Die Bedeutung der Ernährung für die Aufrechterhaltung der glomerulären Filtration

Die Bedeutung der Ernährung für die Aufrechterhaltung der glomerulären Filtration

Chronische Niereninsuffizienz (CNI) ist die Folge eines fortschreitenden und irreversiblen Verlustes der Filtrationskapazität der Niere. Sie wird begleitet von endokrinen Störungen: Hemmung der Erythropoetin-, Renin- und Calcitriolsynthese, Hyperparathyreoidismus...
Die diätetische Behandlung hat sich über lange Zeit auf die Begrenzung des Proteinanteils im Futter beschränkt, um die Urämie im azotämischen Stadium der CNI zu kontrollieren. Heute sind die Ziele etwas ehrgeiziger: es geht darum, über eine möglichst lange Zeit eine ausreichende Filtrationsleistung aufrechtzuerhalten. Außerdem will man bestimmte begleitende Risiken einer CNI zu reduzieren. Ein Beispiel für solch ein Risiko ist die arterielle Hypertonie, die bei zwei Dritteln aller Katzen und mehr als der Hälfte aller Hunde mit Niereninsuffizienz auftritt. (Lefebvre, 2001).




1/ Epidemiologie

Die Ursachen der CNI sind multipel und bleiben häufig im Dunkeln: sie können kongenitalen Ursprungs sein, wie zum Beispiel die polyzystische Nierenerkrankung, die in bestimmten Ländern bis zu 50 % der Perserkatzen betrifft (Cannon, 2001) oder erworben (Glomerulonephritis, Pyelonephritis…).


Die Niere besitzt eine erhebliche funktionelle Reservekapazität: klinische Symptome treten erst dann auf, wenn mindestens zwei Drittel aller Nephrone ausgefallen sind. Aufgrund dieser Tatsache ist das klinische Vollbild der CNI gehäuft bei älteren Tieren zu beobachten.


  • 65 % aller Hunde mit CNI sind 7 Jahre alt oder älter (Polzin, 2000)
  • 63 % aller Katzen mit CNI sind über 10 Jahre alt (Lulich, 1992). Im Alter über 15 Jahren leidet eine von drei Katzen unter CNI (Adams, 1995). CNI kommt bei Katzen zwei- bis dreimal häufiger vor als bei Hunden (Sparkes, 1998).

2/ Pathophysiologie

Unabhängig vom Ursprung der pathologischen Veränderungen ist der Entwicklungsprozess stets derselbe.

  

  • In einer ersten Phase steigt die Filtrationsleistung der gesunden Nephrone, um die Homöostase aufrechtzuerhalten. Die Folge ist eine Hypertrophie der Nephrone.
  • Diese Hyperfiltration wird von einer intraglomerulären Hypertonie begleitet, und die noch vorhandenen Nephrone unterliegen einer fortschreitenden Sklerose. Diese Sklerose wird verstärkt durch eine Kalzinose aufgrund des sekundären Hyperparathyreoidismus.
  • Die Zerstörung des funktionellen Nierengewebes beschleunigt sich, bis die Niere nicht mehr in der Lage ist, die funktionellen Verluste zukompensieren. Die klinischen Symptome im Bereich des Verdauungs- und Harntraktes manifestieren sich nun in zunehmender Intensität.
  • Die Endphase der Erkrankung ist erreicht, wenn neurologische Symptome zu beobachten sind: Urämische Enzephalopathie. Indiesem Stadium treten aufgrund der durch den Hyperparathyreoidismus ausgelösten Demineralisierung häufig Symptome im Bereich der Zähne und Gelenke auf. Dieses Stadium endet in der Regel tödlich.
Verlust der Nierenfunktion Folgen Klinische Symptome
0 bis 67% Fortschreitende Abnahme der glomerulären Filtrationsleistung Keine
67 bis 75% Funktionelles Defizit: Abnahme der Harndichte Beginnende Polyurie/Polydipsie ? (vor allem beim Hund)
75% bis 90% Azotämisches Stadium der CNI : Ansammlung stickstoffhaltiger Abfallprodukte im Blut (Zunahme der Kreatininämie) Allgemeine Symptome: Anorexie, Abmagerung, Apathie
Verdauungssymptome: Erbrechen, Diarrhoe
> 90% Urämisches Stadium der CNI: Entwicklung in Richtung des Endstadiums Dehydratation Neurologische Symptome: Entkräftung, Krämpfe…

3/ Die « klassische » diätetische Behandlung

1/ Reduzierung des Phosphors
Die CNI verändert die physiologische Phosphatausscheidung. Zur Wiederherstellung der Kalzium/Phosphor-Homöostase schüttet der Organismus vermehrt Parathormon aus. Parathormon hat eine hyperkalzämische und hypophosphatämische Wirkung. Letztere wird durch die Stimulation der Phosphatausscheidung über den Harn erreicht.

