Skript Nierenvorlesung

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1 Tubuläre Transportprozesse S Glucose Skript Nierenvorlesung Zweiter Teil Eine wichtige Funktion tubulärer Transportprozesse ist es, metabolisch wichtige Substanzen möglichst vollständig zurück zu resorbieren. Glukose und Aminosäuren sind Beispiele dafür. Der Transport der beiden Substanzklassen funktioniert recht ähnlich und soll zunächst für Glukose exemplarisch erklärt werden. Glukose wird über sekundär aktive Transportsysteme zusammen mit Na + -Ionen durch die apikale Membran aufgenommen (Abb. 4). Dabei folgt Natrium seinem Konzentrationsgradienten. und Die dadurch bereit gestellte Energie wird genutzt, um Glukose auch gegen ihren Konzentrationsgradienten zu bewegen. Auf der basolateralen Seite wird Glukose durch einen passiven Transporter, ein Glukose-Uniporter rausgeschleust. Der sekundäre Transporter auf der apikalen Seite erlaubt den Glukoseeinstrom auf dieser Seite auch bei sehr niedrigen Glukosekonzentrationen. Die Optimierung des Glukosetransporters sieht man auch daran, dass es zwei verschiedene Transporter gibt, die sich in ihrer Transportstöchiometrie unterscheiden. Im frühen proximalen Tubulus ist SGLT2 exprimiert, der ein Na + und ein Glukose-Molekül zusammen bewegt. In einem gekoppelten Transporter addieren sich die elektrochemischen Gradienten, und der Transporter erreicht erst dann sein Transportgleichgewicht, wenn die Summe aus den beiden elektrochemischen Gradienten, für Na + -Ionen und für Glukose zusammen 0 ist. Ein Transporter, der ein Na + -Ion und ein Glukosemolekül transportiert, hört auf zu transportieren, wenn die Glukosekonzentration innerhalb der Zelle 70mal höher ist als die im Lumen (Abb. 6 und 7). Im spätproximalen Tubulus wird SGLT1 exprimiert, der zwei Na + -Ionen mit einem Glukose- Molekül transportiert. Wenn der Transport von zwei Na + -Ionen an den Transport eines Glucose-Moleküls stöchiometrisch gekoppelt ist, steht ein größerer Gradient für den Glukosetransport zur Verfügung. SGLT1 erreicht sein Transportgleichgewicht erst dann, wenn innerhalb der Zelle 4900mal so viele Glukosemoleküle vorliegen wie im Lumen. Die beiden Mechanismen führen dazu, dass bei einer normalen filtrierten Glukosemenge der Endharn vollständig glukosefrei ist (Abb. 6 und 7). Die apikale Aufnahme einer bestimmten Substanz durch einen Transporter führt dazu, dass die Transportkapazität nicht unbeschränkt steigen kann. Bei einer bestimmten Glukosekonzentration im Plasma und damit auch im Primärharn sind alle natriumgekoppelten Glukosetransporter besetzt und die Glukoserückresorption erreicht ein Maximum (Abb. 9) Bei einer weiteren Steigerung der Glukosekonzentration wird dann Glukose ausgeschieden. Bei Menschen liegt die sogenannte Harnschwelle für Glukose etwas bei 10 mmol/l (180mg/dl). Bis zu dieser Konzentration kann die gesamte filtrierte Glukose-Menge aufgenommen werden. Bei höheren Konzentrationen bleibt Glucose im Harn zurück.

