Eine Liste der neuesten Fortschritte der Nierenersatztherapie im Jahr 2023!

Zu den Methoden der Nierenersatztherapie (RRT) gehören die Nierendialyse oder eine Nierentransplantation. Obwohl bei der Behandlung von Nierentransplantationen erhebliche Fortschritte erzielt wurden, ist die Zugänglichkeit aufgrund der Knappheit der Nierenressourcen gering. Derzeit sind Hämodialyse und Peritonealdialyse in den meisten Ländern verfügbare Behandlungen, die Behandlungsergebnisse haben sich jedoch nicht wesentlich verbessert. Auf dem Weltkongress für Nephrologie (WCN'23) im Jahr 2023 diskutierten Experten zwei neue RRT-Behandlungsmodalitäten und glaubten, dass sie den Status quo der RRT völlig verändern könnten. Bei diesen beiden neuen RRT-Behandlungsmethoden handelt es sich um die implantierte bioartifizielle Niere und die Xenotransplantation. Darüber hinaus könnten menschliche dezellularisierte Blutgefäße (HAV) und TURE-dezellularisierte Gefäßkatheter (AVC) die Bildung arteriovenöser Fisteln revolutionieren.

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Implantierbare bioartifizielle Niere

Professor William Fissell von der Vanderbilt University in den Vereinigten Staaten ist der ehemalige Präsident der American Society for Artificial Organs. Er stellte das Projekt „The Kidney“ vor, ein interdisziplinäres, multizentrisches Projekt zur Entwicklung einer implantierbaren bioartifiziellen Niere. Es ist erwähnenswert, dass im Rahmen dieses Projekts bereits ein Prototyp einer implantierbaren bioartifiziellen Niere veröffentlicht wurde. Was ist also der Mechanismus dieses Prototyps? Wie ist die Wirkung? Wann kann es der Öffentlichkeit zugute kommen?

1 Mechanismus

Diese implantierbare bioartifizielle Niere kann in zwei Teile unterteilt werden, nämlich den Blutfilter und den Bioreaktor. Der Hämofilter ähnelt der aktuellen Hämodialysetechnologie, und der Bioreaktor ist hauptsächlich für die Reabsorption verantwortlich, d. h. die Reduzierung der Menge an Abfallflüssigkeit/Urin, die nahe der täglichen Urinmenge normaler Menschen liegt. Ein Abfallkatheter wird mit der Blase verbunden und ermöglicht den Abfluss von Abfall/Urin durch die Blase und die Harnröhre.

Da ein herkömmlicher Hämofilter jedoch sperrig ist und nicht in den Körper implantiert werden kann, wurde im Projekt „The Kidney“ eine poröse Siliziummembran im Nanomaßstab entwickelt, die das Gesamtvolumen der künstlichen Niere reduziert. Die Kieselsäuremembran ähnelt dem Glomerulus darin, dass sie den Durchgang großer Moleküle blockiert und den Durchgang kleiner Moleküle ermöglicht.

Um implantierbar zu sein und langfristig im Körper zu wirken, ahmt der Filtermechanismus der implantierbaren künstlichen Niere die natürliche Niere nach. Der Glomerulus ist ein Netzwerk aus Kapillaren, das von einer teeförmigen Struktur (dem Glomerulus, auch Bowman-Kapsel genannt) umgeben ist. Während das Blut durch diese Kapillarnetzwerke fließt, ist der Blutdruck deutlich höher als normal, sodass Blutbestandteile in den Primärurin gelangen können. Die künstliche Niere nutzt das normale physiologische Phänomen des unterschiedlichen Blutdrucks als Energiequelle für die Blutfiltration und eliminiert so die Blutpumpe (Verringerung des Volumens). Um eine langfristige Nutzung zu gewährleisten, besteht der Blutflussweg in der künstlichen Niere außerdem aus speziellen Materialien, die den Blutflusswiderstand verringern und den Perfusionsdruck des Blutflusses aufrechterhalten können.

2 heilende Wirkung

Derzeit sind künstliche Nieren ohne zusätzlichen Bioreaktor in einem Tiermodell (Schwein) vorläufig erfolgreich. In dieser Studie wurde die künstliche Niere subkutan oder peritoneal am Schwein befestigt (sie wurde nicht implantiert). Es ist erwähnenswert, dass die Schweine in dieser Studie im Gegensatz zum Bedarf an Immunsuppressiva nach einer herkömmlichen Nierentransplantation Thrombozytenaggregationshemmer und keine Immunsuppressiva erhielten. Im Vergleich zum Schweinemodell für Nierenversagen kann die künstliche Niere das Blutvolumen des Schweins deutlich verbessern und überschüssige Körperflüssigkeit ausscheiden.

