Gewebeunspezifische alkalische Phosphatase in der Phosphat- und Pyrophosphat-Homöostase. (PIPAL)

Chronische Nierenerkrankung (CKD) beschreibt den allmählichen Verlust der Nierenfunktion von Stadium 1 (normale Nierenfunktion) bis Stadium 5, der eine Erhaltungsdialyse oder Nierentransplantation (KT) erfordert. Gefäßverkalkung bei CKD ist ein häufiger Befund und erhöht die arterielle Steifigkeit, was zu einer erhöhten kardiovaskulären Morbidität führt. Der Verkalkungsprozess ist für Knochen und Arterien gleich und wird durch Pro- und Antikalkmittel gründlich reguliert. Tatsächlich beschleunigen anorganische Phosphate (Pi) den Verkalkungsprozess und ihre Konzentrationen sind im fortgeschrittenen CNE-Stadium erhöht. Im Gegensatz dazu sind anorganische Pyrophosphate (PPi) wirksame Anti-Kalk-Verbindungen, die aus der Hydrolyse von extrazellulärem ATP resultieren, aber ihre Rolle bei CKD bleibt schwer fassbar. Gewebe-unspezifische alkalische Phosphatasen (TNAP) wandeln PPi in Pi an Kalzifizierungsstellen um, was zur Ablagerung von Hydroxyapatit führt. Der Metabolismus von PPi hängt von verschiedenen Verbindungen ab, die in unserer Biosammlung enthalten sind (Favre, Int J Mol Sci, 2017). Die Aktivität der alkalischen Phosphatase (ALP) im Plasma spiegelt die Gewebeproduktion von TNAP wider. Die ALP-Aktivität korreliert mit kardiovaskulären Ereignissen bei CKD-Patienten. Vorläufige Ergebnisse unserer Gruppe zeigen einen stabilen Plasmaspiegel des PPi/Pi-Verhältnisses unabhängig von der glomerulären Filtrationsrate.

Die Forscher gehen davon aus, dass das PPi/Pi-Ungleichgewicht von der ALP-Aktivität abhängen und eine Schlüsseldeterminante für Gefäßverkalkungen und Arteriensteifigkeit sein könnte.

Daher werden die Forscher die ALP-Aktivität, den Verkalkungswert und die arterielle Steifheit messen und eine Biosammlung bei monogenen seltenen Erkrankungen und in verschiedenen Stadien der chronischen Nierenerkrankung durchführen, einschließlich hyperphosphatämischer Patienten mit Erhaltungs-Hämodialyse.

CNE-Patienten im Stadium 1 und 2 werden als Referenzgruppe betrachtet, da die Pi- und PPi-Spiegel normalerweise normal sind und der Verkalkungsgrad niedrig ist. Diese Patienten werden mit CKD-Patienten mit verschiedenen Pi-Spiegeln verglichen: niedrige Pi-Spiegel bei KT-Empfängern 6 Wochen nach der Transplantation und hohe Pi-Spiegel bei Patienten unter Erhaltungsdialyse. Diese Patienten (CKD 1 und 2) werden mit Patienten mit unterschiedlichen PPi-Werten verglichen: Patienten mit Pseudoxanthoma elasticum (PXE) mit niedrigen PPi-Werten und Gefäßverkalkungen und Patienten mit Hypophosphatasie (HPP) mit hohen PPi-Werten und Knochenentkalkung. PXE und HPP sind seltene monogene Erkrankungen, die aus einer Mutation in ABCC6 bzw. dem TNAP-codierenden Gen resultieren.