Coronavirus-Krankheit 2019 und Nierenschäden: Eine kurze Übersicht basierend auf aktuellen Erkenntnissen
Die globale Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) betrifft weiterhin weltweit Millionen von Menschen. Während die primären Manifestationen von COVID-19 diffuse alveoläre Schäden und akutes respiratorisches Versagen umfassen, ist die Beteiligung anderer Organe, insbesondere der Nieren, zu einer bedeutenden Besorgnis geworden. Diese Übersichtsarbeit zielt darauf ab, die Merkmale der Nierenbeteiligung bei COVID-19, die Auswirkungen von Nierenschäden auf die Krankheitsprognose sowie die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen, um ein umfassendes Verständnis aus nephrologischer Perspektive zu vermitteln.
Das respiratorische System ist nicht das einzige Ziel von COVID-19. Die Nieren, als lebenswichtige Organe des metabolischen und exkretorischen Systems, sind ebenfalls in die Krankheit involviert. Aktuelle Literatur zeigt, dass einige COVID-19-Patienten Nierenschäden aufweisen, darunter Symptome wie Hämaturie, Proteinurie, Schwankungen des Serumkreatinins (Scr) und sogar akute Nierenschädigung (AKI). Die Inzidenz der Nierenbeteiligung variiert zwischen Studien, abhängig vom Anteil schwerer Fälle. Patienten mit vorbestehenden Nierenerkrankungen sind anfälliger für Nierenschäden, und kritisch erkrankte Patienten entwickeln häufiger eine Verschlechterung der Nierenfunktion. Nierenschäden können den Krankheitsverlauf verschlimmern, was zu einer schlechteren Prognose und höheren Mortalitätsraten führt.
Zu Beginn der COVID-19-Pandemie könnte die hohe Inzidenz von Nierenschäden bei kritischen Patienten auf mangelnde klinische Erfahrung und begrenzte medizinische Ressourcen zurückzuführen sein. Retrospektive Daten des Tongji-Krankenhauses in Wuhan zeigten einen signifikanten Zusammenhang zwischen abnormaler Nierenfunktion und Mortalität bei hospitalisierten COVID-19-Patienten. In einer Kohorte von 701 stationären Patienten waren 297 (42,4%) schwere Fälle, und 113 (16,1%) verstarben im Krankenhaus. Die Inzidenzen von Proteinurie, Hämaturie und erhöhtem Scr lagen bei 43,9%, 26,7% bzw. 14,4%. Zusätzlich wiesen 13,1% der Patienten eine geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR) unter 60 ml/min/1,73 m² auf, und 5,1% entwickelten eine AKI während des Krankenhausaufenthalts. Patienten mit erhöhtem Basis-Scr hatten ein höheres AKI-Risiko (11,9% vs. 4,0%) und schwerere Krankheitsverläufe. Eine weitere Analyse zeigte, dass eingeschränkte Nierenfunktion mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko verbunden war.
Eine andere Studie untersuchte den klinischen Verlauf und die Ergebnisse von 52 kritisch erkrankten COVID-19-Patienten auf der Intensivstation (Durchschnittsalter 59,7 Jahre). Davon erlitten 15 (28,8%) Patienten eine AKI, und 32 (61,5%) verstarben. Nicht-Überlebende waren älter und entwickelten häufiger ein akutes Atemnotsyndrom (ARDS) (26 [81%] vs. 9 [45%]) und AKI (12 [37,5%] vs. 3 [15%]). Eine weitere Studie mit 5.449 COVID-19-Patienten ergab, dass 36,6% eine AKI aufwiesen, wobei 89,7% dieser Patienten beatmet werden mussten. Diese Ergebnisse unterstreichen die hohe Inzidenz von Nierenfunktionsstörungen bei kritisch erkrankten COVID-19-Patienten und deren starke Korrelation mit der Krankenhausmortalität. Leichte bis moderate COVID-19-Fälle führen jedoch selten zu AKI. Eine Analyse von 138 hospitalisierten Patienten zeigte, dass nur fünf (3,6%) eine AKI entwickelten, davon drei kritische Fälle, was darauf hindeutet, dass Nierenschäden bei milden Verläufen ungewöhnlich sind.