Wenn sich die Niere in der Phase der Dekompensation befindet, kann sie weder Phosphate ausscheiden, noch die für die intestinale Kalziumabsorption erforderliche aktive Form des Vitamin D3 – Calcitriol – synthetisieren. Die Folge ist eine Hyperphosphatämie und Hypokalzämie. Dadurch wird der Hyperparathyreoidismus zusätzlich verstärkt und führt in einigen Fällen zu einer Demineralisierung der Knochen.

Die Beschränkung des Phosphatgehaltes in der Nahrung ist eine wirksame Maßnahme zur Vorbeugung einer Hyperphosphatämie und eines Hyperparathyreoidismus. Mehrere Studien zeigen, dass sich die Lebenserwartung niereninsuffizienter Katzen und Hunde Dank einer phosphorreduzierten Diät signifikant verbessert (Elliott 2000, Finco 1992).

 

Die Phosphorrestriktion hat einen nützlichen Effekt, wenn bereits mindestens 50 % der Nierenmasse geschädigt sind. Mögliche Vorteile einer frühzeitigeren Restriktion wurden bisher noch nicht gezeigt (Finco 1994).

 

2/ Reduzierte Zufuhr hochwertiger Proteine
Früher postulierte man die Verringerung der Proteinzufuhr mit dem Ziel, den Rückgang der glomerulären Filtrationsleistung zu bremsen, bevor klinische Symptome manifest werden. Dieses diätetische Konzept gilt heute als überholt. Selbst mit einem Anteil von nur noch 50 % funktionellem Nierengewebe wird zwischen Hunden im reifen Alter, die eine Diät mit einem Proteinanteil von 34 % über vier Jahre erhalten und Kontrolltieren, deren Diät lediglich 18 % Proteine enthält, keine unterschiedliche Entwicklung glomerulärer Läsionen festgestellt (McCarthy 2001).
 Eine Indikation für eine Reduktion der Proteinzufuhr besteht dagegen, wenn eine kritische Schwelle erreicht ist. Definiert wird diese Schwelle anhand mehrerer Parameter:

  • Urämie > 0,75g/l
  • Kreatininämie > 18-20 mg/l
  • Klinische Symptomatik.

Harnstoff und Kreatinin verfügen über keine besondere Toxizität. Im Gegensatz zu ihnen haben andere stickstoffhaltige Substanzen, wie zum Beispiel Guanidin-Succinylsäure und Guanidin-Essigsäure, Vorläufer des Kreatinin durchaus unheilvolle toxische Wirkungen.
Bei CNI scheint die hepatische Synthese der Guanidin-Succinylsäure (ausgehend von Arginin und Aspartat) deutlich erhöht. Sie löst Hämostasestörungen und eine Abnahme der Immunfunktion aus.

Die Proteinrestriktion begrenzt die Wirkungen dieser urämischen Toxine und führt gleichzeitig auch zu einer Verringerung der Phosphorbelastung, da Proteinquellen tierischer Herkunft gewöhnlich sehr phosphorreich sind.

Die Proteinrestriktion darf jedoch nicht übermäßig streng sein, um die Schmackhaftigkeit des Futters nicht zu stark zu senken und die Entstehung einer negativen Stickstoffbilanz zu vermeiden, da diese zum Abbau von Muskelproteinen führen und somit den Allgemeinzustand des Patienten weiter verschlechtern würde. Ferner muss darauf geachtet werden, jeden Mangel an essenziellen Aminosäuren zu verhindern, falls erforderlich durch Substitution gereinigter Aminosäuren.

 

4/ Ein neuer diätetischer Behandlungsansatz

1/ Entzündungshemmende Wirkung der Omega-3-Fettsäuren
Eine Niereninsuffizienz wird häufig von Störungen des Fettstoffwechsels begleitet: Hypercholesterinämie, Hypertriglyceridämie… Diese Ungleichgewichte beschleunigen die Entwicklung der Glomerulosklerose. Eine Diät mit hohem Gehalt an ungesättigten Fettsäuren führt zu einer Begrenzung der Lipidkonzentrationen im Plasma.

Zwischen den beiden Hauptreihen ungesättigter Fettsäuren, den Omega-6- und den Omega-3-Fettsäuren, besteht ein kompetitiver Wettbewerb. Eine Erhöhung der Zufuhr von Omega-3-Fettsäuren, und insbesondere der sehr langkettigen Fettsäuren EPA und DHA, führt zu einer Beschränkung der Produktion verschiedener von der Arachidonsäure abstammender Substanzen. Diese Substanzen sind für ihre allgemeine proinflammatorische Wirkung bekannt. Lediglich Fischöle enthalten interessante Mengen an EPA und DHA.

