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Eine meist von einem Gendefekt ausgelöste Funktionsstörung der Nieren, die zur Übersäuerung des Blutes führt, schädigt in der Folge die Rückgewinnung von wichtigen Nähr- und Mineralstoffen aus dem Urin. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Uniklinikums Jena konnte diesen Krankheitsmechanismus jetzt genauer aufklären und trägt damit auch zu einem besseren Verständnis des chronischen Nierenversagens bei, das im fortgeschrittenen Stadium ebenfalls mit einer Übersäuerung einhergeht.
Die Niere besteht aus vielen winzigen Funktionseinheiten – den sogenannten Nierenkanälchen oder Nephronen. An deren Anfang wird das Blut gefiltert, so dass Urin entsteht, der dann während der Passage durch das Nephron in vielfältigen Transportprozessen modifiziert wird.
Mit einer distal renal tubulären Azidose oder auch kurz dRTA bezeichnet die Medizin eine seltene angeborene Erkrankung, bei der die Nieren Säure nicht adäquat ausscheiden können. Das führt zu einer Übersäuerung des Blutes. Wird diese nicht durch eine lebenslange Basenzufuhr ausgeglichen, verursacht die Erkrankung Stoffwechselstörungen wie Rachitis, Wachstumsverzögerungen oder Muskelschwäche. Zusätzlich zeigen manche dRTA-Patienten ein sogenanntes Fanconi-Syndrom, das durch den Verlust von wichtigen Nährstoffen und Mineralien über den Urin gekennzeichnet ist.
Dies ist insofern überraschend, da ein Fanconi-Syndrom seine Ursache in frühen Abschnitten des Nephrons hat, während bei der dRTA ein späterer Abschnitt des Nephrons betroffen ist. „Mit Rückblick auf frühere Forschungsergebnisse vermuteten wir, dass die Übersäuerung des Bluts die frühen Abschnitte des Nephrons schädigen und dadurch zu einem Fanconi-Syndrom führen kann“, so Dr. Christopher Hennings vom Universitätsklinikum Jena (UKJ).
Übersäuerung schädigt die Rückfilterfunktion der Niere
Gemeinsam mit Forschenden in Frankreich untersuchte der Biochemiker Mäuse, bei denen durch das Ausschalten eines Gens eine schwere dRTA hervorgerufen wurde. Diese Mäuse zeigten die typischen Fanconi-ähnlichen Krankheitszeichen: ein vermehrter Verlust von Phosphat und Protein. Wurde das Trinkwasser der Tiere hingegen mit Bikarbonat angereichert und so die Übersäuerung des Blutes korrigiert, verbesserte sich die Nierenfunktion deutlich. Das Nierengewebe von Tieren, diese Trinkwasserbehandlung nicht erhalten hatten, zeigte Veränderungen in frühen Nephronabschnitten. Christopher Hennings: „Die Veränderungen 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 intrazellulären Abbau- und Recyclingprozessen spielen. So erklärt sich das Fanconi-ähnliche Syndrom.“
Die Forschenden wollten dann überprüfen, ob eine Übersäuerung das frühe Nephron so schädigen kann, dass ein Fanconi-Syndrom entsteht. Dafür gaben sie Mäusen ohne Gendefekt angesäuertes Trinkwasser und erreichten so eine Übersäuerung des Blutes, die allerdings geringer als bei den dRTA-Mäusen war. Würden diese Mäuse ebenfalls ein Fanconi-ähnliches Syndrom zeigen? Tatsächlich konnten sie trotz der schwächeren Übersäuerung ähnliche Veränderungen des frühen Nephronabschnitts finden. Christopher Hennings: „Das ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass nicht der Gendefekt, sondern die aus dem Gendefekt resultierende Übersäuerung für das Fanconi-Syndrom verantwortlich ist.“ In Zusammenarbeit mit Forschenden in Köln konnte das Studienteam diese Ergebnisse in Versuchen mit menschlichen Nierenorganoiden bestätigen. Wie im Körper bilden diese Miniorgane aus menschlichen Zellen dieselben funktionellen Gewebestrukturen wie in der Niere aus. Wurde der pH-Wert der Nährflüssigkeit verringert, so störte diese Übersäuerung die Nephrone in der gleichen Weise, wovon vor allem die Lysosomen betroffen waren.
Relevant können diese jetzt im Fachjournal Science Translational Medicine veröffentlichten Erkenntnisse nicht nur für die Betroffenen der untersuchten angeborenen Nierenerkrankungen sein, sondern für weit mehr Patientinnen und Patienten. Schätzungsweise neun Millionen Menschen leiden in Deutschland an einer ausgeprägten Nierenschwäche, die im fortgeschrittenen Stadium auch mit einer Übersäuerung, 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.
Dr. Christopher Hennings
Institut für Humangenetik, Universitätsklinikum Jena
Christopher.Hennings@med.uni-jena.de
J. Christopher Hennings et al. Metabolic acidosis causes a Fanconi-like syndrome with intracellular trafficking defects and proximal tubule dysfunction. Sci. Transl. Med.18, eads6299(2026). DOI:10.1126/scitranslmed.ads6299 https://doi.org/10.1126/scitranslmed.ads6299
https://www.uniklinikum-jena.de/Uniklinikum+Jena/Aktuelles/Pressemitteilungen/Se... • Infoveranstaltung zum Tag der Seltenen Erkrankungen am 28. Februar
https://www.uniklinikum-jena.de/zse • Zentrum für Seltene Erkrankungen am UKJ
Eine Übersäuerung des Blutes schädigt die Bereiche der Nierenkörperchen, in denen wichtigen Nähr- un ...
Copyright: Grafik: C. Berg/UKJ
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results
German
Eine Übersäuerung des Blutes schädigt die Bereiche der Nierenkörperchen, in denen wichtigen Nähr- un ...
Copyright: Grafik: C. Berg/UKJ
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