Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Nephrologie und Internistische Intensivmedizin 

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AG Knauf - Forschungsschwerpunkte

  • Experimentelle und Klinische Forschung Kristall-assoziierter Nierenerkrankungen

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Beschreibung der Arbeitsgruppe

In ihrer Funktion als Ausscheidungsorgan filtriert die Niere die harnpflichtigen Substanzen und konzentriert sie dort auf das Mehrfache der Blut- und Gewebskonzentration. Schwer lösliche Salze können hierbei Kristalle bilden und hierdurch ein Nierenversagen auslösen. Die Zusammensetzung der Kristalle variiert in Abhängigkeit davon, ob sie als Medikamente zugeführt werden (z.B. Methotrexat, Sulfadiazine oder Indinavir) oder endogen im Körper gebildet werden (z.B. Nierenerkrankungen mit kristallinen Ablagerungen von Leichtketten oder Harnsäure-Nephropathie). Unser Labor konzentriert sich hauptsächlich auf Oxalat, das die häufigste Komponente von Kristallen beim Menschen darstellt.

Jüngste Forschungsergebnisse - unsere Arbeiten eingeschlossen - weisen auf eine wesentliche Rolle des angeborenen Immunsystems im Kristall-induzierten Nierenversagen hin. Unsere interdisziplinäre Forschung erstreckt sich von der Transportphysiologie über die Biophysik bis hin zu Tiermodellen. Wir stellen eine Brücke zwischen der Grundlagenforschung und der Patientenversorgung dar, indem wir Patienten mit schwerwiegenden und seltenen Steinerkrankungen ambulant betreuen und unsere Hypothesen aus dem Tiermodell in klinischen Studien untersuchen (German Chronic Kidney Disease Study). Ebenfalls führen wir interventionelle Studien durch mit dem Ziel, die Oxalatspiegel im Urin und Plasma zu senken und damit Nierensteine/chronische Nierenerkrankungen zu verhindern.

Unser Labor steht in enger Zusammenarbeit mit Forschern der Yale University (USA) und dem University College London (Großbritannien). Im Jahr 2015 erhielt unsere Abteilung nahezu 1 Million Euro als Unterstützung für das TRENAL Netzwerk. Das Ziel dieses Netzes ist es, einerseits den Austausch dieser Institutionen zu fördern und andererseits die Forschungsvorhaben von Medizindoktoranden, Postdocs sowie die an Grundlagenforschung interessierten Fachbereiche zu unterstützen. Medizinstudenten, Forscher und Ärzte, die sich für unsere Arbeit interessieren, sind herzlich eingeladen, sich an unser Labor zu wenden oder die TRENAL Homepage zu besuchen.

Leitung

Prof. Dr. med. Felix Knauf

Ärztliche Leitung, Leitender Oberarzt, Standortleiter CCM, Facharzt für Innere Medizin und Nephrologie (Deutschland/USA)

CCM: Campus Charité Mitte

Mitarbeiter

  • PD Dr. rer. nat. Martin Reichel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter/Laborleitung
  • Dr. med. Anja Pfau, Wissenschaftliche Mitarbeiterin
  • Theresa Ermer, Medizinische Doktorandin
  • Lea Jägels, Medizinische Doktorandin
  • Monika Krämer, Medizinische Doktorandin
  • Anja Lück, Medizinische Doktorandin
  • Hannah Luz, Medizinische Doktorandin
  • Laura Neumeier, Medizinische Doktorandin
  • Victoria Pfann, Medizinische Doktorandin
  • Lukas Rentschler, Medizinischer Doktorand
  • Louise Tonner, Medizinische Doktorandin
  • Andrea Schäfer, Medizinisch technische Assistentin
  • Sarah Burlein, Medizinische  Doktorandin

Publikationen

Pfau A, López-Cayuqueo KI, Scherer N, Wuttke M, Wernstedt A, González Fassrainer D, Smith DE, van de Kamp JM, Ziegeler K, Eckardt KU, Luft FC, Aronson PS, Köttgen A, Jentsch TJ, Knauf F. SLC26A1 is a major determinant of sulfate homeostasis in humans. J Clin Invest. 2023;133(3):e161849. doi: 10.1172/JCI161849.