Im Vergleich mit einer Diät, die hauptsächlich Omega-6-Fettsäuren liefert, führt eine Diät mit hohem Gehalt an Fischölen zu einer signifikanten, langfristigen Besserung der glomerulären Filtrationsrate (GFR), bei gleichzeitiger Minimierung der renalen Glomerulosklerose (Brown,1996 & 1997).

 

Metabolischer Wettbewerb zwischen den beiden Hauptreihen ungesättigter Fettsäuren

2/ Flavanole verbessern die Nierendurchblutung
Flavanole repräsentieren eine besondere Kategorie von Polyphenolen, phenolische Verbindungen aus Pflanzen mit unterschiedlichem Polymerisationsgrad. Tannine gehören zu den Polyphenolen mit den höchsten Molekulargewichten. Bei Pflanzen spielen Polyphenole eine wichtige antioxidative Rolle auf dem Niveau der Zelle. Sie begrenzen die schädliche Wirkung freier Radikale und schützen so die Integrität der Zellmembranen und des genetischen Materials. Bestimmte Polyphenole stimulieren sogar die Reparatur des genetischen Materials nach Exposition mit oxidativem Stress.
 Neben ihren antioxidativen Eigenschaften haben Flavanole eine weitere, insbesondere im Rahmen der CNI sehr vorteilhafte Wirkung: bei therapeutischer Dosierung (20- 70 mg/kg Körpergewicht) beobachtet man eine Relaxation des Gefäßsystems über die Stimulation der Bildung von Stickoxid (NO). (Schmitz, 2001; Zhen-Yu 2002, Huang 1998-1999)
Durch diese relaxierende Wirkung auf das Gefäßsystem senken die Flavanole den Blutdruck: bei der Ratte führt die tägliche Applikation von Flavanolen zu einer signifikanten Senkung des arteriellen Blutdrucks:

 

  • 11 % bei der gesunden Ratte,
  • 17 % bei der hypertonischen Ratte
  • 16 % bei der gesunden Ratte,
  • 24 % bei der hypertonischen Ratte

Parallel beobachtet man eine signifikante Steigerung der glomerulären Filtrationsleistung bei hypertonischen und gesunden Tieren (Jouad 2001).
Die Hauptquellen für Flavanole sind der Kakao, die Weintraube und vor allem der grüne Tee. Epigallocatechingallat, eines der wirksamsten aller Flavanole, repräsentiert 40-50 % des Gesamtflavanolgehalts im grünen Tee.


Stellung der Flavanole in der Familie der Polyphenole

 

Flavanole sind hochwirksame Antioxidanzien. Indem sie freie Radikale fangen haben sie eine natürliche Schutzfunktion in Nekroseherden, die sich in den Glomerula als Folge des Wechsels zwischen Ischämie und Reperfusion aufgrund der Durchblutungsstörungen im Rahmen der CNI bilden (Bouskela 1997).

Die blutdrucksenkende Wirkung der Flavanole und insbesondere der Flavanole des grünen Tees ist heute gut belegt (Duarte 2001). Diese Eigenschaft ermöglicht es, die noch funktionellen Nephrone gegen das Risiko einer frühzeitigen Sklerose zu schützen.

Die blutdrucksenkende Eigenschaft gründet auf mehreren miteinander zusammenhängenden Wirkungen:

  • Relaxation bestimmter glatter Muskelfasern (Duarte 1993, Zhen-Yu 2002, Huang 1998). Die Folge ist eine Steigerung der Filtrationsleistung in den überlebenden Nephronen bei verringertem funktionellem Nierengewebe.
  • Stimulation der endogenen Bildung von Stickoxid (NO) ausgehend von Arginin (Chevaux, 1999 ; Huang, 1999 ; Duarte, 2002). Stickoxid ist verantwortlich für eine lokale Vasodilatation.

                      L-Arginin + O2 -> NO + L-Citrullin.

  • Hemmung des vasokonstriktorisch wirkenden Angiotensin converting enzyme (Hara 1987, Cho 1993).
  • die glomeruläre Filtrationsrate wird aufrechterhalten,
  • das Auftreten klinischer Symptome der CNI wird verzögert (Jouad 2001).

3/ Berücksichtigung der Störungen im Verdauungstrakt
Das urämische Syndrom geht sehr häufig mit ulzerativen Veränderungen im Verdauungstrakt einher, die für Erbrechen, Diarrhoe und vor allem für Anorexie bei 80 % aller niereninsuffizienten Katzen verantwortlich sind. (Lulich 1992).
Neben dem Kampf gegen die Nierenerkrankung selbst müssen deshalb unbedingt diätetische Maßnahmen eingeleitet werden, die darauf abzielen, eine ausreichende Nährstoff- und Energieversorgung aufrechtzuerhalten; zum Beispiel:

 

  • Hohe Energiekonzentration im Futtermittel
  • Hohe Verdaulichkeit der Zutaten
  • Produkte zum Schutz der Magendarmschleimhäut

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