Ein Hauch von Nierenversagen

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Ein neues Testverfahren kann chronisches Nierenversagen buchstäblich erschnüffeln, berichten israelische Forscher: Es ist in der Lage, mit Hilfe einer elektronischen Nase den Atem von gesunden und von nierenkranken Ratten eindeutig zu unterscheiden. Insgesamt haben die Forscher mit dieser Methode über hundert sogenannte VOCs im Atem der Tiere nachgewiesen, flüchtige organische Verbindungen, von denen sich 27 ausschließlich im Atem der nierenkranken Ratten fanden. Die Wissenschaftler um Hossam Haick machen damit Hoffnung auf einen lange erwarteten Test, der es ermöglicht, chronisches Nierenversagen allein anhand der ausgeatmeten Luft zu diagnostizieren.

Den Versuchsratten wurden im Experiment beide Nieren entfernt, so dass sie innerhalb 48 Stunden die Symptome einer terminalen Niereninsuffizienz entwickelten. Dieses Stadium von chronischem Nierenversagen kann nur noch mit Dialyse oder einer Nierentransplantation behandelt werden. Das verwendete Rattenmodell habe den Vorteil, dass es eine terminale Niereninsuffizienz simuliere, ohne dass zusätzlich Krankheiten wie Diabetes oder Bluthochdruck vorliegen, erläutern die Forscher. Diese Krankheiten sind oft die Hauptursachen für ein chronisches Nierenversagen und können ebenfalls VOCs bilden, die in den Atem gelangen.

Mit ihrem neuen Testverfahren konnten Haick und seine Gruppe nun erstmals die VOCs im Atem von gesunden und kranken Ratten identifizieren. Ihre elektronische Nase basierte auf einer ganzen Reihe zusammengeschalteter Sensoren aus sogenannten Kohlenstoffnanoröhrchen, winzigen röhrenförmigen Gebilden aus reinem Kohlenstoff, die mit organischem Material beschichtet sind und bei Anwesenheit bestimmter Substanzen ihren elektrischen Widerstand verändern. Mit dieser Anordnung analysierten die Forscher Atemproben aus den Luftröhren der gesunden und der kranken Ratten und leiteten die gemessenen Signale dann an einen Computer weiter. Trainiert und optimiert wurde das Testsystem mit künstlich simulierten Atemprofilen.

Die Blut und Urintests, die heute standardmässig zur Diagnose von Chronischem Nierenversagen verwendet werden, sind ungenau und zeigen häufig negative Resultate, obwohl die Patienten schon einen Grossteil ihrer Nierenfunktion eingebüßt haben, erläutern die Forscher. Der verlässlichste Test ist bisher die Nierenbiopsie. Sie ist jedoch mit viel Aufwand und Unannehmlichkeiten für den Patienten verbunden und kann Infektionen und Blutungen zur Folge haben. Ärzte erhofften sich schon lange einen besseren Test zur Früherkennung von chronischer Niereninsuffizienz, um möglichst früh in den Krankheitsverlauf eingreifen zu können. Die Ergebnisse der neuen Studie lassen hoffen, dass die Zeit des Wartens bald vorbei ist.

Hossam Haick (Technische Universität in Haifa) et al.: ACS Nano, doi: 10.1021/nn9001775 ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Strauch

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