Harnwege
Nierenschädigung, die sich in einigen Fällen als akutes Nierenversagen äußert, ist eine bekannte Komplikation von Hydroxyethylstärke, die in Fallberichten und großen Übersichtsarbeiten dokumentiert ist, unabhängig von Molekulargewicht, molaren Substitutionen und C2-C6-Verhältnissen. Da die Verwendung von Hydroxyethylstärke zunimmt, gibt das Sicherheitsprofil von Hydroxyethylstärke, einschließlich des Potenzials für Nierenschäden, Anlass zur Sorge. Stärken mit höherem Molekulargewicht haben eine ausgeprägtere Wirkung, die auf eine längere Exposition zurückzuführen ist. Bei herzchirurgischen Eingriffen tritt die schädliche Wirkung von Hydroxyethylstärke auf die Nierenfunktion sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern auf. Die Urinausscheidung während des Bypasses ist bei Patienten, die mit 6 % Hydroxyethylstärke 200/0,5 behandelt werden, deutlich geringer als bei Albumin 20 %, das als intraoperativer Volumenexpander verabreicht wird. Darüber hinaus kann Nierenversagen auch ohne vorbestehende Nierenfunktionsstörung auftreten, in einigen Fällen mit tödlichem Ausgang.
In einer systematischen Überprüfung der Nephrotoxizität von Tetrastärken in der chirurgischen Praxis zeigten sechs von sieben Studien keine nachteiligen Nierenfolgen, obwohl die Autoren zu dem Schluss kamen, dass die Daten nicht robust genug waren, um die Sicherheit definitiv zu bestätigen. In einer systematischen Überprüfung von 11 randomisierten Studien mit hyperonkotischem Albumin (n = 7) und hyperonkotischer Hydroxyethylstärke (n = 4) bei 1220 Patienten verringerte hyperonkotisches Albumin jedoch die Wahrscheinlichkeit einer akuten Nierenschädigung um 76 % (OR = 0,24; CI = 0,12, 0.48), während hyperonkotische Hydroxyethylstärke die Wahrscheinlichkeit um 92 % erhöhte (OR = 1,92; CI = 1,31, 2,81); es gab parallele Auswirkungen auf die Sterblichkeit.
Bei einem Patienten mit normaler Nierenfunktion ist es möglich, dass die Nieren eine selektive Barriere für alle außer den kleinsten Stärkemolekülen darstellen. Die Abbauprodukte werden dann mit dem Urin ausgeschieden. Veretherte Stärke kann mit einem Anstieg der Serumkreatininkonzentration einhergehen. Zu den damit verbundenen klinischen Symptomen und Anzeichen gehören Schmerzen in der Nierengegend und eine Schwellung des Nierenparenchyms. In einer Studie mit 25 Patienten, die nach dem Zufallsprinzip in eine Kontroll- und eine Behandlungsgruppe eingeteilt wurden (letztere erhielt 10 % veretherte Stärke 12 ml/kg), wurden Unterschiede in der Funktion der Nierentubuli bei letzteren festgestellt. Bei den Patienten, die verätherte Stärke erhielten, war die Ausscheidung von Alpha-1-Mikroglobulin, Tamm-Horsfall-Protein und des Bürstensaumenzyms Acetyl-beta-Glucosaminidase erhöht. Bei der glomerulären Funktion gab es keine signifikanten Unterschiede. Die Ergebnisse deuten auf eine primäre tubuläre Nierenschädigung durch veretherte Stärke hin.
Das Risiko einer akuten Niereninsuffizienz im Zusammenhang mit der Verwendung von veretherter Stärke in der Volumenersatztherapie wurde kritisch untersucht. Der Autor wies auf den wichtigen Punkt hin, dass nicht alle veretherten Stärkeformulierungen gleich sind – sie unterscheiden sich stark in ihren physikochemischen Eigenschaften. Diese Unterschiede haben Auswirkungen auf unerwünschte Ereignisse, einschließlich der Beeinträchtigung der Nierenfunktion. Außerdem bergen alle Volumenersatztherapien potenzielle Gefahren. Der Autor kam daher zu dem Schluss, dass veretherte Stärke, insbesondere Produkte, die veretherte Stärke mit einem niedrigen oder mittleren Molekulargewicht (z. B. 70, 130 oder 200 kDa) und einem niedrigen Substitutionsgrad (0,4 oder 0,5) enthalten, für die Verwendung bei Patienten ohne vorbestehende Nierenfunktionsstörung in Betracht gezogen werden können. Es wird empfohlen, dass alle Formulierungen von veretherter Stärke, einschließlich der neuesten (Molekulargewicht 130, Substitutionsgrad 0,4), bei Patienten mit einer gewissen Nierenfunktionsstörung (Plasmakreatininkonzentration von mehr als 365 μmol/l, 3 mg/l) nur sehr vorsichtig verwendet werden sollten und bei alternativen Therapien wahrscheinlich am besten vermieden werden.
