Metabolisches Syndrom: Wiederherstellung des Katabolismus verzweigtkettiger Aminosäuren kann Nierenfunktion verbessern

Eine neue Studie aus der Fachzeitschrift „Kidney International“ legt nahe, dass bei Patienten mit Metabolischem Syndrom und Herzinsuffizienz eine Behandlung mit dem BDK-Inhibitor BT2 auch Nierengesundheit verbessern kann.

Patienten mit Metabolischem Syndrom und Herzinsuffizienz (HF) leiden häufig unter einer begleitenden Nierenfunktionsstörung, die kürzlich als kardiovaskuläres Nieren-Metabolisches Syndrom (CKM) definiert wurde. Frühere Metabolomics-Profiling-Studien bei Patienten mit Metabolischem Syndrom identifizierten eine Plasmasignatur verzweigtkettiger Aminosäuren (BCAA). BCAAs selbst sind im Myokard von Patienten mit HF erhöht, möglicherweise aufgrund eines Defekts im katabolen Abbau von BCAAs. Der geschwindigkeitsbegrenzende Schritt des BCAA-Katabolismus ist die Decarboxylierung durch das Enzym Verzweigtkettige Ketosäuredehydrogenase (BCKDH), die durch die BCKDH-Kinase (BCKDK oder BDK) negativ reguliert wird. BDK-Inhibitoren verbessern präklinisch den Stoffwechsel und die Herzinsuffizienz.

Anhand zweier präklinischer CKM-Modelle – der hyperphagischen ZSF1-adipösen Ratte und der nichtinephrektomierten SDT-fetten Ratte mit salzreichem Trinkwasser – zeigten die Forscher, dass eine Beeinträchtigung des BCAA-Katabolismus mit CKM assoziiert ist und möglicherweise ursächlich dafür ist. Eine unabhängige proteomische, transkriptomische und metabolomische Profilierung zeigte eine Beeinträchtigung des BCAA-Katabolismus in den Nieren der ZSF1-adipösen Ratte.

Additive Effekte bei gleichzeitiger BT2- und Empagliflozingabe

In beiden CKM-Tiermodellen verbesserte die Behandlung mit dem BDK-Inhibitor BT2 den Urinproteingehalt, die Nierenhypertrophie und die Nierenpathologie. Darüber hinaus zeigte die gleichzeitige Gabe von BT2 und dem Natrium-Glukose-Cotransporter-2-Inhibitor Empagliflozin additive Effekte hinsichtlich der Verbesserung der Nierenparameter, der Genexpression der Nieren sowie der mitochondrialen Dichte und Funktion der Nieren.