2 Dies ist ein typisches Symptom für den Diabetes mellitus. Glukose stellt ein osmotisches Diuretikum dar; eine Glukosurie führt damit zu einer gesteigerten Flüssigkeitsausscheidung. Darüber hinaus macht die Glukosekonzentration im Harn den Patienten vermehrt anfällig für Harnwegsinfekte. Abbildung 9 zeigt die Glukose Clearance bei verschiedenen Glukosekonzentrationen. Bei normalen Glukosekonzentrationen ist die Clearence der Glucose null. Der Harn wird durch die Nieren vollständig von Glukose befreit. Bei höheren Konzentrationen steigt die Clearance immer weiter an, da die filtrierte Menge proportional wächst, die Anzahl rückresorbierter Glukosemoleküle jedoch gleich bleibt. Aminosäuren Für die Resorption von Aminosäuren gibt es zwei Transportmechanismen (Abb. 11). Für neutrale und saure Aminosäuren liegen ebenfalls Na + -gekoppelte Aminosäuretransporter vor. Basische Aminosäuren werden durch einen Aminosäurenaustauscher auf der apikalen Seite transportiert, der neutrale Aminosäuren ausschleust und gegen die basischen Aminosäuren Lysin, Argin, Histidin, Cystin oder Ornithin austauscht. Dieser Transporter ist in der erblichen Cystinurie defekt. Bei dieser Erkrankung kommt es durch eine vermehrte Ausscheidung insbesondere von Cystin zu einem ausgeprägten Nierensteinleiden. Transport von Calcium und Magnesium Calcium und Magnesium werden größtenteils parazellulär transportiert (Abb. 12). Sie folgen der Natriumbewegung im proximalen Tubulus und im dicken aufsteigenden Teil der Henle- Schleife. Die Kalziumrückresorption ist in diesen Nephronabschnitten an die Natriumresorption gekoppelt (Abb. 14). Eine Reduktion der Natriumchloridresorption im dicken aufsteigenden Teil der Henle Schleife beispielsweise durch Schleifendiuretika führt auch zu einer reduzierten Calciumrückresorption und damit zu einer vermehrten Calciumausscheidung. Im distalen Tubulus gibt es auch transzelluläre Magnesium und Calciumtransportwege, die durch Ca 2+ oder Mg 2+ -Kanäle in der apikalen Membran übermittelt werden. Regulation von Natrium und Kaliumausscheidung durch Aldosteron S Na + stellt ein wichtiges Spurenelement dar und wird effektiv in proximalen Tubulus und in dem dicken aufsteigenden Teil der Henle Schleife rückresorbiert. Die Regulation der Natriumkonzentration im menschlichen Körper geschieht im Wesentlichen durch Aldosteron (Abb. 18 und 19). Es handelt sich um ein Steroidhormon, das in der Zona glomerulosa der Nebenniere gebildet wird. Eine Erhöhung der K + - Konzentration im Plasma depolarisiert Zellen in der Zona glomerulosa und veruracht einen Ca 2+ Einstrom. Die erhöhte intrazelluläre Ca 2+ -Konzentration stimuliert die Umwandlung von Corticosteroid in Aldosteron. Das nun gebildete Hormon induziert die Translation von epithelialen Natriumkanälen im distalen Tubulus und dem Sammelrohr. Der Einbau von Na + -Kanälen führt zu einer vermehrten Rückresorption (Abb. 20). 2

3 Die Na + -Ionen verlassen basolateral über die Na + /K + -ATPase die Zelle. Der distale Tubulus und das Sammelrohr verfügen über ein dichtes Epithel, und die transzelluläre Aufnahme von Natrium führt damit zu einem lumen-negativen transepithelialen Potential. Das transepitheliale Potential sowie die Existenz eines Na + /K + -ATPase in der basolateralen Membran führen zu einer Kopplung von Na + -Resorption und K + -Sekretion. Je mehr Na + resorbiert wird, desto mehr K + wird basolateral in die Zelle reingeschleust und kann dann auf der apikalen Seite die Zelle verlassen. Aldosteron führt damit sowohl zu einer gesteigerten Na + -Rückresorption als auch zu einer vermehrten K + -Sekretion (Abb. 21 und 22). Liddle s disease: eine genetische Hochdruckerkrankung