Die pathologischen Nierenveränderungen bei COVID-19-Patienten umfassen typischerweise geschwollene glomeruläre Endothelzellen, Proteinausatritte in der Bowman-Kapsel und hyaline Thrombosen in den Kapillaren. Weitere Befunde sind Ödeme, vakuoläre Degeneration und Ablösung von Tubulusepithelzellen mit Proteinzylindern und Pigmentzylindern im Lumen. Niereninterstitielle Hyperämie, Mikrothrombosen und fokale Fibrosen sind ebenfalls häufig. Einige Berichte identifizierten Coronavirus-Partikel in Tubulusepithelzellen und Podozyten, was auf eine direkte virale Schädigung der Nieren hindeutet. Klinische Beobachtungen legen jedoch nahe, dass Nierenschäden bei COVID-19-Patienten vorwiegend sekundär durch Infektionen, Hypoxämie, hämodynamische Instabilität und andere Faktoren verursacht werden. Weitere Risikofaktoren für AKI umfassen die hohe Expression von Angiotensin-Converting-Enzyme 2 (ACE2) in den Nieren, Entzündungen und Zytokine, wobei diese Mechanismen weiterer Untersuchungen bedürfen.
Bei den meisten COVID-19-Patienten manifestieren sich Nierenschäden als leichte Erhöhung von Scr oder Harnstoffstickstoff. Vorübergehende Nierenfunktionsstörungen können auf Übelkeit, Erbrechen, Anorexie, Mangelernährung oder Volumenmangel zurückgeführt werden. Die erhöhte AKI-Inzidenz bei kritischen Patienten ist wahrscheinlich auf sekundäre Schäden wie Hypoxämie, schwere Infektionen, Elektrolytstörungen und hämodynamische Instabilität (z. B. hypotensiver Schock) zurückzuführen. Entzündungen und Zytokinstürme könnten ebenfalls eine Rolle spielen. Bei kritischen Patienten wurden erhöhte Plasmaspiegel von Interleukin (IL)-2, IL-7, IL-10, Granulozyten-Kolonie-stimulierendem Faktor und Tumornekrosefaktor beobachtet. Das Zytokin-Freisetzungssyndrom (CRS) kann über erhöhte Gefäßpermeabilität, Hypotonie und Endothelzellschäden Nierenschäden induzieren.
Das Coronavirus bindet primär über sein Spike (S)-Protein an ACE2-Rezeptoren auf Zelloberflächen. Die Transmembran-Protease Serin (TMPRSS)-Familie spielt eine Schlüsselrolle beim S-Protein-Priming, was den Viruseintritt erleichtert. Zellen mit ACE2-Expression, wie proximale Tubuluszellen, sind potenzielle Virusziele. Studien zeigen, dass ACE2 und TMPRSS-Gene in Podozyten und proximalen Tubuli koexprimiert werden, wobei ACE2-Expression in Nieren von westlichen Populationen höher ist als bei Asiaten, was ein höheres AKI-Risiko bei westlichen COVID-19-Patienten nahelegt. Proteinurie als typisches Symptom könnte auf Podozyten-Schäden zurückgehen.
Aktuell existiert keine definitive COVID-19-Zieltherapie. Präventionsstrategien umfassen Infektionskontrolle, persönlichen Schutz, frühe Diagnose und supportive Therapie. Bei Nierenbeteiligung sind frühzeitige Diagnose, hämodynamische Stabilisierung, Vermeidung nephrotoxischer Medikamente und ggf. Nierenersatztherapie entscheidend. Die Anwendung kontinuierlicher Nierenersatztherapie (CRRT) variiert zwischen 1,5% und 9,0%, bei Intensivpatienten zwischen 5,6% und 23%. Bei beatmeten Patienten benötigten bis zu 61,1% CRRT. Extrakorporale Therapien könnten Zytokine entfernen und CRS-bedingte Organschäden reduzieren.
Hinsichtlich der Prognose entwickeln 3,4% bis 41,8% der Patienten ein ARDS, 7,4% bis 32,8% benötigen Beatmung, und 5,0% bis 31,7% werden intensivpflichtig. Die Mortalitätsrate kritisch Erkrankter liegt bei 63,9%. Nierenbeteiligung korreliert mit schlechter Prognose: AKI-Patienten haben eine höhere Mortalität. In einer Studie mit 1.099 COVID-19-Patienten erlitten sechs eine AKI, davon vier Endpunktereignisse (Intensivaufnahme, Beatmung oder Tod). Urinsediment-Anomalien wie Proteinurie und Hämaturie sind ebenfalls prognostisch ungünstig. Erhöhtes Basis-Scr/Harnstoff, AKI und Harnveränderungen sind unabhängige Mortalitätsrisikofaktoren.
Zusammenfassend manifestiert sich die Nierenbeteiligung bei COVID-19 typischerweise als Hämaturie, Proteinurie oder leichte Nierenfunktionsstörungen, wobei renale Veränderungen sowohl ursächlich als auch folgeschädlich sein können. Kritisch erkrankte Patienten entwickeln häufiger AKI, was mit einer schlechten Prognose verbunden ist. Kliniker müssen Nierenfunktionsparameter engmaschig überwachen, um durch frühzeitige Diagnose und Therapie die AKI-Inzidenz und Mortalität zu senken.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001311