In einer am 20. Mai 2015 in der Fachzeitschrift Kidney International veröffentlichten Studie haben Duke-Forscher und ihre Kollegen physiologische Veränderungen auf molekularer Ebene identifiziert, die durch eine akute Nierenverletzung beeinflusst werden könnten. Die Ergebnisse könnten Ärzten dabei helfen, die Hämodialysepraxis zu verbessern und die Überlebensrate von Patienten nach Nierenversagen zu erhöhen.
Die akute Nierenschädigung ist eine ernste und häufige gesundheitliche Komplikation, die laut den National Institutes of Health bei bis zu 20 Prozent aller Krankenhauspatienten und bei mehr als 45 Prozent der Patienten auf der Intensivstation auftritt.
„Es gibt eine Menge Dinge, von denen wir annehmen, dass sie wahr sind, was die Auswirkungen der akuten Nierenschädigung auf die Patienten betrifft“, sagte der Hauptautor Ephraim Tsalik, M.D., Ph.D., Assistenzprofessor an der Duke University School of Medicine. „Diese Studie ist die erste, die umfassend charakterisiert, was auf Patientenebene passiert, möglicherweise als Ursache und Folge der akuten Nierenschädigung, die wir im Rahmen einer kritischen Erkrankung sehen.“
Sepsis, die als systemische Entzündung infolge einer Infektion definiert ist, führt oft zu einer abrupten Abnahme der Fähigkeit der Niere, das Blut wirksam zu filtern.
Die CAPSOD-Studie (Community Acquired Pneumonia and Sepsis Outcome Diagnostic) unter der Leitung von Stephen Kingsmore, M.B, D.Sc, von Children’s Mercy Hospitals and Clinic, wurde ursprünglich als Datenspeicher für Patienten eingerichtet, die mit Verdacht auf Sepsis in die Notaufnahme kamen. Die Forscher nutzten klinische und molekulare Informationen, die im Rahmen der CAPSOD-Studie gewonnen wurden, um Daten auf Patientenebene mit Veränderungen molekularer Marker im Blut zu korrelieren.
Sie fanden heraus, dass die Nierenfunktion eine wichtige Determinante dafür war, wie ein Patient auf die Sepsis-Behandlung ansprach.
„Wir haben über 2.000 Patienten in das CAPSOD-Repository aufgenommen“, sagte Tsalik. „Wir versuchen, neue Instrumente einzusetzen, um die Frage zu beantworten, warum manche Patienten trotz der richtigen Behandlung immer kränker werden und warum manche Patienten die richtige Behandlung erhalten und schnell wieder gesund werden.“
Mit Hilfe eines „omics“-basierten Ansatzes untersuchten die Forscher bei 150 kritisch kranken Patienten die Schwankungen der Metaboliten, der Proteinproduktion und der Genexpression im Blut. Das Studiendesign ermöglichte es den Forschern auch zu untersuchen, welche Auswirkungen die Hämodialyse, eine medizinische Behandlung für Nierenversagen, die Giftstoffe aus dem Blut filtert, auf eine Reihe von molekularen Markern hatte.
„Diese Studie war nicht darauf ausgerichtet, bestehende Hypothesen zu beweisen, sondern neue Fragen oder Zusammenhänge zu ermitteln, die uns vorher nicht bekannt waren“, sagte Tsalik. „Es gab eine Reihe von Dingen, die wir erwartet hatten und die wir auch gefunden haben, wie z. B. die Anhäufung von Molekülen, die normalerweise von der Niere ausgeschieden werden, bei Patienten mit Nierenfunktionsstörungen.“
Diese bekannten Moleküle werden normalerweise herausgefiltert, wenn ein Patient eine Hämodialyse erhält; die Forscher haben jedoch auch andere Chemikalien und Metaboliten identifiziert, die zuvor nicht als anormal bei Patienten mit Hämodialyse aufgefallen waren.
„Es kann sein, dass diese neu entdeckten Metaboliten klinisch nicht relevant sind, aber durch ihre Identifizierung haben wir den Forschern die Möglichkeit eröffnet, herauszufinden, ob sie eine Toxizität für den Patienten verursachen“, sagte Tsalik. „Wir wollen verstehen, wie wir die Versorgung von Patienten mit akutem Nierenversagen und von Patienten, die eine Hämodialyse benötigen, verbessern können“
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