Nierenerkrankungen bei Kindern früher erkennen

Die frühzeitige Diagnose einer chronischen Nierenerkrankung ist der Schlüssel zur Kontrolle des Krankheitsverlaufs. Durch die Analyse extrazellulärer Vesikel im Urin wollen Wissenschaftler der Universität von Tokio Veränderungen in den Nieren künftig früher erkennen als bisher.

Die Forscher untersuchten Urinproben von Kindern mit und ohne chronische Nierenerkrankung (CKD). Sie fanden heraus, dass sich Größe und Inhalt extrazellulärer Vesikel (uEVs) mit abnehmender Nierenfunktion verändern. Dieser Zusammenhang könnte bei der Entwicklung neuer Urintests helfen, mit denen die Krankheit früher erkannt werden kann, sowie bei der Entwicklung ähnlicher Tests für andere Krankheiten.

Etwa neun Prozent der Weltbevölkerung sind von einer CKD betroffen, und die Zahl der Fälle steigt weiter an. CKD entsteht, wenn die Nephrone geschädigt werden, sei es durch den Lebensstil, durch erbliche oder angeborene Krankheiten oder durch Verletzungen. Da viele Menschen keine schweren Symptome verspüre, suchen sie erst dann Hilfe, wenn die Krankheit schon weiter fortgeschritten ist. Da es schwierig ist, geschädigte Nephrone vollständig zu regenerieren, gilt: Je früher die Diagnose gestellt wird, desto besser sind die Aussichten.

Ein Urin- oder Bluttest kann Ärzten in der Regel Aufschluss darüber geben, ob ein Patient einen Nierenschaden hat. Diese Tests können jedoch die sehr frühen Stadien des Nephronverlusts übersehen, die den Beginn der CKD anzeigen. Die Forscher wollten daher herausfinden, ob es noch andere frühe Marker für eine Nierenerkrankung gibt, die vor allem bei Kleinkindern die Erkennung erleichtern.

“Wir haben herausgefunden, dass Veränderungen in winzigen Strukturen, den sogenannten extrazellulären Bläschen im Urin, bei der Diagnose von Nierenerkrankungen hilfreich sind”, erklärte Yutaka Harita, Associate Professor an der Graduate School of Medicine. “Der prozentuale Anteil größerer Bläschen nahm mit abnehmender Nierenfunktion zu. Wir waren auch überrascht zu sehen, dass wir Veränderungen der in den Vesikeln enthaltenen Moleküle zur Diagnose und Vorhersage des Rückgangs der Nierenfunktion nutzen können.”

Extrazelluläre Vesikel sind Partikel, die von fast allen Arten von Zellen in unserem Körper freigesetzt werden und eine Reihe von Funktionen erfüllen. Extrazelluläre Urinvesikel (uEVs) enthalten Proteine aus Nephronen, was bedeutet, dass sie als Quelle für Biomarker für verschiedene verwandte Krankheiten dienen könnten. Das Team um Harita untersuchte uEVs in Urinproben von 26 Kindern mit gesunden Nieren und 94 Kindern, die an verschiedenen Arten von CKD litten, darunter auch Kinder, die mit kleineren und damit weniger Nephrone enthaltenden Nieren geboren worden waren. Bei Kindern sind die Ursachen für CKD häufiger auf strukturelle Anomalien zurückzuführen. Dies erleichterte es den Forschern, die Veränderungen in den uEVs zu identifizieren und zu entschlüsseln, die mit einer abnormalen Nierenstruktur einhergehen.

“Um extrazelluläre Vesikel im Urin zu sammeln, verwendeten wir nanoskalige magnetische Mikroperlen aus Eisenoxidpartikeln, die mit einem Molekül beschichtet sind, das an EVs bindet”, erklärte Harita. “Diese Methode ermöglichte eine effiziente Sammlung von uEVs selbst bei Patienten, die nur verdünnten Urin produzieren konnten. Anschließend analysierten wir die Größe der gereinigten extrazellulären Vesikel und die Menge des darin enthaltenen Proteins. Dabei fanden wir mehrere einzigartige Veränderungen in uEVs von Kindern mit CKD. Zum Beispiel hatten Kinder mit CKD geringere Mengen eines Proteins namens MUC1, das für die Nierenfunktion wichtig ist, in ihren uEVs.”

Den Forschenden zufolge sind diese Ergebnisse ein erster Schritt zur Verwendung von uEVs für die Früherkennung von CKD und zur Ergänzung bestehender Methoden. “Wir wollen Studien in größerem Maßstab durchführen, um einen neuen Urintest mit extrazellulären Vesikeln zu etablieren. Außerdem möchten wir den Nutzen einer Kombination der neuen Methode mit bestehenden Tests für verschiedene Krankheiten und Altersgruppen untersuchen”, sagte Harita.