S In den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts wurde die erste genetische Form einer Hypertonie beschrieben. Die Patienten wiesen eine ausgeprägte Hypertonie mit Beginn im Kindes- oder frühen Erwachsenenalters auf, die kombiniert mit einer Hypokaliämie auftrat. Die Symptomatik entsprach damit genau der eines Hyperaldosteronismus, allerdings wiesen die Patienten keine erhöhten Aldosteron-Konzentratione auf. Die Erkrankung wurde nach dem Erstbeschreiber, Grant W. Liddle als Liddle s Disease bezeichnet. Genetische Untersuchungen wiesen nach, dass die Erkrankung durch Mutationen im epithelialen Natriumkanal verursacht wird, die zu einer erhöhten Aktivität dieses Kanals im distalen Tubulus und im Sammelrohr führen. Es kommt zu einer gesteigerten Natriumrückresorption und damit zu einer renalen Salz- und Wasserretention. Die Kopplung von Natrium- und Kaliumtransport im distalen Tubulus und im Sammelrohr führt zu einer vermehrten Ausscheidung von K + und damit zu einer Hypokaliämie. Eine aktivitätssteigernde Mutation im epithelialen Natriumkanal wirkt damit genau so wie ein Hyperaldosteronismus, der über die genomische Wirkung von Aldosteron die Anzahl von Natriumkanälen in der oberflächlichen Membran erhöht. Renale Regulation des Säure-Basen-Haushaltes S Protonenausscheidung durch die Niere Die Niere scheidet am Tag ungefähr 70 mmol Protonen aus, davon 30 mmol als titrierbare Säure und 40 mmol als Ammoniakionen (NH 4 + ; Abb. 27). Die Protonenausscheidung wird durch Resorption- und Sekretionsprozesse im Nephron reguliert. Im proximalen Tubulus findet eine sekundär-aktive Sekretion von Protonen durch einen elektro-neutralen Na + -H + -Austauscher (NHE) statt, die der Bikarbonatrückresorption dient (Abb. 28). H + - und HCO 3 bilden zusammen H 2 CO 3, das in Wasser und CO 2 zerfällt. Eine Membran-assoziierte Carboanhydrase dient dabei als Katalysator. CO 2 wird als unpolare Substanz direkt über die Zellmembran aufgenommen, und dann im Zytoplasma wieder mit H 2 O zu H + und HCO - 3 zu reagieren. Dieser Mechanismus führt zur Aufnahme von 4.3 mol Bikarbonat pro Tag. 3

4 Im Sammelrohr gibt es zwei verschiedene Zelltypen, die die H + -Ausscheidung beeinflussen (Abb. 29). Bei den Schaltzellen Typ A werden über primär-aktive Transportprozesse, über eine H + -ATPase oder über einer H + -K + -ATPase Protonen in das Lumen gepumpt. Der Protonentransport ist im Falle der H + -K + -ATPase noch an die Resorption von K + gekoppelt. Bei alkalotischer Stoffwechsellage werden Schaltzellen von Typ A in Schaltzellen von Typ B umgewandelt. Bei diesen Schaltzellen Typ B ist in der apikalen Membran ein Anionenaustauscher, das so genannte Pendrin exprimiert. Pendrin tauscht HCO - 3 gegen Cl - aus. Eine basolateral gelegene Protonenpumpe reduziert den intrazellulären ph und erhöht damit, da CO 2 frei permeabel ist, die intrazelluläre Bikarbonatkonzentration. Der - elektroneutrale Austausch von HCO 3 gegen Cl - führt damit zu einer Resorption von H + zusammen mit Cl -. Pendrin gehört zur SLC26-Klasse von Anionenaustauschern. Es ist dem Motorprotein in den äußeren Haarzellen, Prestin, verwandt und damit diesem in seinem molekularen Aufbau sehr ähnlich. Transport von Phosphat Phosphat wird nur proximal transportiert (Abb. 31). Ein Natrium-gekoppelter Phosphattransporter, der drei Na + -Ionen und ein Phosphat zusammen transportiert, führt zur fast vollständigen Entfernung von Phosphat aus dem Urin. Dies ist wichtig, da erhöhte Phosphatlevel zur Bildung von Nierensteinen führen können, weil Calciumphosphat eine sehr geringe Löslichkeit aufweist. Die Rückresorptionsrate von Phosphat wird durch einen regulierten