Glomeruläre Hyperfiltration

Als glomeruläre Hyperfiltration bezeichnet man eine pathologisch erhöhte Filtrationsrate in den Nierenkörperchen. Sie ist unter bestimmten Bedingungen physiologisch, kann aber auch Folge oder Ursache einer Nephropathie sein.

Die Definition der glomerulären Hyperfiltration ist in der Literatur nicht einheitlich. Einerseits wird sie mit einer absolut erhöhten glomerulären Filtrationsrate (GFR) gleichgesetzt, andererseits wird sie als erhöhte GFR einzelner Glomeruli bei gleichbleibender absoluter GFR beschrieben. Dieser Unterschied ist vor allem in der Pathogenese verschiedener Erkrankungen von Bedeutung.

Eine glomeruläre Hyperfiltration im Sinne einer absolut erhöhten GFR kann physiologisch nach einer hohen Proteinzufuhr oder während einer Schwangerschaft auftreten. Ursächlich ist z.B. eine erhöhte Produktion von Stickstoffmonoxid und verschiedenen vasoaktiven Kininen nach der erhöhten Proteinaufnahme. In der Schwangerschaft ist die glomeruläre Hyperfiltration u.a. mit einer erhöhten Nierendurchblutung, einer Stimulation des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS) und einer Retention von Natrium und Wasser in den Nieren verbunden.

Eine glomeruläre Hyperfiltration tritt in Assoziation mit verschiedenen Krankheiten auf. Beispiele sind die chronische Nierenerkrankung (CKD), Diabetes mellitus und Adipositas.

4.1. Chronische Nierenerkrankung

Im Rahmen einer chronischen Nierenerkrankung kann die GFR als Reaktion auf eine erhöhte Proteinzufuhr nicht adäquat gesteigert werden. Als Folge kommt es zu einer glomerulären Hyperfiltration einzelner Nephrone. Der Widerstand der afferenten Arteriolen nimmt stärker ab als der Widerstand der efferenten Arteriolen, was zu einer renalen Hypertonie führt. Die gesamte GFR ist dabei jedoch normal oder reduziert. Es wird vermutet, dass dies zum Fortschreiten der Erkrankung beiträgt. Die renale Hypertonie ist gleichzeitig ein frühes Symptom einer chronischen Nierenerkrankung.

4.2. Diabetes mellitus

Beim Diabetes mellitus wird im Unterschied zur CKD häufig ein Anstieg der absoluten GFR festgestellt, der auf eine glomeruläre Hyperfiltration der gesamten Niere zurückzuführen ist. Die diabetische Nephropathie ist eine Komplikation, welche die Funktion der Niere beeinträchtigt und mit einer verschlechterten Prognose zusammenhängt. Die genauen Mechanismen, die zu einer glomerulären Hyperfiltration im Rahmen einer Diabetes-Erkrankung führen, sind bisher (2023) noch nicht vollständig verstanden. Unter anderem wird vermutet, dass eine Druckdifferenz zwischen afferenten und efferenten glomerulären Arteriolen die GFR verändert.

Darüber hinaus wird vermutet, dass ein erhöhter Blutzuckerspiegel im proximalen Tubulus über SGLT-2-Transporter zu einer verstärkten Rückresorption von Glukose und Natrium führt. Als Folge kann weniger Natrium in der Macula densa im distalen Tubulus gemessen werden. Zwei Mechanismen werden aktiviert:

• Aktivierung des RAA-Systems. Dies führt zu einer Vasokonstriktion der efferenten Blutgefäße im Glomerulus.
• Die Hemmung des tubuloglomerulären Feedbacks sorgt für eine Vasodilatation der afferenten Blutgefäße.

Beide Mechanismen führen zu einer Druckerhöhung im Glomerulus und damit zu einer Verstärkung der Hyperfiltration. Folglich kann es zu einer Albuminurie kommen, die zu einem weiteren Nierenschaden führen kann.

4.3. Adipositas

Auch bei Adipositas-Patienten könnte eine erhöhte Rückresorption von Natrium im proximalen Tubulus vorliegen. Es wird jedoch angenommen, dass sie eher eine Folge als eine Ursache der glomerulären Hyperfiltration ist. Diese äußert sich in einer Erhöhung der absoluten GFR.

Die Behandlung richtet sich nach der zugrundeliegenden Erkrankung. Bei Diabetes mellitus umfasst die Therapie beispielsweise die Regulation des renalen Drucks und des vermehrten Ausscheidens von Glukose durch den Einsatz von SGLT2-Inhibitoren, AT1-Rezeptorantagonisten und ACE-Hemmern.

• Cortinovis et al. Glomerular hyperfiltration. Nat Rev Nephrol. 18(7):435-451. 2022
• Kataoka et al. Glomerular hyperfiltration and hypertrophy: an evaluation of maximum values in pathological indicators to discriminate “diseased” from “normal”. Front Med. Sec. Nephrology. 10.2023
• Helal et al. Glomerular hyperfiltration: definitions, mechanisms and clinical implications. Nat Rev Nephrol. 8(5):293-300. 2012