Neue Erkenntnisse über Rolle des Immunsystems im Zusammenhang zwischen chronischer Nierenkrankheit und Herzkrankheiten

Ein Forscherteam um PD Dr. Dalia Alansary der Universität des Saarlandes hat weitere Ursachen für den Zusammenhang zwischen Chronischer Nierenkrankheit (CKD) und Herzkrankheiten gefunden.

Menschen, die unter Chronischer Niereninsuffizienz leiden – in Deutschland sind das rund neun Millionen – haben ein stark erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Schlaganfälle und Herzinfarkte. Die Verbindungen zwischen beiden Organsystemen im Körper sind komplex und vielfältig.

Wissenschaftlern um Alansary, Arbeitsgruppenleiterin im Team von Barbara Niemeyer, Professorin für Molekulare Biophysik an der Universität des Saarlandes, ist es nun gelungen, einen weiteren Zusammenhang in diesem engen Geflecht an Beziehungen zwischen beiden Organsystemen zu erforschen, der dafür sorgt, dass Nierenpatienten im Vergleich zum Durchschnitt der Bevölkerung dazu neigen, auch Herzinfarkte und Schlaganfälle zu erleiden. Die Arbeit wurde im Fachmagazin „Kidney International“ veröffentlicht.

Rezeptor P2X7 im Fokus

Im Mittelpunkt steht dabei ein spezieller Rezeptor namens P2X7 auf der Oberfläche von Monozyten. Bei Nierenpatienten hat sich gezeigt, dass ihre Monozyten mehr P2X7 exprimieren als die Monozyten von gesunden Vergleichspersonen. P2X7 fungiert als ATP-gesteuerter Ionenkanal, der vor allem für einen Calzium-Einstrom in die Zelle verantwortlich ist. Die Monozyten wiederum produzieren den Signalstoff Interleukin-1-alpha (IL-1-alpha), der Entzündungen auslöst und fördert, um als Teil der Immunantwort Krankheitserreger zu bekämpfen.

„Wir haben festgestellt, dass bei nierenkranken Personen veränderte Calciumsignale von P2X7 ausgehen“, erklärt Alansary. Zusammen mit der Erkenntnis, dass P2X7 auf den Monozyten von Patienten vermehrt vorkommt, lautete daher die Schlussfolgerung: P2X7 spielt hier offenbar eine zentrale Rolle für die Entstehung von Krankheiten in Nieren und am Herzen.

Im Experiment stellten Alansary und ihre Kollegen aus den Arbeitsgruppen der Biophysik-Professorinnen Leticia Prates Roma und Jutta Engel, insbesondere in enger Zusammenarbeit mit der Klinik für Nieren- und Hochdruckerkrankungen und der Klinik der Kardiologie, Angiologie und internistische Intensivmedizin des Universitätsklinikums, fest, dass Mäuse ohne P2X7 tatsächlich geschützt waren gegen Nierenerkrankungen und in geringerem Maße vor akuten Herzerkrankungen. „Überraschenderweise war die schützende Wirkung der Abwesenheit des Rezeptors viel ausgeprägter, wenn wir die Beobachtung über längere Zeiträume ausdehnten, wie etwa bei chronischen Herzerkrankungen“, so die Beobachtung von Alansary.

Entzündungen nehmen ab

Was war geschehen? „Die Monozyten ohne P2X7 haben aufgehört, IL-1-alpha und andere entscheidende entzündliche Zytokine zu produzieren“, so die Biophysikerin. In der Folge nahmen auch die Entzündungen ab. Alansary machte aber noch eine weitere Beobachtung. Denn P2X7 kommt nicht nur in den Blutzellen vor, sondern auch in den Organen selbst. Kommt es also in den Monozyten zum Tragen oder in den Zellen der Organe, wenn der Rezeptor fehlt? „Diese Frage war auch ganz wichtig“, so die Forscherin. In weiteren Experimenten konnten Alansary und ihre Co-Autoren aber auch diese Frage eindeutig beantworten: „Die Immunzellen, also die Monozyten, spielen hier die Hauptrolle. Sind sie außer Gefecht gesetzt, indem P2X7 fehlt, sind die Mäuse gegen chronische Herzerkrankung geschützt, egal ob der Rezeptor in den Organen noch exprimiert oder nicht“, führt sie weiter aus.

Was folgt nun aus diesen Erkenntnissen? „P2X7 könnte künftig ein wichtiges Ziel für Therapien und Medikamente sein, die gezielt dessen Funktion manipulieren“, sagt Alansary über weitere wissenschaftliche Schritte, die aufbauend auf ihrer Studie folgen könnten. Kämen irgendwann spezielle Medikamente auf den Markt, die P2X7 adressieren, um Nierenleiden und Herzkrankheiten besser behandeln zu können, liefen die Motoren vieler Patienten womöglich noch lange und zuverlässig weiter ohne gravierende Schäden.