Chronische Nierenkrankheit: Neue mikroRNAs zur Vorhersage kardiovaskulärer Komplikationen identifiziert

Forschende des Institute of Science Tokyo (Japan) haben drei neue mikroRNAs (miRNAs) identifiziert, die den Rückgang der Nierenfunktion und das kardiovaskuläre Risiko bei chronischer Nierenkrankheit (CKD) präzise vorhersagen können.

Derzeitige Instrumente zur Überwachung der CKD stützen sich stark auf Biomarker wie die Proteinurie oder die glomeruläre Filtrationsrate zur Beurteilung der Nierenfunktion, die jedoch erhebliche Einschränkungen aufweisen, betonen die Autoren eingangs. Zwar spiegelten diese Messungen bestehende Nierenschäden wider. Sie erfassten aber nicht die feineren molekularen Veränderungen, die die Nierenfunktionsstörung mit Schäden an anderen Organen, wie beispielsweise dem Herzen, verknüpfen. Daher bestehe ein dringender Bedarf an neuen, minimalinvasiven Biomarkern, die sowohl den Nierenfunktionsverlust als auch das Risiko kardiovaskulärer Komplikationen im Zusammenhang mit CKD präzise vorhersagen können.

Vor diesem Hintergrund untersuchte das Forschungsteam unter der Leitung von Shunsuke Inaba und Prof. Shintaro Mandai, wie miRNAs systemische biologische Veränderungen widerspiegeln, die Nieren- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen miteinander verbinden. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Journal of the American Heart Association“ veröffentlicht.

miRNAs in zirkulierenden extrazellulären Vesikeln

Das Team konzentrierte sich auf miRNAs in zirkulierenden extrazellulären Vesikeln (cEVs). In einer ersten Kohorte von 36 Patienten identifizierten die Forschenden 23 miRNAs, deren Konzentration in cEVs bei fortgeschrittener CKD signifikant reduziert war. Viele dieser miRNAs regulieren Signalwege, die an Gefäßumbauprozessen, Entzündungen, Stoffwechselveränderungen und zellulärer Alterung beteiligt sind – Prozesse, die sowohl Nierenschäden als auch kardiovaskuläre Risiken begünstigen können.

„Wir vermuten, dass die Reduktion dieser miRNAs in EVs eine Rolle in der Pathophysiologie der zugrundeliegenden Mechanismen der CKD und ihrer kardiovaskulären Zusammenhänge spielen könnte“, erklärt Inaba.

Mithilfe statistischer Modellierung und maschinellem Lernen grenzte das Team die Ergebnisse auf drei wichtige miRNAs ein (hsa‐let‐7d‐5p, hsa‐miR‐24‐3p und hsa‐miR‐126‐3p), die den Nierenfunktionsverlust am stärksten vorhersagten. Anschließend validierte das Team diese in einer Kohorte von 234 Patienten mit CKD. Die Forschenden kombinierten diese Biomarker mit Cystatin-C- und Harnprotein-Kreatinin-Quotientenmessungen, um ein integriertes Risikomodell zu entwickeln, das sie die „M3V2-Gleichung“ nannten.

Neues Risiko-Modell übertrifft herkömmliche Methoden

Wie eine mehrjährige Langzeitbeobachtung zeigte, übertraf das neue Modell laut den Autoren herkömmliche klinische Marker und bestehende Risiko-Klassifizierungsinstrumente bei der Vorhersage sowohl des Nierenfunktionsverlusts als auch schwerwiegender kardiovaskulärer Ereignisse deutlich. Zudem war es unabhängig von der zugrundeliegenden Ursache der CKD oder dem Vorliegen einer kardiovaskulären Erkrankung wirksam.

„Zirkulierende, aus kleinen extrazellulären Vesikeln stammende miRNA-Profile ermöglichen ein nicht invasives, longitudinales Vorhersagemodell für negative Nieren- und kardiovaskuläre Folgen bei chronischer Nierenerkrankung. Dieser Ansatz kann die Früherkennung von Risiken und die klinische Entscheidungsfindung verbessern“, resümieren die Forschenden.

(ri/BIERMANN)