Nyreskader udvikler sig over tid: Der eksisterer et vindue for intervention

Når der opstår akut nyreskade i forbindelse med for eksempel en operation eller transplantation, hvor nyrerne bliver afskåret fra blod i en periode, er skaden stadig forholdsvis lille, i forhold til hvad den senere kan udvikle sig til.

Over en periode på et par dage kan nyreskaden nemlig udvikle sig og sprede sig til områder, der ikke oprindeligt var påvirket af den akutte nyreskade.

Nu viser et nyt dansk studie, hvad der sker i den periode, hvor nyreskaden udvikler sig fra akut til mere alvorlig nyreskade med større risiko for at blive til kronisk nyreskade.

Forskningen identificerer blandt andet en mulighed for at bremse udviklingen af den akutte nyreskade, så nyreskaden ikke udvikler sig og også øger risikoen for blandt andet udvikling af hjertekarsygdom.

»I nyrerne bliver kun nogle områder indledningsvist ramt af den akutte nyreskade, mens andre ikke gør, men skaden spreder sig i nyrerne over tid og leder til flere skader med risiko for mere alvorlig nyresygdom. Der eksisterer dermed et vindue, hvori det måske er muligt at intervenere og sikre, at akut nyreskade forbliver så begrænset som muligt,« forklarer en af forskerne bag studiet, adjunkt Ina Maria Schiessl fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet.

Forskningen er offentliggjort i Nature Communications.

Satte glasplade i bughulen på mus

Kortlægningen af det, som sker i forbindelse med akut nyreskade, gjorde forskerne i forsøg på mus.

For det første havde forskerne genmanipuleret musene, så deres delende celler lyste fluorescerende grønt. Det gjorde det muligt for forskerne at undersøge celledeling og celledød i musenes nyrer.

For det andet havde forskerne indopereret en glasplade i bughulen på musene, så de med et mikroskop ude fra kunne studere de samme celler i nyrerne og følge dem over tid.

Der er et vindue for intervention, og hvor det måske er muligt medicinsk at redde nefronerne, inden de kollapser. Formålet med den fremadrettede forskning bør være at undersøge denne mulighed

Ina Maria Schiessl, forsker, AU

Normalt, når forskere skal studere udvikling af nyreskader, er det nødvendigt at aflive de mus, som forskerne undersøger, men det giver kun et øjebliksbillede af nyreskaderne og ikke et indblik i, hvad der sker over tid.

Endelig initierede forskerne en akut nyreskade i musene ved at stoppe blodtilførslen til nyrerne i 21 minutter. Det gjorde forskerne til den ene del af nyrerne, men ikke den anden, så de kunne sammenligne skaderne mellem de to dele.

»Det er ekstremt giftigt for nyrerne at undvære blod og ilt, og det er velkendt, at det kan lede til udvikling af akut nyreskade. Akutte nyreskader kan også udvikle sig over tid i retning af kronisk nyreskade, men vi har indtil nu ikke haft en særlig god forståelse af, hvad der sker i perioden fra den akutte nyreskade og flere dage frem i tiden. I dette studie undersøgte vi udviklingen af nyreskader i mus i op til tre uger, efter vi gav musene en akut nyreskade,« forklarer Ina Maria Schiessl.

Hun uddyber, at det elegante ved forsøget er, at det var muligt for forskerne både at studere de samme celler over tid og også sammenligne med ubeskadigede dele af nyrerne.

Nefroner kollapser over tid

Først og fremmest fandt forskerne udbredt celledød i de områder af nyrerne, som havde været frarøvet blod og ilt i en periode.

Skaden var dog isoleret til de områder af nyrerne, der havde været frarøvet blod og ilt, mens forskerne ikke fandt tegn på celledød i andre områder.

Alt det ændrede sig dog i løbet af tre til fem dage, hvori den akutte nyreskade gik fra at være isoleret til at sprede sig til en større del af nyrerne og også ind i de områder, der som udgangspunkt ikke havde været påvirket af den indledende skade.

Blandt andet så forskerne, at nefroner, der er de små rør i nyrerne, som re-absorberer vand fra filtreret blod og kontrollerer saltbalancen, begyndte at kollapse.

Nefronerne skiftede simpelthen fænotype og undergik strukturelle forandringer, som er uforenelige med opretholdelse af deres livsvigtige funktion.

»Men nefronerne døde ikke. De kollapsede bare, og samtidig begyndte de at udtrykke proteinet VCAM1. Faktisk kunne vi ved at undersøge nefronerne for VCAM1 forudsige, hvilke nefroner der havde undergået de strukturelle forandringer og var blevet dysfunktionelle,« siger Ina Maria Schiessl.

Måske muligt at intervenere

Ina Maria Schiessl mener, at forskningsresultatet giver vigtig ny indsigt i udvikling af nyreskader, og at denne indsigt kan bruges til at udvikle strategier til at begrænse nyreskader.

Hun peger på, at der ifølge forskningen er et mulighedernes vindue, hvori den akutte nyreskade stadig er begrænset til de områder, som blev initialt påvirket, men hvor skaden ikke har spredt sig til det omkringliggende væv eller andre dele af nyrerne.

I den periode på et par dage kan man ifølge forskeren forestille sig, at man kan intervenere og derved begrænse udviklingen af nyreskaden og måske også forhindre, at den med tiden bliver kronisk.

Ina Maria Schiessl ser for sig, at VCMA1 kan være en brugbar markør til at identificere de nefroner, som er ved at kollapse ved overgangen mellem akut og kronisk nyresygdom.

»Det står måske ikke mejslet i sten, at når man får en akut nyreskade, vil det udvikle sig og blive forværret over tid. Måske er det faktisk muligt at begrænse nyreskaden til kun de områder, som indledningsvist bliver beskadiget,« siger hun.

Ina Maria Schiessl uddyber, at et relevant scenarie for eksempel kan være i forbindelse med transplantation eller operation, hvor nyrerne bliver afskåret fra blod i en periode.

»Der er et vindue for intervention, og hvor det måske er muligt medicinsk at redde nefronerne, inden de kollapser. Formålet med den fremadrettede forskning bør være at undersøge denne mulighed,« siger hun.