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2022
Herzkreislauf, Urologie und Nephrologie
Glukosemetabolismus verbindet Nierenschädigung mit Mortalität
Dr. David Legouis
Université de Genève
Hôpitaux Universitaires de Genève
PD Dr. Dr. Pietro E. Cippà
Ente Ospedaliero Cantonale, Lugano
Die rasche Abnahme der Nierenfunktion bei Personen mit akuter Nierenschädigung (kurz AKI) ist mit hoher Mortalität und dem erhöhten Risiko des Übergangs zu einer chronischen Nierenerkrankung assoziiert. Bislang sind nicht nur die mit einer AKI verbundenen Mechanismen unzureichend verstanden, auch die derzeitigen therapeutischen Optionen sind sehr begrenzt.
Die Niere trägt unter Nüchtern- oder Stressbedingungen bis zu 40 % der Glukoseproduktion durch Gluconeogenese bei. Das Forschungsteam mit David Legouis und Pietro Cippà wollte herausfinden, ob die Glukoseproduktion in der Niere bei einer AKI betroffen ist und wie das den Gesamtstoffwechsel beeinflusst. Dafür kombinierten sie mehrere experimentelle Ansätze auf zellulärer und molekularer Ebene.
Die Forscher konnten in Tiermodellen zeigen, dass die Neubildung von Glukose bei AKI verändert ist. Diese Veränderung des Metabolismus in den Nierenzellen ging mit systemischen Abnormalitäten einher, für die niedrige Glukose- und erhöhte Laktatspiegel typisch waren. Der veränderte Glukosemetabolismus, der mit AKI assoziiert war, stand in enger Verbindung mit der Mortalität der in der Intensivstation betreuten Patienten. Diese Ergebnisse konnten bei Patienten bestätigt werden, die sich einer Herzoperation unterzogen und eine AKI entwickelten, sowie bei nierentransplantierten Patienten.
Die Forscher untersuchten dann ebenfalls den Einfluss von Thiamin (Vitamin B1), das eine wichtige Rolle im Kohlenhydratmetabolismus spielt. Sie konnten in Experimenten zeigen, dass Thiamin für die renale Glukoseherstellung erforderlich ist und dass die Supplementierung von Thiamin in einer retrospektiven Kohortenstudie mit einer metabolischen Verbesserung und mit verminderter Mortalität assoziiert war.
Mit dieser Arbeit wurde eine Assoziation zwischen renaler Glukoseherstellung, akuter Nierenschädigung und hoher Sterblichkeit gezeigt. Vor dem Hintergrund, dass die therapeutischen Möglichkeiten bei Patienten mit dieser Erkrankung bislang sehr unbefriedigend sind, sind diese Ergebnisse der beiden Wissenschaftler wichtig für weitere Forschung in diesem Gebiet.
Altered proximal tubular cell glucose metabolism during acute kidney injury is associated with mortality. David Legouis, Sven-Erick Ricksten, Anna Faivre, Thomas Verissimo, Karim Gariani, Charles Verney, Pierre Galichon, Lena Berchtold, Eric Feraille, Marylise Fernandez, Sandrine Placier, Kari Koppitch, Alexandre Hertig, Pierre-Yves Martin, Maarten Naesens, Jérôme Pugin, Andrew P McMahon, Pietro E Cippà, Sophie de Seigneux.
Nat Metab. 2020 Aug; 2(8):732-743. doi: 10.1038/s42255-020-0238-1.