Studie kippt, was wir über Nierensteine wissen

Aktuelle Behandlungen für Nierensteine sind begrenzt und manchmal schmerzhaft. Die Forschung verändert, was wir dachten, über ihre Zusammensetzung und ihr Verhalten zu wissen, und deutet darauf hin, dass wir sie eines Tages vollständig auflösen können, „direkt in der Niere des Patienten.“

In den Vereinigten Staaten hat schätzungsweise 1 von 11 Menschen Nierensteine.

Sie betreffen mehr Männer als Frauen; mehr als 10 Prozent der Männer entwickeln sie, verglichen mit 7,1 Prozent der Frauen.

Obwohl sie im Allgemeinen harmlos sind, werden Nierensteine mit ernsteren Erkrankungen wie Fettleibigkeit, Diabetes und Bluthochdruck in Verbindung gebracht.

Das Passieren von Nierensteinen kann extrem schmerzhaft sein. Die Steine bestehen hauptsächlich aus einer Substanz namens Kalziumoxalat, von der man bisher glaubte, sie sei in der Niere unlöslich.

Neue Forschungen deuten jedoch darauf hin, dass dies nicht der Fall sein könnte. Eine neue Studie, die Erkenntnisse aus den Bereichen Geologie, Mikroskopie und Medizin nutzt und viele fortschrittliche Technologien einsetzt, kommt zu dem Ergebnis, dass sich Nierensteine tatsächlich auflösen können und dies auch tun.

Die neuen Erkenntnisse offenbaren zusätzliche Informationen über die Natur und Zusammensetzung von Nierensteinen, die dem seit Jahrhunderten vorherrschenden Verständnis von Nierensteinen zuwiderlaufen.

Mayandi Sivaguru, stellvertretende Direktorin am Carl R. Woese Institute for Genomic Biology an der University of Illinois in Urbana-Champaign, ist die Erstautorin der Studie, die jetzt in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde .

Eine minutengenaue Aufzeichnung der Nierengesundheit

Sivaguru und Kollegen verwendeten eine Kombination neuester optischer Techniken, um Dünnschnitte von Nierensteinen zu untersuchen.

Sie erklären, dass viele der in dieser Studie verwendeten Visualisierungstechniken in der Geologie und Geobiologie üblich sind, aber noch nie verwendet wurden, um Mineralisierungen in vivo zu untersuchen.

Eine der verwendeten Techniken – die superauflösende Autofluoreszenzmikroskopie im Nanometerbereich – ermöglichte es den Forschern, Schnitte von Nierensteinen mit einer Auflösung von 140 Nanometern zu betrachten. Ein Nanometer ist ein Milliardstel eines Meters.

Die Analyse ergab, dass Nierensteine aus „abwechselnd organischen und mineralreichen Nano-Schichten“ von Kristallen bestehen. Außerdem sind diese Schichten „auffallend ähnlich“ zu anderen alten Sedimentablagerungen, wie z.B. „marine Stromatolithen, Ooide und Austernschalen und Perlen“.

Der Co-Autor der Studie, Bruce Fouke, Professor für Geologie und Mikrobiologie an der Universität von Illinois, erklärt, was die Ergebnisse bedeuten: „Wenn man in der Geologie Schichten sieht, bedeutet das, dass etwas Älteres unter etwas Jüngerem liegt. Eine Schicht“, so erklärt er, „kann über sehr kurze bis sehr lange Zeiträume abgelagert werden.“

„Anstatt also wertlose kristalline Klumpen zu sein, sind Nierensteine eine minutengenaue Aufzeichnung der Gesundheit und Funktion der Niere einer Person“, fügt Prof. Fouke hinzu.

„[J]ust ein Stein repräsentiert eine ganze Reihe von Ereignissen im Laufe der Zeit, die entscheidend sind, um die Geschichte der Nierensteinerkrankung zu entschlüsseln.“

Steine auflösen ‚direkt in der Niere des Patienten‘

Wichtig ist, dass die Studie auch zeigte, dass sich einige dieser Schichten zersetzt hatten, wodurch „störende Kristalle“ freigelegt wurden. Die Bilder zeigten, dass neue Kristalle begonnen hatten, sich zu entwickeln, was darauf hindeutet, dass Nierensteine „mehrere Auflösungsereignisse durchlaufen, während sie in der Niere kristallisieren und wachsen.“

Mit anderen Worten, Nierensteine lösen sich zyklisch auf und wachsen wieder nach, sagt die Co-Leitautorin der Studie, Jessica Saw, eine Doktorandin an der Mayo Clinic School of Medicine in Rochester, MN, und eine Doktorandin an der University of Illinois.

„Vor dieser Studie“, behauptet sie, „dachte man, dass ein Nierenstein nur ein einfacher Kristall ist, der mit der Zeit größer wird. Was wir hier sehen, ist, dass er dynamisch ist. Der Stein wächst und löst sich auf, wächst und löst sich auf. Er ist sehr reichhaltig mit vielen Komponenten. Es ist sehr lebendig.“

Dies widerspricht einem jahrhundertelangen Glauben, dass Nierensteine homogen und im Wesentlichen unlöslich sind.

„Im Gegensatz zu dem, was Ärzte in ihrer medizinischen Ausbildung lernen, haben wir herausgefunden, dass Nierensteine einen dynamischen Prozess des Wachsens und Auflösens, des Wachsens und Auflösens durchlaufen“, erklärt Prof. Fouke.

„Das bedeutet, dass wir eines Tages in der Lage sein könnten, einzugreifen, um die Steine direkt in der Niere des Patienten vollständig aufzulösen, etwas, das die meisten Ärzte heute für unmöglich halten.“

Prof. Bruce Fouke

„Diese Beobachtungen“, schlussfolgern die Forscher, „eröffnen ein grundlegend neues Paradigma für klinische Ansätze, die eine in vivo Steinauflösung beinhalten.“