Einbau der Phosphattransporter in die apikale Membran modifiziert. Ein Überfluss von Phosphat im Plasma, Azidose, Hypokalzämie oder eine vermehrte Parathormon-Ausschüttung führen zur Endozytose von Phosphattransportern aus der apikalen Membran, so dass weniger Phosphat zurück gewonnen wird. Gegensätzliche Veränderungen dieser Parameter steigern den Einbau in die Membran und damit die Rückresorption von Phosphat. Ammoniakausscheidung (S ) Ammoniak fällt beim Abbau von Proteinen an. Es ist neurotoxisch, so dass die extrazelluläre Ammoniak-Konzentration daher durch regulierte Ammoniakausscheidung oder durch eine Verstoffwechselung auf niedrigen Werten gehalten werden muss. NH 4 + bildet zusammen mit HCO 3 - Harnstoff. Diese Substanz ist nur wenig toxisch und wird über die Niere (siehe- Skript 1) ausgeschieden. Darüber hinaus reagiert NH 4 + zusammen mit Oxoglutarat zu Glutamin. Ammoniak wird in der Niere frei filtriert und dann sowohl im proximalen Tubulus im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife und im Sammelrohr transepithelial transportiert. Abb. 29 zeigt derartige Transportprozesse. NH 4 + weist einen pk von 4.8 (negativ dekadischer Logarithmus der Säurekonstante, der besagt, dass es sich hier um eine mittelstarke Säure handelt) und kann daher in der Nähe des physiologischen phs Übergänge zwischen protonierter und nicht-protonierter Form durchlaufen. Während die nicht-protonierten Form (NH 3 ) frei durch die Membran hindurch diffundieren kann, ist sie für NH 4 + nur begrenzt permeabel. Im proximalen Tubulus führt die Protonensekretion durch den Natriumprotonenaustauscher zu einer Protonierung von Ammoniak, die eine Reabsorption von Ammoniak nicht mehr erlaubt. Die Sekretion von H + führt damit zu einer Ammoniaksekretion im proximalen Tubulus und im Lumen am Ende des proximalen Tubulus zu einer 9fach höheren Konzentration von Ammoniak als in der Bowman schen Kapsel. 4

5 Ammoniak wird jedoch im aufsteigenden Teil der Henle Schleife resorbiert. Dies hat mit der chemischen Ähnlichkeit von NH 4 + und K + zu tun, die die Aufnahme über den Na + -K + -2Cl - - Austauscher erlaubt. NH 4 + dissoziiert in H + und NH 3. Während H + über den Na + -H + - Austauscher ins Lumen sezerniert wird, kann das neutrale NH 3 in das Nierenmark eintreten. Es ist dort frei beweglich und kann durch Diffusion in das Sammelrohr gelangen. Der gewöhnlich niedrige ph des Endurins führt zu einer Umwandlung in NH 4 + und damit zu einer effektiven Ausscheidung von Ammoniak. Eiweißresorption und Proteinurie S Der glomeruläre Filter erlaubt den Durchtritt von kleineren Proteinen bis zur Größe von etwa 60 kda. Diese Proteine werden jedoch normalerweise nicht ausgeschieden, sondern durch Rückresoptionsprozesse im proximalen Tubulus wieder dem Körper zugeführt. Die Rückresorption von Proteinen kann prinzipiell auf zwei Weisen erfolgen. Die eine Möglichkeit ist die Rückresorption von einzelnen Aminosäuren nach protolytischer Spaltung im Bürstensaum. Aminosäuren werden sekundär-aktiv entweder durch Na + - gekoppelten Transport oder im Austausch mit neutralen Aminosäuren wieder aufgenommen (siehe Abb. 11 und 35). Darüber hinaus gibt es Peptidtransporter, die Di- oder Tripeptide gekoppelt mit H + in die Zelle hineintransportieren. Größere Proteine werden andererseits über eine rezeptorvermittelte Endozytose aufgenommen. Dazu binden Peptide an bestimmten Rezeptor und werden dann über Endozytose aufgenommen. Nach Endozytose verschmelzen sich endozytotische Vesikel mit Lysosomen, in dem die Proteine abgebaut werden. Morbus Dent ist eine X-chromosomal rezessiv vererbte Schädigung der proximalen Tubulusfunktion, die sich in einer