Szüksége van-e az embernek két vesére Universit; t Heidelberg
Miért van az embereknek két veséje, az nem elsősorban Wilhelm Kriz és az Anatómiai és Sejtbiológiai Intézet munkatársait érinti, de kutatásuk választ is adhat. A tudósok egy nagyon speciális sejttípusra, a "kis lábsejtekre" irányulnak. Biztosítják, hogy a vesék csak a nemkívánatos anyagokat ürítsék ki megfelelően, de kialakítják az Achilles-sarkaikat is. Ha bármilyen okból elpusztulnak, nem lehet őket pótolni. Két vesével a természet tartalékpárnát hozott létre, hogy úgy mondjam. A vesedonorok kockáztatják-e magukat a veseelégtelenségben?
A civilizált országokban magától értetődővé vált az emberek tudatában, hogy a vesék életük során romolhatnak működésükben, és veseelégtelenség lép fel. A túlélés a vese működésének helyettesítésével lehetséges, akár rendszeres vérmosással, dialízissel, akár egészséges vese átültetésével. A rokonok és az orvosi oldal megengedheti a vese adományozását, így a donor és a recipiens csak egy vesével élhet tovább. Nem rövidíti a donor várható élettartamát, vagy legalábbis nincs ennek ellenkezője, és a befogadó számára a közeli hozzátartozó veséjével való együttélés messze a legjobb a lehetséges terápiák közül.
A nephron mindkét része, a vese test és a vese tubulus nagyon másképp viselkedik, amikor a betegségek során megsérülnek. A vesetubulusok kiterjedt károsodások után is jól helyreállhatnak, és általában teljesen visszanyerik működésüket - a regenerációs periódus alatt azonban a rés áthidalásához szinte mindig szükség van dialízisre. A vesetestek viszont csak korlátozott mértékben képesek kijavítani a károsodást, és az elhalt glomerulus nem pótolható. Ráadásul a kapcsolódó vesetubulus elpusztul, és ezzel együtt az egész nefron.
A krónikus veseelégtelenség megértése érdekében fel kell tennünk a kérdést: Miért van a vesesejtekben ennyire rossz regenerációs képesség? Az Anatómiai és Sejtbiológiai Intézetben működő munkacsoportom körülbelül öt éve foglalkozik ezzel a kérdéssel, és arra a következtetésre jutottunk, hogy a vesetestekben egy nagyon különleges sejttípus, a "lábsejtek" vagy a podociták a döntő gyenge pont. Ez akkor válik világossá, ha az ember közelebbről megvizsgálja a vesetestek szerkezetét és működését. A vér szűrése és az elsődleges vizelet képzése érdekében bizonyos követelményeknek teljesülniük kell: A vérnyomásnak elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy a folyadékot a kapilláris falán keresztül a csészébe kényszerítse. A szűrőmembránként működő kapilláris falnak áteresztőnek kell lennie a víz és a vízben oldott kis molekuláris anyagok számára, de át nem eresztő a vérfehérjék és természetesen a vérsejtek számára, amelyeket nem szabad kiválasztani.
A szűrőmembrán három részből áll: a "vaszkuláris endothelium" vér oldalán, amelynek nagy, nyitott pórusai vannak. Ezt követi az "alapmembrán", egy (extracelluláris) hálózat, amely különböző szerkezeti fehérjéket, főleg kollagént tartalmaz. A vizelet oldalán a "kis lábsejtek" sejtrétege korlátozza a szűrőt. Ezeknek az erősen differenciált sejteknek vannak kiterjesztései, amelyekkel a sejt lehorgonyozódik az alapmembránban. Az egyik sejt folyamata egymáshoz ér, anélkül, hogy valaha is megérintené egymást. Hézagot hagynak közöttük, az úgynevezett „szűrési rést”, amelyet a vizelet oldalán egy vékony (extracelluláris) fedőréteg, a „résmembrán” takar. A folyadékot átnyomják a résen. Ez azt jelenti, hogy az "elsődleges vizeletnek" nem kell áthaladnia a sejt belsejében a szűrőn keresztül, csak így lehet megérteni a szűrő nagy permeabilitását.
A szűrőmembrán döntő, de egyben a legkiszolgáltatottabb szerkezete a lábsejt. Két feladata van, elsősorban mechanikus: Minden artériának és minden arteriolának - ez a legkisebb artéria, amely megelőzi a hajszálereket - van egy simaizmokból készült csőszerű köpeny, amely a vér nyomásával ellensúlyozza az artéria tágulását. A vesetest szűrőkapillárisaiban lévő nyomások csak kissé alacsonyabbak, mint az upstream arteriolákban. Itt a podociták lábfolyamata veszi át az izomsejtek működését. A lábfolyamatok összehúzódó rendszert, "izmos berendezést" tartalmaznak, amelynek hangja ellensúlyozza a kapillárisok kiszélesedését. Ezenkívül a lábcella meghatározza a szűrő áteresztőképességét a szűrőrések és a résmembrán képződésén keresztül. Ha a szűrőhelyek filigrán szerkezete bármilyen okból megsemmisül, a szűrő elveszíti szelektivitását, vagyis nem tudja visszatartani azokat az anyagokat, amelyeket nem szabad szűrni, a fehérjék kiválasztódnak a vizelettel.