Osmotische Nephrose-ähnliche Läsionen wurden bei Empfängern von Nierentransplantaten berichtet, die auf veretherte Stärke zurückgeführt wurden, die vor der Organbeschaffung bei hirnstammtoten Patienten verwendet worden war. Die Inzidenz dieser Läsionen wurde weder durch die Dauer der kalten Ischämie, noch durch das Vorhandensein und die Dauer einer verzögerten Transplantatfunktion oder durch das immunsuppressive Regime (einschließlich der Verwendung von Ciclosporin) beeinflusst. Die Läsionen hatten keinen signifikant nachteiligen Einfluss auf das Auftreten einer verzögerten Transplantatfunktion oder auf das Serumkreatinin 3 und 6 Monate nach der Transplantation. Osmotische Nephrose-ähnliche Läsionen können lang anhaltend sein, da sie bei drei Patienten noch 3 Monate nach der Transplantation bei einer Routine-Nierenbiopsie vorhanden waren. Bei Patienten ohne osmotische nephroseähnliche Läsionen ging keine Niere verloren, während bei den Patienten mit solchen Läsionen sieben von 31 verloren gingen. Obwohl es keinen offensichtlichen kurzfristigen nachteiligen Einfluss auf die Nierenfunktion gab, könnten diese Läsionen die ohnehin schwierige Interpretation von Nierentransplantationsbiopsien erschweren, insbesondere im Hinblick auf Ciclosporin-induzierte Nephrotoxizität. Die Autoren empfahlen, veretherte Stärke bei potenziellen Organspendern zu meiden.
Zwei Fälle von osmotischen Nephrose-ähnlichen Läsionen wurden berichtet, bei denen ähnliche Veränderungen festgestellt wurden, begleitet von Hinweisen auf Niereninsuffizienz. Der erste Fall trat nach der Verabreichung von veretherter Stärke während einer Operation auf.
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Eine 67-jährige Frau ohne Nephritis in der Vorgeschichte erhielt während der Operation veretherte Stärke (500 ml) und Ringerlactat (2,5 Liter) zur Behandlung der Hypotonie. Postoperativ entwickelte sie eine akute Niereninsuffizienz (Urinausscheidung unter 600 ml/Tag) und ihr Serumkreatinin stieg trotz Flüssigkeitszufuhr auf 443 μmol/l. Die Ultraschalluntersuchung ergab keine Harnwegsobstruktion, keine Thrombose in den Nierengefäßen und normale Nieren. Eine Nierenbiopsie zeigte größere osmotische nephroseähnliche Läsionen in den proximalen Tubuli, aber keine Läsionen, die auf eine akute tubuläre Nekrose hindeuten. Die Nierenfunktion normalisierte sich innerhalb von 14 Tagen nach der Operation.
Die Autoren vermuteten, dass die Niereninsuffizienz auf die perioperative Infusion von veretherter Stärke zurückzuführen war, obwohl sie eine viel geringere Dosis (weniger als 10 ml/kg) erhielt, als Nierenspender normalerweise erhalten. Sie wiesen ferner darauf hin, dass eine Nephrotoxizität innerhalb weniger Stunden selbst nach einer niedrig dosierten Infusion von veretherter Stärke auftreten kann.
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Ein 20-jähriger Mann aus Mali mit Polymyositis, die auf Prednisolon, monatliche Infusionen von Immunglobulin und Plasmaaustausch mit Albumin und modifizierter Gelatine nicht angesprochen hatte, erhielt Ciclosporin, was zu einer deutlichen Verbesserung führte. Als sich bei ihm eine Leberzirrhose entwickelte, wurde das Ciclosporin abgesetzt und Glukokortikoide in Verbindung mit einem dreimal wöchentlich stattfindenden Plasmaaustausch mit 6% veretherter Stärke und 4% Albumin wieder eingeführt. Nach sieben Plasmawechseln (kumulative Dosis 320 g) stieg sein Serumkreatinin auf 216 μmol/l ohne Proteinurie oder Hämaturie. Die Nierenbiopsie zeigte eine diffuse Mikrovakuolisierung der Tubulusepithelzellen (osmotische nephroseähnliche Läsionen). Der Plasmaaustausch wurde mit 4 % Albumin allein wieder aufgenommen, woraufhin sich seine Nierenfunktion verbesserte und die Polymyositis sich stabilisierte.
Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die wahrscheinlichste Ursache der Niereninsuffizienz eine durch veretherte Stärke ausgelöste Tubulopathie war, und stellten die Hypothese auf, dass selbst geringe Mengen veretherter Stärke als Ersatzflüssigkeit im Plasmaaustausch bei Patienten, die aus anderen Gründen (z. B. Medikamente oder Nierenhypoperfusion) für Niereninsuffizienz prädisponiert sind, Nierentubulusläsionen verursachen können. In diesem Zusammenhang sollte Albumin mit anderen Ersatzflüssigkeiten als veretherter Stärke kombiniert werden.
