Interaktionen zwischen Darm und Niere bei chronischen Nierenerkrankungen
Chronische Nierenerkrankungen beeinträchtigen das Leben von Millionen von Menschen weltweit. Neben den direkten Auswirkungen auf die Nierengesundheit erhöhen chronische Nierenerkrankungen das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE), die die häufigste Todesursache bei Personen mit chronischen Nierenerkrankungen darstellen. Traditionelle Risikofaktoren wie Alter, Geschlecht und Nikotinsucht können das erhöhte HKE-Risiko bei chronischen Nierenerkrankungen nicht vollständig erklären. Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass nicht-traditionelle Faktoren wie die Ansammlung urämischer Toxine, systemische Entzündungen und eine endotheliale Dysfunktion dabei eine entscheidende Rolle spielen.
Erforschung der Darm-Nieren-Achse
Die Darm-Nieren-Achse erweist sich als kritischer Signalweg bei chronischen Nierenerkrankungen. Erhöhte Harnstoffkonzentrationen im Darm wirken sich auf die Aktivität der dortigen Mikrobiota aus, was zu höheren systemischen Konzentrationen urämischer Toxine führen kann. Die Untersuchung dieses Signalweges könnte kosteneffiziente, minimal invasive therapeutische Strategien zur Verbesserung der kardiovaskulären Ergebnisse bei Personen mit chronischen Nierenerkrankungen hervorbringen. Das mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen durchgeführte Projekt STRATEGY-CKD zielt darauf ab, diese Lücke durch innovative Forschung und eine umfassende Ausbildung einer neuen Wissenschaftlergeneration zu schließen. „Wir haben ein solides europäisches Forschungsnetzwerk aufgebaut, um zu gewährleisten, dass künftige Forschende ihr Wissen in innovative Therapien für Personen mit chronischen Nierenerkrankungen umsetzen können“, erklärt Projektkoordinatorin Griet Glorieux. Dieses dynamische Netzwerk eröffnete den Nachwuchsforschenden wichtige Gelegenheiten und Fähigkeiten, um unabhängige Forschende oder Geschäftspersonen zu werden. Gleichzeitig hat es fortgeschrittene Omik-Ansätze entwickelt, um Patientenproben, Zellkulturen und Tiermodelle zu untersuchen, die für chronische Nierenerkrankungen relevant sind.
Wichtige Erkenntnisse
STRATEGY-CKD hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung fortgeschrittener Instrumente und Methoden zur Untersuchung der Darm-Nieren-Achse gemacht. Das Projekt hat eine robuste Pipeline für die Erforschung des Mikrobioms geschaffen, bei der bioinformatische und systembiologische Ansätze zum Einsatz kommen. Eine bemerkenswerte Innovation ist das LIANA+ Framework, das unser Verständnis von Zell-Zell- und Wirt-Mikrobiom-Interaktionen durch die Nutzung von Daten aus Multi-Omik-Technologien verbessert. Erhebliche Anstrengungen zur Identifizierung von auf den Omiken basierenden Biomarkern konnten das Peptidom des Harntrakts als vielversprechendes nicht-invasives Instrument zur Differenzierung von Ätiologien chronischer Nierenerkrankungen identifizieren. Diese Methode hat das Potenzial, diagnostische Entscheidungen in der klinischen Praxis zu unterstützen. Darüber hinaus haben die Forschenden von STRATEGY-CKD ausgeklügelte präklinische Modelle entwickelt, darunter Organ-on-a-Chip-Systeme und Tiermodelle, um die Darm-Nieren-Achse und durch chronische Nierenerkrankungen bedingte Komplikationen wie Gefäßverkalkungen und Thrombosen zu untersuchen. Diese Modelle haben beispielsweise den therapeutischen Nutzen von kurzkettigen Fettsäuren belegt und die Rolle von Nahrungsproteinen bei der Beeinflussung der Nierenfunktion hervorgehoben. Darüber hinaus hat das Projekt wichtige geschlechtsspezifische Unterschiede in der Pharmakokinetik und bei hämostatischen Störungen bei chronischen Nierenerkrankungen aufgezeigt, was die Notwendigkeit maßgeschneiderter therapeutischer Strategien unterstreicht. Diese Ergebnisse tragen zu einem tieferen Verständnis der Pathophysiologie von chronischen Nierenerkrankungen bei und liefern Anhaltspunkte für personalisierte Maßnahmen zur Verbesserung von Patientenergebnissen.
Umsetzung der Forschung in die klinische Praxis
Die Ergebnisse des Projekts STRATEGY-CKD haben bedeutende Folgen für die klinische Praxis. Die positiven Auswirkungen von kurzkettigen Fettsäuren auf die Darmbarriere und die Nierenbelastbarkeit ebnen den Weg für die Entwicklung potenzieller diätetischer Interventionen. In Form von aktiven Endmetaboliten oder Biotika aktivieren sie die Mikrobiota des Darms. Insgesamt hat das Projekt die Rolle der Wechselwirkungen zwischen der Mikrobiota des Darms und der Niere bei chronischen Nierenerkrankungen deutlich gemacht. Forschungsinnovationen vertiefen nicht nur unser Verständnis von chronischen Nierenerkrankungen, sondern schaffen auch die Voraussetzungen für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien.
Schlüsselbegriffe
STRATEGY-CKD, Darm, chronische Nierenerkrankung, Omik, Mikrobiom, kurzkettige Fettsäuren, Peptidom des Harntrakts