Allerdings schied in dieser Studie die künstliche Niere ohne den Zusatz des Bioreaktors zu viel Körperflüssigkeit aus und einige Schweine entwickelten eine Hypovolämie. Experten glauben daher, dass Bioreaktoren hinzugefügt werden müssen, um die Reabsorptionsfunktion von Nierentubuli zu simulieren. Die dem Bioreaktor hinzugefügte künstliche Niere wurde in einer 3D-In-vivo-Studie erfolgreich implantiert. Das Tiermodell dieser Studie waren Schweine. Die implantierte bioartifizielle Niere bestand aus einer 5-nm-Siliziumporenmembran und LLC-PK1-Zellen, die durch Blutfiltration hergestellt wurden. Die Abfallflüssigkeitsrate beträgt 4 ul/min, die Reabsorptionsrate des Bioreaktors beträgt 93 Prozent und die Zellaktivität beträgt mehr als 95 Prozent.

Dies bedeutet, dass es derzeit eine allgemein einsetzbare implantierbare biokünstliche Niere gibt (keine Anpassung oder Verwendung eines Immunsuppressivums erforderlich), die über keine Blutpumpe verfügt, das Wasser-Salz-Gleichgewicht selbst regulieren kann und in Tiermodellen erfolgreich war. Allerdings räumt Professor William Fissell ein, dass es noch länger dauern wird, bis die implantierbare bioartifizielle Niere kommerziell erhältlich ist. In Zukunft werden sie die Größe weiter reduzieren und sich auf entsprechende Studien am Menschen vorbereiten.

Xenotransplantation

Professor Robert Montgomery vom NYU Langone Hospital in den Vereinigten Staaten stellte die Xenotransplantation von Nieren vor. Am 25. September 2021 schloss das NYU Langone Hospital die erste Implantation einer Schweineniere in einen Menschen ab. Am 22. November 2021 implantierte das Krankenhaus erneut erfolgreich Schweinenieren in Menschen. In beiden Operationsfällen konnte die Schweineniere 54 Stunden lang stabil im menschlichen Körper arbeiten. Nach dem Experiment wurden alle Schweinenieren einer Nierenbiopsie unterzogen, die ein normales glomeruläres Erscheinungsbild, keine mikrovaskuläre Entzündung und keine offensichtliche lymphatische Infiltration im Interstitialrohr zeigte.

Schweinenieren wurden vor Studienende gut im Urin ausgeschieden; Die eGFR verdoppelte sich im Vergleich zum Ausgangswert. Es gab keine Hinweise auf eine Koagulopathie oder disseminierte intravaskuläre Gerinnung, noch auf abnormale Entzündungs- oder Immunstressreaktionen.

Die bei den beiden Operationen verwendeten Schweinenieren waren transgen. Die Forscher fügten den transgenen Schweinen menschliche komplementhemmende Gene (hDAF und hCD46), menschliche gerinnungshemmende Gene (hTBM und hEPCR) und menschliche immunregulatorische Gene (hCD47 und hH01) hinzu. und die Gene des Schweine-Kohlenhydrat-Antigens und des Schweine-Wachstumshormon-Rezeptors wurden ausgeschaltet, und diese Schweine hatten kein Erythrozyten-Antigen, was darauf hindeutet, dass ihre Organe für menschliche Patienten aller Blutgruppen geeignet sind.

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HAV und AVC

Professor Haimanot Wasse vom Rush University Medical Center in den Vereinigten Staaten stellte menschliche dezellularisierte Blutgefäße (HAV) und TURE-dezellularisierte Gefäßkatheter (AVC) vor.

1 HAV

Obwohl natürliche Arterien und Venen die erste Wahl für die Gefäßreparatur oder die Einrichtung arteriovenöser Fisteln sind, wird der Zustand der natürlichen Gefäße des Patienten häufig durch ihre pathophysiologischen Bedingungen eingeschränkt. Folglich wurden in den letzten 40 Jahren Millionen von Patienten synthetische Gefäßtransplantate wie Gefäßmaterialien aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE) oder Polyethylenterephthalat implantiert, deren Verwendung jedoch mit einem höheren Infektionsrisiko verbunden ist. Andere Gefäßmaterialien stehen Patienten aufgrund verschiedener Faktoren, darunter Verfügbarkeit, Kosten, Verarbeitungstechnik und andere klinische Umstände, möglicherweise nicht zur Verfügung. Gibt es also ein idealeres Material für die Gefäßreparatur?

