Laufende Projekte

• Ingo Sethmann und Hans-Joachim Kleebe

Calciumoxalat (CaOx)-Nierensteine sind ein verbreitetes Gesundheitsproblem, dessen Ursachen und Entstehungsmechanismen nicht vollständig geklärt sind. Eine Voraussetzung für das Auftreten der meisten CaOx-Steine scheint die vorherige Bildung von Calciumphosphat (CaP)-Einlagerungen im extrazellulären Nierengewebe zu sein. Diese Randall-Plaque (RP) genannten Calcifizierungen bilden sich vermutlich aufgrund von Ionen, die bei der Urinproduktion aus dem tubulären System der Niere rückresorbiert werden und ins umliegende Gewebe diffundieren. Ein lokaler Anstieg des pH-Wertes und der Konzentrationen von Calcium- und Phosphationen können zu einer kritischen CaP-Übersättigung der Gewebeflüssigkeit führen. CaP-Minerale, die im Gewebe ausfallen, geraten an Epitheldefekten mit Urin im Nierenbecken in Kontakt. Erst danach bilden sich CaOx-Nierensteine aus dem Urin durch Aufwachsen der Kristalle auf diesen RP-Oberflächen.

Die Bildungsbedingungen der RP sind jedoch nicht näher bekannt und die Rolle der RP bei der Bildung von CaOx-Steinen nicht abschließend geklärt. Um Rückschlüsse auf Bildungsmechanismen zu ziehen, sollen CaOx-Steine und insbesondere daran anhaftende RP auf ihre Mikrostruktur und chemisch-mineralogische Zusammensetzung untersucht werden. In komplementären Modellexperimenten, basierend auf Ionendiffusion in Gelatine- und Kollagen-Hydrogelen, wird die Bildung von CaP-Plaques nachvollzogen, welche ebenfalls chemisch und strukturell charakterisiert werden. Schließlich wird experimentell der Frage nachgegangen, welche Prozesse zur CaOx-Ausfällung an RP führen.

Ein Verständnis der Mineralisationsprozesse, die zu RP und CaOx-Nierensteinen führen, kann die Entwicklung von präventiven Behandlungsmethoden unterstützen.