Neue Erkenntnisse über den Salztransport in der Niere

Aber noch immer ist nicht im Detail verstanden, wie der Körper seinen Salzhaushalt reguliert. Jetzt haben Forscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch, der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der Universität Kiel die Funktion eines Gens in der Niere entschlüsselt und damit neue Erkenntnisse über diesen komplizierten Steuerungsprozess gewonnen (PNAS Early Edition, doi/10.1073/pnas.1203834109)*.

Die Nieren filtern beim Menschen täglich rund 1700 Liter Blut, wovon 180 Liter als Primärharn gesammelt und am Ende ein bis zwei Liter als Urin ausgeschieden werden. Sie schwemmen so Schadstoffe aus dem Körper, halten aber auch nützliche Stoffe zurück und führen sie dem Körper wieder zu und regeln damit zugleich den Salz- und Wasserhaushalt.

Molekulare Klettverschlüsse

In der jetzt veröffentlichen Studie von Dr. Tilman Breiderhoff, Prof. Thomas Willnow (beide MDC), sowie Dr. Nina Himmerkus und Prof. Markus Bleich (beide Universität Kiel) und Dr. Dominik Müller (Charité) geht es um das Gen Claudin-10, das sich in einem bestimmten Abschnitt der Niere, in den Henle`schen Schleifen, befindet. In dem aufsteigendem Ast dieser Schleifen, die von Blutgefäßen umgeben sind, wird ein Großteil des filtrierten Kochsalzes (Natriumchlorid), sowie Kalziums und Magnesiums wieder aufgenommen. Das untersuchte Genprodukt, das Protein Claudin 10, gehört zu einer Familie von Proteinen, die die Epithelzellen, welche die inneren und äußeren Körperoberflächen bedecken, wie Klettverschlüsse fest verbinden. Die Claudine bilden gleichzeitig aber auch Poren, durch die Ionen und Stoffe transportiert werden können.

„Sind diese Transportprozesse gestört, kann es zu schwerwiegendem Funktionsverlust der Nieren kommen“, erläutert Dr. Breiderhoff. Als Beispiele nennt er verschiedene Erbleiden des Menschen, bei denen entweder die Aufnahme von Kochsalz (Bartter Syndrom) oder von Kalzium und Magnesium (Familiäre Hypomagnesiämie mit Hyperkalziurie und Nephrokalzinose – FHHNC) gestört ist. Die zweite Erkrankung ist durch einen Mangel an Magnesium im Blut und einem Übermaß an Kalzium im Urin gekennzeichnet, was zur Verkalkung der Niere führt. Sie wird durch Mutationen in einem von zwei Genen (Claudin 16 oder Claudin 19) verursacht, die ebenfalls zur Genfamilie der Claudine gehören.

Die Forscher konnten jetzt in Mäusen zeigen, dass das Gen Claudin-10 an der Wiederaufnahme von Salz in der Niere beteiligt ist. Ist das Gen in der Niere ausgeschaltet, ist die Wiederaufnahme von Natrium gestört, die Wiederaufnahme von Kalzium und Magnesium hingegen erhöht. Die Folge davon ist, dass die Mäuse in ihrem Blut zu viel Magnesium haben und sich überschüssiges Kalzium in der Niere ablagert. Gleichzeitig ist die Harnmenge erhöht, weil die Nieren der Mäuse nicht genügend Wasser wieder aufnehmen können, ein Zeichen dafür, dass auch die Rückgewinnung von Salz gestört ist.

*Deletion of Cldn10 in the thick ascending limb impairs paracellular sodium permeability and leads to hypermagnesemia and nephrocalcinosis

Tilman Breiderhoffa,1, Nina Himmerkusb, Marchel Stuiverc, Kerim Mutigd, Constanze Willc, Iwan C. Meija, Sebastian Bachmannc, Markus Bleichb, Thomas E. Willnowa, and Dominik Müllerd,1

aMax Delbrück Center for Molecular Medicine, 13125 Berlin, Germany; bInstitute of Physiology, Christian Albrechts University of Kiel, 24098 Kiel, Germany; cDepartment of Pediatric Nephrology, Charité Universitätsmedizin, 13353 Berlin, Germany; and dInstitute for Vegetative Anatomy, Charité Universitätsmedizin, 10117 Berlin, Germany

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Barbara Bachtler
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