Extrazelluläre Vesikel als neue Quelle für Biomarker in der Nierentransplantation

19.11.2020

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Wissenschaftlerteam publiziert nicht-invasiv Methode zur Überwachung der Nierenfunktion nach einer Transplantation im Urin

Die Nierentransplantation ist die beste Therapiemöglichkeit bei Verlust der Nierenfunktion. Da für die große Zahl an Patienten mit Nierenerkrankungen nicht ausreichend Spender zur Verfügung stehen, ist ein optimaler Erhalt der Organfunktion nach Transplantation von großer Wichtigkeit. Das Verständnis der molekularen Vorgänge in der Niere nach Transplantation ist hierfür entscheidend. Allerdings sind Studien zur Zellbiologie im Transplantat nur eingeschränkt möglich. Marker (z.B. im Urin), welche eine Vorhersage der Nierenfunktion nach Transplantation ermöglichen, fehlen. Goldstandard ist hier die Nierenbiopsie, welche jedoch als invasives Verfahren potenzielle Risiken mit sich bringt.

Einem interdisziplinären Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern rund um die Nephrologie, das Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD, das Zentrums für Molekulare Medizin Köln (ZMMK) sowie die Transplantationsmedizin der Uniklinik Köln ist es nun gelungen, hier einen maßgeblichen Fortschritt zu erzielen. Mit Hilfe von modernen Messtechniken (Massenspektrometrie) wurden kleinste Bläschen, die sich von Körperzellen lösen und im Urin ausgeschieden werden, „small urinary extracellular vesicles (suEVs)“ genannt, auf Ihre Proteinzusammensetzung untersucht. Urin ist ein optimales Biomaterial, das prinzipiell zur wissenschaftlichen Charakterisierung und zur Diagnostik bei Nierenerkrankungen zur Verfügung steht, bislang aber nur unzureichend genutzt wird. Ein großer Vorteil ist die nicht invasive Probenentnahme. Erstmalig wurden nun in zwei Kohorten aus jeweils 22 Nierenspendern und -empfängern die suEVs im Rahmen der Lebendnierentransplantation untersucht.

Das Ergebnis: ein einzigartiger Atlas der Zusammensetzung von suEVs, der nun online zur Verfügung steht. Dieser bildet das zeitliche Muster der suEV-Proteinsignatur und der damit verbundenen zellulären Prozesse, die sowohl an der frühen Reaktion als auch an der längerfristigen Transplantatanpassung beteiligt sind ab. Zusätzlich wurden durch diese Analysen ein möglicher Biomarker identifiziert, der künftig frühzeitig Aufschluss über die Funktion der transplantierten Niere im Verlauf geben könnte. Hierzu steht eine Validierung in einer größeren Kohorte aus.

„Die gewonnenen Daten sind erfreulicherweise nicht nur eine hervorragende Basis zum besseren Verständnis der Adaptation des Transplantates, sondern auch eine Quelle für Biomarker zur Vorhersage der Nierenfunktion im Verlauf“, berichtet Studienleiter Prof. Roman-Ulrich Müller, Klinik II für Innere Medizin.

Die Studie wurde kürzlich im renommierten Journal of Extracellular Vesicles publiziert. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.12026