Haperende pompen versnellen nierziekte

Twee belangrijke pompen gevonden die gifstoffen uit het bloed halen
Nijmeegse onderzoekers hebben in de nier twee transporteurs gevonden die gifstoffen in de urine pompen. Ze zagen ook dat die pompen slechter gaan werken als de concentratie aan gifstoffen in het bloed toeneemt, zo schrijven ze online in PLoS One. Mogelijk leidt bescherming van die pompen tot een vertraging van nierfalen. De kennis is ook relevant voor de ontwikkeling van een kunstmatige nier, de zogeheten BioKid.

Ongeveer vijf procent van alle volwassenen in de westerse wereld heeft chronisch nierfalen. De nieren van deze patienten zijn niet meer in staat om alle afvalstoffen in het bloed op te ruimen. Die afvalstoffen hopen zich op en vergiftigen de patienten steeds verder. Daardoor wordt ook de kans op hart- en vaatziekten en andere aandoeningen alsmaar groter. Nierfalen is een progressieve, levensbedreigende ziekte waar nog geen goede behandeling voor bestaat.

Filter en tuinslang
“Natuurlijk worden patienten met eindstadium nierfalen wel gedialyseerd,” zegt Roos Masereeuw, farmacoloog in het UMC St Radboud, “maar daarmee filter je alleen de kleine moleculen uit het bloed. De grotere gifstoffen – uremische toxines – blijven gewoon zitten. Dialyse helpt dus wel een beetje, maar schiet tekort in vergelijking met een gezonde nier. Want een gezonde nier verwijdert niet alleen de kleine moleculen, maar óók de uremische toxines.”

Voor het verwijderen van die uremische toxines beschikt de nier, naast een filtereenheid, ook over een complex systeem van biotechnologische tuinslangen. Die tuinslangen zitten propvol met piepkleine pompen, met transportkanaaltjes die de grotere gifstoffen actief uit het bloed halen en in de urine lozen. Die pompen transporteren allemaal hun ‘eigen’ specifieke gifstoffen.

Twee gifruimers
Voor het verbeteren van de nierdialyse en het ontwikkelen van een kunstnier (Biological Kidney – BioKid) is veel meer kennis nodig over de manier waarop die tuinslangpompjes werken. En om welke pompen het precies gaat, want dat is nog onbekend. Masereeuw en promovendus Rick Mutsaers lichten in een artikel in PLoS One een eerste tip van de sluier op. Mutsaers: “Voor twee pompen – BRCP en MRP4 – tonen we nu voor het eerst aan, dat ze daadwerkelijk van belang kunnen zijn bij verwerking van grote giftige stoffen. Dit zijn de allereerste nierpompen die we nu kennen. Ze vormen een belangrijke opstap naar de BioKid, een kunstnier die we met vier afdelingen binnen het UMC St Radboud, de Nierstichting, enkele andere universitaire partners en het bedrijfsleven proberen te ontwikkelen.”

BioKid Kunstnier
Voor die BioKid hebben Nijmeegse onderzoekers al niercellen gekweekt die zich op dragermateriaal hechten, in leven blijven en zoveel mogelijk nierfuncties uitvoeren. Masereeuw: “Die cellen moeten aan allerlei criteria voldoen. Zo moeten ze bijvoorbeeld genoeg pompen bevatten om die grote gifstoffen uit het bloed te halen. Juist daarom is dit onderzoek zo belangrijk; we ontdekken welke pompen ertoe doen en kunnen zien of ze ook in onze niercellen zitten. Zo niet, dan kunnen we ze eventueel inbouwen. Zo gebruiken we deze fundamentele kennis om steeds dichter in de buurt van een echte kunstnier te komen.”

Pruttelende pompen
Masereeuw en Mutsaers deden nog een andere ontdekking. Mutsaers: “We zagen dat bij een stijgende concentratie aan gifstoffen ook de pompen zélf slechter gaan functioneren. Daardoor wordt het ontgiften van het bloed nog sneller aangetast. En dat gebeurt in gifconcentraties die we ook bij doorsnee nierpatienten meten. Het is dus een relevant mechanisme, dat ongetwijfeld bijdraagt aan de progressieve, steeds ernstigere nierproblemen.”

De vraag is dan, of herstel van die pruttelende pompen kansen biedt om het nierfalen in een vroege fase af te remmen. Masereeuw: “Dat is inderdaad een optie die we ook onderzoeken. Als je die pompfunctie in stand kunt houden, als je voorkomt dat ze aangetast worden, dan zullen de nieren waarschijnlijk langer blijven functioneren. Dat is bij het huidige gebrek aan donornieren zeker een interessante mogelijkheid en we onderzoeken momenteel of we dat voor elkaar kunnen krijgen.”

Jan de Leeuw