HAV wird durch Inokulation menschlicher Gefäßzellen auf ein biokompatibles, biologisch abbaubares Netzgerüst in einem Bioreaktor hergestellt. Der konkrete Produktionsprozess kann in 2 Schritte unterteilt werden:

① Innerhalb weniger Wochen nach der Zellinokulation wachsen die Zellen allmählich und bilden vorläufige Gewebe. Danach wird das Netzgerüst abgebaut und es bilden sich Blutgefäße.

②Dezellularisierung der Blutgefäße, um alle Zellbestandteile zu entfernen, die Immunreaktionen auslösen könnten, sodass HAV keine Immunreaktionen auslösen kann.

Eine polnische prospektive Phase-II-Studie (n=40) zeigte eine hohe HAV-Durchgängigkeitsrate (58,2 Prozent), keine Infektion und eine gute Toleranz von HAV gegenüber wiederholter Intubation während der 5-jährigen Nachbeobachtungszeit. Eine andere Studie (n=355) im Vergleich zu expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE) zeigte nach 6 und 12 Monaten keinen signifikanten Unterschied in der Gefäßdurchgängigkeit zwischen der PTFE- und der HAV-Gruppe. Im Hinblick auf den gruppenreaktiven Antikörperindex und das Infektionsrisiko war ePTFE deutlich höher als HAV.

2 AVC

Another vascular repair material worthy of attention is TURE AVC. TURE AVC is a vascular repair material manufactured with 100% biotechnology without any other synthetic materials. It can withstand a pressure of 3000mmHg, can withstand a force of >Das Material wiegt an der Naht ca. 150 g und ist ein Material, das keine Immunantwort auslöst.

Die TURE HD-Studie (NCT 049DSS11) ist die erste klinische Studie zu TURE AVC, an der fünf Patienten mit implantiertem Brachial-Axillar-Katheter für mindestens vier Wochen teilnehmen. Die 5 Patienten hatten keine Infektion oder Allergie, die Durchgängigkeitsrate im Stadium 1 betrug 80 Prozent und die Durchgängigkeitsrate im Stadium 2 betrug 100 Prozent. Auch die HLA1- und HLA2-Werte veränderten sich nicht wesentlich.

Generell könnten die oben genannten neuen Entwicklungen den Status quo der RRT-Behandlung in Kürze völlig verändern und den Patienten zugute kommen.

isst CistaNche gut für die Nieren? Was ist der Mechanismus?

Cistanche ist ein traditionelles chinesisches Kraut, das seit Jahrhunderten zur Unterstützung der Nierengesundheit verwendet wird. Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Cistanche potenzielle therapeutische Wirkungen bei chronischen Nierenerkrankungen (CKD) haben könnte. Der Mechanismus, durch den Cistanche die Nierengesundheit unterstützt, beruht vermutlich auf seiner Fähigkeit, die Durchblutung der Nieren zu erhöhen, die Nierenfunktion zu verbessern, Entzündungen und oxidativen Stress zu reduzieren und die Regeneration der Nierenzellen zu fördern. Einer der wichtigsten Wirkstoffe in Cistanche ist Echinacosid, das nachweislich eine schützende Wirkung auf die Nieren hat, indem es oxidativen Stress reduziert und die Nierenfunktion verbessert. Ein weiterer aktiver Bestandteil, Acteosid, reduziert nachweislich Entzündungen in den Nieren und schützt vor Nierenschäden.

Während die Erforschung der spezifischen Mechanismen der therapeutischen Wirkung von Cistanche auf die Niere noch nicht abgeschlossen ist, deuten erste Studien darauf hin, dass es sich möglicherweise um ein vielversprechendes Naturheilmittel zur Unterstützung der Nierengesundheit handelt. Wie bei jedem Nahrungsergänzungsmittel oder Naturheilmittel ist es jedoch wichtig, vor der Anwendung einen Arzt zu konsultieren, insbesondere wenn Sie bereits an einer Nierenerkrankung leiden oder sich derzeit einer Behandlung unterziehen.

Verweise:

1.William Fissell. Die Zukunft der RRT: Implantierbare bioartifizielle Nieren. WCN. 31. März 2023.

2. Robert Montgomery. Xenotransplantation. WCN. 31. März 2023.

3. Haimanot Wasse. Gefäßzugang durch biotechnologische Dialyse. WCN. 31. März 2023.