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Liu T, Dogan I, Rothe M, Kunz JV, Knauf F, Gollasch M, Luft FC, Gollasch B. Hemodialysis and biotransformation of erythrocyte epoxy fatty acids in peripheral tissue. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2022;181:102453. doi: 10.1016/j.plefa.2022.102453.

Ingenhoff R, Nandawula J, Siddharthan T, Ssekitoleko I, Munana R, Bodnar BE, Weswa I, Kirenga BJ, Mutungi G, van der Giet M, Kalyesubula R, Knauf F. Effectiveness of a community health worker-delivered care intervention for hypertension control in Uganda: study protocol for a stepped wedge, cluster randomized control trial. Trials. 2022;23(1):440. doi: 10.1186/s13063-022-06403-9.

Liu T, Dogan I, Rothe M, Reichardt J, Knauf F, Gollasch M, Luft FC, Gollasch B. Bioaccumulation of Blood Long-Chain Fatty Acids during Hemodialysis. Metabolites. 2022;12(3):269. doi: 10.3390/metabo12030269.

Holthaus D, Kraft MR, Krug SM, Wolf S, Müller A, Delgado Betancourt E, Schorr M, Holland G, Knauf F, Schulzke JD, Aebischer T, Klotz C. Dissection of Barrier Dysfunction in Organoid-Derived Human Intestinal Epithelia Induced by Giardia duodenalis. Gastroenterology. 2022;162(3):844-858. doi: 10.1053/j.gastro.2021.11.022.

Liu T, Dogan I, Rothe M, Kunz JV, Knauf F, Gollasch M, Luft FC, Gollasch B. Hemodialysis and Plasma Oxylipin Biotransformation in Peripheral Tissue. Metabolites. 2022;12(1):34. doi: 10.3390/metabo12010034.

Liu J, Tio MC, Verma A, Schmidt IM, Ilori TO, Knauf F, Mc Causland FR, Waikar SS. Determinants and Outcomes Associated With Urinary Calcium Excretion in Chronic Kidney Disease. J Clin Endocrinol Metab. 2022;107(1):e281-e292. doi: 10.1210/clinem/dgab574.

Siddharthan T, Kalyesubula R, Morgan B, Ermer T, Rabin TL, Kayongo A, Munana R, Anton N, Kast K, Schaeffner E, Kirenga B, Knauf F; Rural Uganda Non Communicable Disease Study Investigators. The rural Uganda non-communicable disease (RUNCD) study: prevalence and risk factors of self-reported NCDs from a cross sectional survey. BMC Public Health. 2021;21(1):2036. doi: 10.1186/s12889-021-12123-7.

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Witting C, Langman CB, Assimos D, Baum MA, Kausz A, Milliner D, Tasian G, Worcester E, Allain M, West M, Knauf F, Lieske JC. Pathophysiology and Treatment of Enteric Hyperoxaluria. Clin J Am Soc Nephrol. 2021;16(3):487-495. doi: 10.2215/CJN.08000520.

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Kempf C, Pfau A, Holle J, Müller-Schlüter K, Bufler P, Knauf F, Müller D. Stiripentol fails to lower plasma oxalate in a dialysis-dependent PH1 patient. Pediatr Nephrol. 2020;35(9):1787-1789. doi: 10.1007/s00467-020-04585-5.

Luz HL, Reichel M, Unwin RJ, Mutig K, Najenson AC, Tonner LM, Eckardt KU, Tam FWK, Knauf F. P2X7 Receptor Stimulation Is Not Required for Oxalate Crystal-Induced Kidney Injury. Sci Rep. 2019;9(1):20086. doi: 10.1038/s41598-019-56560-2.

Egli-Spichtig D, Imenez Silva PH, Glaudemans B, Gehring N, Bettoni C, Zhang MYH, Pastor-Arroyo EM, Schönenberger D, Rajski M, Hoogewijs D, Knauf F, Misselwitz B, Frey-Wagner I, Rogler G, Ackermann D, Ponte B, Pruijm M, Leichtle A, Fiedler GM, Bochud M, Ballotta V, Hofmann S, Perwad F, Föller M, Lang F, Wenger RH, Frew I, Wagner CA. Tumor necrosis factor stimulates fibroblast growth factor 23 levels in chronic kidney disease and non-renal inflammation. Kidney Int. 2019;96(4):890-905. doi: 10.1016/j.kint.2019.04.009.

