Golgi localization of core 2 beta-1,6-N-acetyl-glucosaminyltransferase leads to decreased synthesis of branched O-glycans. - J Biol Chem. 272:22695-22702. The first three authors contributed equally to this work.
4. Kain R, Matsui K, Exner M, Binder S, Schaffner G, Sommer EM, Kerjaschki D. (1995): A novel class of autoantigens of anti-neutrophil cytoplasmic antibodies in necrotizing and crescentic glomerulonephritis: the lysosomal membrane glycoprotein h-lamp-2 in neutrophil granulocytes and a related membrane protein in glomerular endothelial cells. - J Exp Med. 181:585-597.

Kontakt
Ass.-Prof. Dr. Renate Kain
Klinisches Institut für Pathologie
Währinger Gürtel 18-20
1090 Wien

T.: +43 (0)1 40400-3656
Fax: +43 1 40400 3707
E-Mail: renate.kain@meduniwien.ac.at