Számos tanulmány kísérletileg bizonyította a lábsejt döntő jelentőségét a vesesejt érzékenysége és korlátozott regenerációs képessége szempontjából. Fontos volt felismerni, hogy a podocyták valóban belépnek a sejtosztódásba, de nem vezethetik a végére. Bár a mag osztódik, az ezt követő sejtosztódás nem következik be. A sejtosztódás minden kísérlete legjobb esetben két- vagy polinukleáris sejthez vezet. Ezenkívül a magosztás, a mitózis kockázatos helyzetbe hozza a lábsejteket. Fel kell oldania sejtvázának egyes részeit, hogy kialakuljon egy keret, az "orsó", amely különösen szükséges a mitózishoz. Ugyanakkor továbbra is támogatnia kell a hajszálereket a vérnyomás ellen, bár más podociták csak részben képesek képviselni. A citoszkeleton bármilyen szétszerelése ezért mindig magában hordozza annak kockázatát, hogy nem képes ellenállni a vérnyomás táguló erőinek, és lehetővé teszi a kapilláris kóros tágulását. Ennek során a lábsejtek kockáztatják, hogy mechanikusan túlzottan megterhelik és bizonyos meghibásodás valószínűséggel.
Mint már említettük, a szűréshez viszonylag nagy nyomásokra van szükség. Az átlagos vérnyomás felnőtteknél körülbelül 100 Hgmm; ez a nyomás a nagy artériákban. Az arteriolák elején a vérnyomás körülbelül 70 Hgmm, majd meredeken csökken a kapillárisok felé; a normál testkapillárisokban a hidrosztatikus nyomás 30 és 15 Hgmm között van. A glomeruláris kapillárisokban viszont a hidrosztatikus nyomás továbbra is 55-45 Hgmm. Ha a glomeruláris kapillárisokban a nyomás 45 Hgmm alá esik, a szűrés nagyon gyorsan leáll azaz a meghatározott szintű nyomások feltétlenül szükségesek a szűréshez. Másrészt a glomeruláris kapillárisokban a vérnyomás bármilyen emelkedése ezen a tartományon túl gyorsan veszélyt jelent, mivel a lábfolyamatok gyengébbek, mint az arteriolák izomsejtjei. Ezért a vesesejtekben lévő nyomást nagyon pontosan kell szabályozni, elég magasnak ahhoz, hogy a szűrés megtörténjen, de ne legyen túl magas, hogy ne sértse meg a vékony, áteresztő kapilláris falakat. Ez a "kötélen járás" jellemzi a vesesejt szerkezetét és működését: nagy szelektív permeabilitás, de ennek ellenére ellenálló.
Túl magas kapilláris nyomás a vesetestekben veszélyt jelent. Mint ma tudjuk, a szisztémás vérnyomást, amelyet általában a betegen mérnek, egy bizonyos szinten nem teljesen biztonságosan szabályozzák, hanem élettanilag rövid ideig felfelé és lefelé ingadoznak. A rövid növekedés hatással lehet a vesetestre is. Legtöbbször nincs következménye. Csak akkor válik kritikussá, ha a megnövekedett vérnyomás véglegesen átjut a vesetesten, bár meggyengül. Riasztási szint van, ha a vesebetegség során a szűréshez szükséges vérnyomást már nem állítják be olyan pontosan, mint általában, ha túl magas nyomás érinti a vesetesteket, még ha csak átmenetileg is, és magukat a szerkezeteket is megtámadja a betegség folyamata.
Bármi legyen is az egyes esetekben a veseméretre gyakorolt káros hatás, a podocita végül mindig érintett, a döntő sejt korlátozza a vesetest regenerálódását a veszély legyőzése után. A podocita tehát összehasonlítható egy idegsejtdel, amely szintén nem pótolható; elvesztésük előrehaladott stádiumokban nyilvánvalóvá válik, de nem vezet halálhoz. Ha viszont a nefronok száma a minimum alá csökken, akkor életveszélyes helyzet áll elő, amelyet végül csak dialízissel vagy transzplantációval lehet kezelni.
Az emberek átlagéletkorának növekedésével a krónikus veseelégtelenség világszerte egyre inkább életkorlátozó betegséggé válik. A helyettesítő terápiák, a transzplantációk és mindenekelőtt a rendszeres dialízis rendkívül drága, már most is jelentős terhet ró az egész világ egészségügyi költségvetésére, és a költségek továbbra is emelkedni fognak. Azok a betegek száma, akik évente krónikus veseelégtelenségben szenvednek és kezelést igényelnek, nyolcévente megduplázódik az Egyesült Államokban, és Németországban valószínűleg nagyon hasonló a helyzet. Ezenkívül a kezelések egyre sikeresebbé válásával a krónikus vesebetegségben szenvedők várható élettartama növekszik, ami még inkább megnöveli a dialízis és transzplantáció alatt álló betegek teljes számát. A krónikus veseelégtelenség már a belgyógyászat legdrágább betegségévé vált. Ezért minden kutatási erőfeszítés indokolt a betegség folyamatának jobb megértése érdekében.
Szerző:
Prof. Dr. Wilhelm Kriz, Anatómiai és Sejtbiológiai Intézet, Im Neuenheimer Feld 307, 69120 Heidelberg,
Telefon: (06221) 54 86 80