Neues aus der Forschung: So funktionieren die Nierenfilter

Die menschlichen Nieren filtern am Tag ungefähr 180 Liter Urin aus dem Blut. So befreien sie den Körper von Giftstoffen und sorgen für ein Gleichgewicht an Nährstoffen, Salzen, Wasser, Säuren und Basen. Bei etwa 1 von 10 Menschen in Deutschland funktioniert dieses Filtern nicht richtig. Das kann zu Problemen führen wie Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall und Demenz. Irgendwann kann auch eine Nierenersatztherapie wie eine Dialyse nötig sein, um genug Giftstoffe aus dem Blut zu filtern. Obwohl die Nieren für unsere Gesundheit so wichtig sind und seit über 100 Jahren erforscht werden, war bisher unklar, wie der Nierenfilter genau funktioniert.

Eine Forschungsgruppe von Prof. Dr. Thomas Benzing der Uniklinik Köln ist es nun gelungen, die Funktion des Nierenfilters besser zu erklären. Das bedeutet einen großen Fortschritt, um zu verstehen, wie Erkrankungen der Nieren entstehen. So können zielgerichtete Behandlungen bei Nierenerkrankungen weiterentwickelt werden.

Im Blut sind verschiedene Eiweiße mit verschiedenen Aufgaben. Dazu gehört Albumin: Albumin transportiert im Blut Stoffe wie Vitamine, Hormone und Medikamente. Außerdem sorgt es dafür, dass im Blut (genauer: im Blutplasma) der richtige Druck herrscht - nicht zu viel und nicht zu wenig.

Bei gesunden Menschen bleibt Albumin im Blut. Funktioniert aber die Filterbarriere in den Nieren nicht richtig, wird das Eiweiß über den Urin ausgeschieden. Das passiert über die Wände der kleinen Blutgefäße in den Nieren und ist eine Hauptursache für chronische Nierenerkrankungen.

Die Forschungsgruppe der Uniklinik Köln konnte zeigen, warum der Nierenfilter durchlässig werden kann:

Der Nierenfilter besteht aus drei Schichten. Innen liegt ein Blutgefäß, in dem ein sehr hoher Druck herrscht. Die zweite Schicht besteht aus einem gelartigen Filternetz (der sogenannten glomerulären Basalmembran). Die dritte Schicht besteht aus sogenannten Podozyten mit Fußfortsätzen, die wie Pfeiler dem Druck aus dem Gefäßsystem entgegenwirken, die glomeruläre Basalmembran komprimieren und eine Schlitzmembran bilden.

Werden diese Podozyten geschädigt, können sie dem Druck aus dem Gefäß nicht mehr ausreichend Stand halten und Eiweiße dringen durch die glomeruläre Basalmembran sowie die Schlitzmembran in den Urin.

Mehr Infos zum Aufbau und den Funktionen der Nieren findest Du im Artikel, „Wie funktionieren die Nieren?“.

Quellen

Butt, L. et al. (2020). A molecular mechanism explaining albuminuria in kidney disease. Nature Metabolism, 2, 461–474. doi: 10.1038/s42255-020-0204-y

Benzing, T. & Salant, D. (2021). Insights into Glomerular Filtration and Albuminuria. New England Journal of Medicine, 384(15), 1437-1446. doi:10.1056/NEJMra1808786