Die Läsionen der osmotischen Nephrose betreffen die proximalen und distalen Tubuli. Schwere Veränderungen in den proximalen Tubuli wurden bei Hunden nach vollständigem Blutaustausch mit veretherter Stärke beschrieben. Es wird angenommen, dass kleinere Moleküle (Molekulargewicht unter 50 kDa) unverändert durch glomeruläre Filtration ausgeschieden werden, was zu einer großen Menge osmotisch aktiver kleiner Moleküle im Ultrafiltrat führt. Infolge der verminderten glomerulären Filtration bei diesen Patienten kann ein hochviskoses Ultrafiltrat, das durch eine tubuläre Stase und eine osmotische Nephrose der Tubuluszellen kompliziert ist, durch die Rückresorption von veretherter Stärke verursacht worden sein, was zu einer akuten Niereninsuffizienz führt. In den beiden in diesem Bericht beschriebenen Fällen und in Ermangelung einer signifikanten Hypotonie oder Oligurie war eine akute Niereninsuffizienz aufgrund rein prärenaler (hypovolämischer) Ursachen unwahrscheinlich.
Hetastärke kann eine Diskrepanz zwischen spezifischem Gewicht und Osmolalität des Urins verursachen. Die in der Hetastärkelösung enthaltenen hochmolekularen Moleküle führten zu einem unverhältnismäßigen Anstieg des spezifischen Gewichts des Urins im Vergleich zur Osmolalität. Bei zwei Patienten wurde angenommen, dass die kombinierten Auswirkungen einer akuten tubulären Nekrose infolge einer Hypotonie und einer abnormen glomerulären Permeabilität die Ausscheidung hochmolekularer Hetastärkepartikel im Urin ermöglichten. Die Hetastärkepartikel erhöhten das spezifische Gewicht des Urins, hatten aber einen entsprechend geringeren Einfluss auf die Osmolalität. Es wurde nicht angenommen, dass Hetastärke selbst nephrotoxisch ist. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass Hetastärke bei vorbestehender Nierenerkrankung das spezifische Gewicht des Urins erhöhen kann, ohne die Fähigkeit der Niere, den Urin zu konzentrieren, übermäßig zu beeinträchtigen. Sie empfahlen, dass die Osmolalität des Urins und nicht das spezifische Gewicht als bevorzugte Methode zur Bewertung des Urins nach der Verabreichung von hochmolekularen Kolloidlösungen angesehen werden sollte.
Die Hämodilutionstherapie mit veretherter Stärke führte in zwei Fällen zu einer akuten Verschlechterung einer bereits bestehenden Nephropathie. Die Autoren schlugen aus theoretischen Gründen vor, dass die Verschlechterung der Nierenfunktion wahrscheinlich auf eine erhöhte Permeabilität zurückzuführen ist, die durch eine Schädigung der glomerulären Basalmembran verursacht wurde. Veretherte Stärkemoleküle werden oberhalb der physiologischen Nierenschwelle gefiltert, wodurch sich die Viskosität des Urins erhöht. Dem kann durch Förderung der Diurese entgegengewirkt werden. Den Autoren gelang es, eine Niereninsuffizienz zu vermeiden, indem sie eine Flüssigkeitszufuhr von etwa 3 l/Tag sicherstellten. Ohne ausreichende Diurese reichert sich veretherte Stärke bei Patienten mit Nierenfunktionsstörungen an, was zu einer weiteren Schädigung der erkrankten Nieren führen kann.
Es gibt unterschiedliche Aussagen darüber, ob die Verwendung von veretherter Stärke bei hirntoten Organspendern die Nierentransplantatfunktion 1, 3 und 6 Monate nach der Transplantation beeinflusst. In einem Bericht wurde in den ersten 10 Tagen nach der Transplantation eine verringerte Nierentransplantatfunktion mit höherer Kreatininämie oder erhöhtem Bedarf an Hämodialyse bei Empfängern festgestellt, die veretherte Stärke plus Gelatine erhielten. Einige andere Forscher konnten diesen Befund nicht bestätigen, aber er ist nicht einmalig. Bei 69 anderen hirntoten Patienten, die über einen Zeitraum von 18 Monaten prospektiv beobachtet wurden, benötigten 33 % derjenigen, die in den ersten 8 Tagen nach der Transplantation veretherte Stärke bis zu 33 ml/kg zur kolloidalen Plasmavolumenerweiterung erhielten, eine extrarenale Hämodialyse oder Hämodiafiltration, verglichen mit 5 % in einer reinen Gelatine-Kontrollgruppe. Die Serumkreatininkonzentrationen waren in den Kontrollgruppen deutlich niedriger. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass veretherte Stärke als Plasmavolumenexpander bei hirntoten Spendern die Nierenfunktion beeinträchtigt.