Ferraro PM, Arrabal-Polo MÁ, Capasso G, Croppi E, Cupisti A, Ernandez T, Fuster DG, Galan JA, Grases F, Hoorn EJ, Knauf F, Letavernier E, Mohebbi N, Moochhala S, Petkova K, Pozdzik A, Sayer J, Seitz C, Strazzullo P, Trinchieri A, Vezzoli G, Vitale C, Vogt L, Unwin RJ, Bonny O, Gambaro G. A preliminary survey of practice patterns across several European kidney stone centers and a call for action in developing shared practice. Urolithiasis. 2019;47(3):219-224. doi: 10.1007/s00240-019-01119-z.

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Birkenfeld AL, Lee HY, Guebre-Egziabher F, Alves TC, Jurczak MJ, Jornayvaz FR, Zhang D, Hsiao JJ, Martin-Montalvo A, Fischer-Rosinsky A, Spranger J, Pfeiffer AF, Jordan J, Fromm MF, König J, Lieske S, Carmean CM, Frederick DW, Weismann D, Knauf F, Irusta PM, De Cabo R, Helfand SL, Samuel VT, Shulman GI. Deletion of the mammalian INDY homolog mimics aspects of dietary restriction and protects against adiposity and insulin resistance in mice. Cell Metab. 2011;14(2):184-195. doi: 10.1016/j.cmet.2011.06.009.

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Knauf F, Rogina B, Jiang Z, Aronson PS, Helfand SL. Functional characterization and immunolocalization of the transporter encoded by the life-extending gene Indy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99(22):14315-14319. doi: 10.1073/pnas.222531899.

Knauf F, Yang CL, Thomson RB, Mentone SA, Giebisch G, Aronson PS. Identification of a chloride-formate exchanger expressed on the brush border membrane of renal proximal tubule cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001;98(16):9425-9430. doi: 10.1073/pnas.141241098.

Öffentliche Projektförderung der letzten 5 Jahre

  • 2023 - Deutsche Forschungsgemeinschaft - Die Rolle des SLC26A6-Transporters bei der Elimination von Oxalatkristallen durch Makrophagen
  • 2020 - Else Kröner-Fresenius-Stiftung. Bulamu Else Kröner-Fresenius Center for NCD Care in Uganda.
  • 2019 - Deutsche Forschungsgemeinschaft. Interleukin-1alpha as a target for renoprotection in crystal-induced kidney disease.
  • 2019 - Deutsche Forschungsgemeinschaft. Intestinal excretion of oxalate in chronic kidney disease.
  • 2017 - Oxalosis Foundation; NYC, USA. Identification of TLR4 as a novel therapeutic target in progressive Oxalate nephropathy.
  • 2016 - Else Kröner-Fresenius Stiftung. Center of Excellence for Patient-centered Care and Non-communicable Disease Management in Uganda.
  • 2016 - Renal Research Institute New York, USA. Pilot Study Establishing Oxalate as a Uremic Toxin Promoting Systemic Inflammation in Patients with End-Stage Renal Disease (ESRD).
  • 2016 - ELAN Erlangen. Identification of interleukin-1α as a key cytokine in crystal-induced renal failure.
  • 2016 - Dicerna Pharmaceuticals; Boston, USA. Pilot Study of Oxalate as a Risk Factor for CKD Progression in Patients with Stage III/IV CKD.
  • 2015 - Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD). Establishing a renal research network with FAU, Yale University and University College London - TRENAL („Translational Kidney Research - From Physiology to Clinical Application“), http://www.trenal.med.fau.de
  • 2015 - Dicerna Pharmaceuticals; Boston, USA. Pilot Study of Oxalate as a Risk Factor for CKD Progression in Patients with Stage III/IV CKD.

Kooperationen

  • Professor Peter S. Aronson, Yale University, U.S.A.
  • Professor Richard Flavell, Yale University, U.S.A.
  • Professor Steven Coca, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, U.S.A.
  • Dr. Till Strowig, Helmholtz Zentrum, Braunschweig , Germany