Eine meist von einem Gendefekt ausgel?ste Funktionsst?rung der Nieren, die zur ?bers?uerung des Blutes führt, sch?digt in der Folge die Rückgewinnung von wichtigen N?hr- und Mineralstoffen aus dem Urin. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Uniklinikums Jena konnte diesen Krankheitsmechanismus jetzt genauer aufkl?ren und tr?gt damit auch zu einem besseren Verst?ndnis des chronischen Nierenversagens bei, das im fortgeschrittenen Stadium ebenfalls mit einer ?bers?uerung einhergeht.

Die Niere besteht aus vielen winzigen Funktionseinheiten – den sogenannten Nierenkan?lchen oder Nephronen. An deren Anfang wird das Blut gefiltert, so dass Urin entsteht, der dann w?hrend der Passage durch das Nephron in vielf?ltigen Transportprozessen modifiziert wird.

Mit einer distal renal tubul?ren Azidose oder auch kurz dRTA bezeichnet die Medizin eine seltene angeborene Erkrankung, bei der die Nieren S?ure nicht ad?quat ausscheiden k?nnen. Das führt zu einer ?bers?uerung des Blutes. Wird diese nicht durch eine lebenslange Basenzufuhr ausgeglichen, verursacht die Erkrankung Stoffwechselst?rungen wie Rachitis, Wachstumsverz?gerungen oder Muskelschw?che. Zus?tzlich zeigen manche dRTA-Patienten ein sogenanntes Fanconi-Syndrom, das durch den Verlust von wichtigen N?hrstoffen und Mineralien über den Urin gekennzeichnet ist.

Dies ist insofern überraschend, da ein Fanconi-Syndrom seine Ursache in frühen Abschnitten des Nephrons hat, w?hrend bei der dRTA ein sp?terer Abschnitt des Nephrons betroffen ist. ?Mit Rückblick auf frühere Forschungsergebnisse vermuteten wir, dass die ?bers?uerung des Bluts die frühen Abschnitte des Nephrons sch?digen und dadurch zu einem Fanconi-Syndrom führen kann?, so Dr. Christopher Hennings vom Universit?tsklinikum Jena (UKJ).

?bers?uerung sch?digt die Rückfilterfunktion der Niere

Gemeinsam mit Forschenden in Frankreich untersuchte der Biochemiker M?use, bei denen durch das Ausschalten eines Gens eine schwere dRTA hervorgerufen wurde. Diese M?use zeigten die typischen Fanconi-?hnlichen Krankheitszeichen: ein vermehrter Verlust von Phosphat und Protein. Wurde das Trinkwasser der Tiere hingegen mit Bikarbonat angereichert und so die ?bers?uerung des Blutes korrigiert, verbesserte sich die Nierenfunktion deutlich.

Das Nierengewebe von Tieren, diese Trinkwasserbehandlung nicht erhalten hatten, zeigte Ver?nderungen in frühen Nephronabschnitten. Christopher Hennings: ?Die Ver?nderungen betrafen vor allem Proteine, die für die Rückgewinnung von Phosphat aus dem Urin wichtig sind und für die Funktion von Lysosomen, die eine zentrale Rolle bei intrazellul?ren Abbau- und Recyclingprozessen spielen. So erkl?rt sich das Fanconi-?hnliche Syndrom.?

Die Forschenden wollten dann überprüfen, ob eine ?bers?uerung das frühe Nephron so sch?digen kann, dass ein Fanconi-Syndrom entsteht. Dafür gaben sie M?usen ohne Gendefekt anges?uertes Trinkwasser und erreichten so eine ?bers?uerung des Blutes, die allerdings geringer als bei den dRTA-M?usen war. Würden diese M?use ebenfalls ein Fanconi-?hnliches Syndrom zeigen? Tats?chlich konnten sie trotz der schw?cheren ?bers?uerung ?hnliche Ver?nderungen des frühen Nephronabschnitts finden.

Christopher Hennings: ?Das ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass nicht der Gendefekt, sondern die aus dem Gendefekt resultierende ?bers?uerung für das Fanconi-Syndrom verantwortlich ist.? In Zusammenarbeit mit Forschenden in K?ln konnte das Studienteam diese Ergebnisse in Versuchen mit menschlichen Nierenorganoiden best?tigen. Wie im K?rper bilden diese Miniorgane aus menschlichen Zellen dieselben funktionellen Gewebestrukturen wie in der Niere aus. Wurde der pH-Wert der N?hrflüssigkeit verringert, so st?rte diese ?bers?uerung die Nephrone in der gleichen Weise, wovon vor allem die Lysosomen betroffen waren.

Relevant k?nnen diese jetzt im Fachjournal ?Science Translational Medicine? ver?ffentlichten Erkenntnisse nicht nur für die Betroffenen der untersuchten angeborenen Nierenerkrankungen sein, sondern für weit mehr Patientinnen und Patienten. Sch?tzungsweise neun Millionen Menschen leiden in Deutschland an einer ausgepr?gten Nierenschw?che, die im fortgeschrittenen Stadium auch mit einer ?bers?uerung, einer Azidose einhergeht.

?Unsere Arbeit zeigt, dass die Azidose den Verlust der Organfunktion weiter beschleunigt und also ein konsequentes Gegensteuern verlangt, um die Funktion der Nephrone zu schützen?, betont Prof. Dr. Christian Hübner, Letztautor der Studie und Mitglied des Lenkungskreises des Zentrums für Seltene Erkrankungen am UKJ.