Besser als Bluttests? Potenzial von Nanopartikeln zur Beurteilung der Nierenfunktion entdeckt

In einer am 29. Juli veröffentlichten Studie in Fortschrittliche MaterialienForscher der University of Texas in Dallas haben herausgefunden, dass Röntgenaufnahmen der Nieren mit Goldnanopartikeln als Kontrastmittel Nierenerkrankungen möglicherweise genauer erkennen als herkömmliche Blutuntersuchungen im Labor. Auf der Grundlage ihrer Studie an Mäusen stellten sie außerdem fest, dass bei der Anwendung renal eliminierbarer Nanomedikamente bei Patienten mit Nierenschäden Vorsicht geboten sein könnte.

Vor der Verabreichung renal eliminierbarer Medikamente überprüfen Ärzte routinemäßig die Nierenfunktion eines Patienten, indem sie dessen Harnstoffstickstoff- (BUN) und Kreatininwerte (Cr) im Blut messen. Angesichts der zunehmenden Verwendung künstlich hergestellter Nanopartikel zur Verabreichung von Medikamenten oder bildgebenden Mitteln an den Körper stellt sich die wichtige Frage, wie sich Nierenschäden auf die Bewegung und Ausscheidung der Nanopartikel durch die Nieren auswirken. Können herkömmliche Biomarker wie BUN und Cr genau vorhersagen, wie gut – oder wie schlecht – sich solche Nanopartikel durch die Nieren bewegen?

Die Forscher der UT Dallas stellten fest, dass bei Mäusen mit schweren Nierenschäden aufgrund des Medikaments Cisplatin, bei denen die BUN- und Cr-Werte zehnmal so hoch waren wie normal, der Transport der Nanopartikel durch die Nieren deutlich verlangsamt war, was dazu führte, dass die Nanopartikel länger in den Nieren blieben.

Bei leicht geschädigten Nieren jedoch, bei denen die BUN- und Cr-Werte nur vier- bis fünfmal höher als normal waren, ließen sich Transport und Retention der Goldnanopartikel mit diesen Tests nicht vorhersagen.

Andererseits korrelierte die Menge der im Röntgenbild sichtbaren Ansammlung von Goldnanopartikeln stark mit dem Ausmaß der Nierenschädigung.

„Unsere Erkenntnisse unterstreichen einerseits die Notwendigkeit zur Vorsicht bei der Anwendung dieser fortschrittlichen Behandlungsmethoden bei Patienten mit Nierenschäden, andererseits heben sie das Potenzial von Goldnanopartikeln als nichtinvasive Methode zur Beurteilung von Nierenschäden mithilfe von Röntgenaufnahmen oder anderen Techniken hervor, die mit einer Goldansammlung in den Nieren in Zusammenhang stehen“, sagte Dr. Mengxiao Yu, korrespondierender Autor der Studie und außerordentlicher Professor für Chemie und Biochemie an der Fakultät für Naturwissenschaften und Mathematik.

Der Chemie- und Biochemieforscher Xuhui Ning BS’14, Ph.D.’19 ist Hauptautor der Studie, und Dr. Jie Zheng, Professor für Chemie und Biochemie und Inhaber eines angesehenen Lehrstuhls für Naturwissenschaften und Mathematik, ist korrespondierender Autor. Weitere Mitwirkende sind mit dem UT Southwestern Medical Center und dem Vanderbilt University Medical Center verbunden.