Chronische Nierenkrankheit: Unausgewogenes Darmmikrobiom kann den Krankheitsverlauf verschlimmern

Veränderungen des Darmmilieus – nicht nur der Mikroben selbst – können tiefgreifende Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf der Chronischen Nierenkrankheit (CKD) haben. Darauf deutet ein Mausmodell der UC Davis School of Medicine (USA) hin.

Bei der CKD kommt es zu einer erhöhten Anzahl von Enterobacteriaceae im Stuhl, doch die ökologischen Ursachen dieser Veränderung und ihre Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf sind noch unklar, erklären die US-Autoren. Ihre aktuelle Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Science“, liefert nun neue Erkenntnisse.

Hemmung von iNOS im Fokus

Das urämische Toxin Indoxylsulfat wird in der Leber aus mikrobiota-abgeleitetem Indol gebildet. Die Forscher fanden heraus, dass bei Mäusen mit Adenin-induzierter CKD eine gestörte Clearance von Indoxylsulfat die Expression des Gens für die induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) in der Darmschleimhaut erhöhte.

Der daraus resultierende Anstieg des Nitratspiegels im Darmlumen förderte das Wachstum von Escherichia coli durch Nitratatmung. Die Stuhlflora von Mäusen mit CKD produzierte in anaerober Kultur mehr Indol als die Stuhlflora gesunder Kontrollpersonen, jedoch nur in Gegenwart von Nitrat. Nitrat steigerte die Indolproduktion durch E. coli und verschlimmerte dadurch die Nierenpathologie bei CKD-Mäusen. Diese Verschlimmerung konnte durch die Hemmung der induzierten Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) abgeschwächt werden.

„Diese Studie zeigt, dass die Veränderung des Darmmilieus – nicht nur der Mikroben selbst – tiefgreifende Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf haben kann“, kommentiert Studienleiter Andreas J. Bäumler. „Die gezielte Beeinflussung von Stoffwechselwegen des Wirts, die den mikrobiellen Stoffwechsel prägen, könnte einen neuen Ansatz zur CKD-Behandlung darstellen“, fügt er hinzu.

Weitere Studien erforderlich

Obwohl die Ergebnisse laut den Wissenschaftlern vielversprechend sind, um einen Mechanismus zur Senkung des Indolsulfat-Spiegels zu finden – und möglicherweise das Fortschreiten der CKD zu verbessern – weisen sie auf einige Einschränkungen hin.

Obwohl die menschlichen Darmbakterien den nitratabhängigen Indolanstieg bei Mäusen widerspiegelten, sind weitere Studien erforderlich, um die Ergebnisse beim Menschen zu bestätigen, betonen die Autoren. Klinische Studien müssten zudem untersuchen, ob iNOS-Inhibitoren oder andere Agonisten bzw. Inhibitoren den Indoxylsulfatspiegel sicher senken und die Behandlungsergebnisse bei Patienten mit CKD verbessern können.

Die Forscher weisen außerdem auf die Komplexität des Darmökosystems hin. So ist E. coli nicht das einzige Darmbakterium, das Indol produziert. Und eine langfristige Hemmung der Nitratstoffwechselwege kann unbekannte Nebenwirkungen haben.

(ri/BIERMANN)