Für Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittenem Nierenversagen ist eine Nierentransplantation weiterhin die beste Behandlungsoption. 2023 standen 6.513 Betroffene auf der Warteliste für eine Nierentransplantation, insgesamt wurden 1.514 Nieren nach postmortaler Organspende transplantiert. Doch das Risiko einer Abstoßung ist stets vorhanden, trotz eigentlich passender Spenderinnen und Spender.
Rolle des Mikrobioms
Forschende der Charité, des Max Delbrück Center für Molekulare Medizin und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung untersuchten daher Veränderungen in der Zusammensetzung des Darmmikrobioms von Nierentransplantierten, um Gründe für die Abstoßung zu finden. Sie untersuchten die Zusammensetzung des Mirkobioms und wurden fündig: Sie entdeckten eine veränderte Signatur, die der Abstoßung von Transplantaten vorausging.
Zum Mikrobiom gehören zu mehr als 90 Prozent Bakterien, die eine wichtige Rolle für unser Immunsystem spielen. Bei Patientinnen und Patienten mit chronischer Nierenerkrankung ist die Zusammensetzung des Darmmikrobioms stark verändert. So kommt es zu einer niedrigen Konzentration an entzündungshemmenden kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) und einer erhöhten Konzentration an entzündungsfördernden Metaboliten aus dem Mikrobiom.
Fehlende Regeneration des Mikrobioms
Die Analyse zeigt eine dynamische Regeneration des Mikrobioms nach der Nierentransplantation, in der sich das Mirkobiom wieder seinem natürlichen und gesunden Zustand annähert. „Da wir diese dynamische Veränderung beobachtet haben, wollten wir verstehen, ob und wie Transplantatabstoßungen diesen Prozess beeinflussen“, erklärt Johannes Holle, Forschender der Arbeitsgruppe. „Und auch umgekehrt, wie sich Mikrobiomveränderungen auf die Immunität und Abstoßung von Transplantaten auswirken können“, ergänzt Rosa Reitmeir, ebenfalls Forschende der Arbeitsgruppe. So zeigte sich, dass die Patientinnen und Patienten, bei denen es zu einer Abstoßung kam, bereits vorher eine veränderte Zusammensetzung besaßen.
Bei den Betroffenen, die eine Abstoßungsreaktion zeigten, nahmen Bakterien wieder zu, die bei fortgeschrittenem Nierenversagen auftreten. Dazu gehören Fusobacterium und krankheitsassoziierte Gattungen wie Streptococcus. In den Fällen, in denen das Organ akzeptiert wurde, nahmen diese Bakterien nicht zu. Kurzkettige Fettsäuren werden weniger produziert, bevor es zu einer Abstoßung der Niere kommt, da bakterielle Enzyme vermindert vorkommen, aus denen diese kurzkettigen Fettsäuren hervorgehen.
Somit sei die dynamische Regeneration nach einer Transplantation womöglich erheblich gestört. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Mikrobiom eine wichtige Rolle dabei spielt, wie das Immunsystem nach einer Nierentransplantation reagiert. Diese Beobachtung kann dabei helfen, die Gefahr einer Transplantatabstoßung frühzeitig zu erkennen oder vielleicht therapeutisch zu beeinflussen“, fassen Johannes Holle und Rosa Reitmeir zusammen.
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