Uran im Trinkwasser: Möglicher Biomarker für Nierenschädigung identifiziert

Eine neue Studie der Columbia University, USA, ergab, dass die Isotopenzusammensetzung von Uran als Biomarker verwendet werden kann, um die Ansammlung von Uran in den Nieren nichtinvasiv zu messen.

„Uran, das über das Trinkwasser in den Körper gelangt, wird von den Nieren gefiltert, wo ein Teil davon zurückbleibt und mit der Zeit Schäden verursachen kann“, erklärt einleitend der leitende Autor Dr. Anirban Basu von der Columbia University. „Unsere Studie legt nahe, dass Uranisotope im Urin einen empfindlichen, nichtinvasiven Biomarker zur Erkennung von Nierenansammlungen und dem Risiko von Nierenschäden darstellen könnten.“ Die neuen Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Environmental Science & Technology“ veröffentlicht.

Weit verbreitete Belastung in den USA

Die chronische Belastung mit geringem Uran (U) durch das Trinkwasser stellt in den USA ein Gesundheitsrisiko dar, erklären die Autoren der neuen Studie eingangs. Fast zwei Drittel der kommunalen Wasserversorgungssysteme, die 320 Millionen Menschen versorgen, weisen nachweisbare U-Werte auf, wobei zwei Prozent den von der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA festgelegten Höchstwert von 30 μg/l überschreiten, berichten sie.

Aufgenommenes Uran reichert sich in den Nieren an und wirkt in hohen Konzentrationen nephrotoxisch. Uran bindet an proximale Tubuluszellen, verursacht Schäden und beeinträchtigt die Nierenfunktion. Epidemiologische Studien deuten darauf hin, dass bereits geringe Mengen (<30 μg/l) Uran die Nieren schädigen können, erläutern die Forscher. Aktuelle Biomarker, wie der U-Spiegel im Urin, würden keine Hinweise auf gewebespezifische Konzentrationen und metabolische Wechselwirkungen in den Nieren liefern. Die Fraktionierung von 238U/235U könnte möglicherweise als Biomarker für die metabolische Wechselwirkung von Uran mit Organen dienen, heißt es weiter.

Die Experimente mit Mäusen zeigten Veränderungen in der U-Isotopenzusammensetzung (238U/235U, ausgedrückt als δ238U) in Organen nach Verabreichung von 50 mg/L U über das Trinkwasser für 2, 7 und 14 Tage. Die Wissenschaftler fanden eine Anreicherung von 235U in Nieren und Knochen, den Zielorganen, während der Urin mit 238U angereichert war. Unsere Ergebnisse liefern Hinweise auf eine Isotopenfraktionierung infolge der U-Akkumulation in den Nieren. „Die U-Isotopenzusammensetzung im Urin kann somit eine empfindliche, nichtinvasive Messung der U-Bioakkumulation in der Niere ermöglichen, die zur Früherkennung von Nephrotoxizität und zur Vorbeugung irreversibler Nierenschäden beitragen könnte“, resümieren die Autoren.