tubulären Proteinurie, einer Hypercalciurie oder gar durch einen Verlust der Nierenfunktion manifestiert (Abb. 36). Die molekulare Ursache für den Morbus Dent sind Mutationen in einem Gen, das für einen Cl - -H + -Austauscher kodiert. Dieser Austauscher, ClC-5, ist notwendig für die Ansäuerung von Endosomen und damit für den Proteinabbau. Diuretika S. 38 Es gibt eine Reihe von Medikamenten, die die Salz- und Wasserausscheidung durch die Niere steigern. Diese können therapeutisch bei Bluthochdruck, Herzinsuffizienz oder bei bestimmten Formen von Elektrolytverschiebungen eingesetzt werden. Sie gehören zu den im medizinischen Alltag am häufigsten verwendeten Medikamenten. Carboanhydrase-Hemmer (z. B. Acetatazolamid) blockieren die Carboanhydrase im proximalen Tubulus und dadurch den proximal tubulären Na + -H + -Austausch durch Reduktion der [H + ]. Dies senkt die Na + -Rückresorption und führ zu einer leicht gesteigerten Diurese. 5

6 Schleifendiuretika (z.b. Furosemid oder Bumetanid) blockieren den Na + -K + -2Cl - - Austauscher im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife. Dies reduziert die NaCl- Resorption in diesem Nephronabschnitt und führt zu einer Reduktion der extrazellulären Osmolarität im Nierenmark. Da die extrazelluläre Osmolarität die Treibkraft für die Wasserresorption im Sammelrohr ist, haben Schleifendiuretika ausgeprägte Effekte auf die Konzentrationsfähigkeit der Niere und steuern damit die Wasserausscheidung. Sie sind darüber hinaus in der Behandlung einer Hypercalcämie oder Hypermagnesämie einsetzbar, da im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife, die parazelluläre Aufnahme von Ca 2+ oder Mg 2+ an die transzelluläre NaCl-Resorption gekoppelt wird. Thiazide hemmen die NaCl-Resorption im distalen Tubulus und reduzieren darüber die Natriumaufnahme. Einen ähnlichen Ansatzpunkt haben Blocker epithelialer Na + -Kanäle (z.b. Amiodaron) in den Hauptzellen von Verbindungsstück und Sammelrohr. Die Expression epithelialer Na + -Kanäle wird durch Aldosteron reguliert. Aldosteron-Antagonisten (z.b. Spironolacton) reduzieren die Natriumdurchlässigkiet des Sammelrohrs in ähnlicher Weise wie Na + -Kanal-Blocker. Sowohl Schleifen- als auch Thiazid-Diuretika führen zu einer vermehrten K + -Ausscheidung. Dies kommt daher, dass die reduzierte NaCl-Resorption im dicken aufsteigenden Teil der Henle Schleife oder im distalen Tubulus durch eine Na + -Resorption in den Hauptzellen des Sammelrohrs kompensiert werden. Da hier die Na + -Resorption an die K + -Sekretion gekoppelt ist, kommt es zu einer verstärkten K + -Sekretion. Der Wirkmechanismus erklärt, warum Hypokaliämie oder hypokalämische metabolische Alkalose zu den häufigeren Nebenwirkungen von Schleifendiuretika zählen. Na + -Kanal-Blocker oder Aldosteron Antagonisten greifen dagegen die Na + -Resorption in den Hauptzellen an und reduzieren damit auch die K + -Sekretion (kaliumsparende Diuretika). Substanzen die nicht vollständig rückresorbiert werden können, steigern den osmotischen Druck im Sammelrohrlumen. Dies führt zu einer reduzierten Wasserrückresorption im Sammelrohr und damit zu einer verstärkten Wasserausscheidung. Ein derartiges Diuretikum, das therapeutisch eingesetzt wird, ist Mannitol, das zur vermehrten Flüssigkeitsausscheidung infundiert wird. Im Rahmen eines Diabetes mellitus und der Sättigung der Transportsysteme kommt es zum Auftreten von Glukose im Sammelrohrlumen. Da Glucose osmotisch wirksam ist, führt dies zu einer osmotischen Diurese und zu dem dominanten klinischen Symptom einer deutlich gesteigerten Wasserausscheidung. Nierensteinleiden S Endokrine und metabolische Aufgaben der Niere S Erythropoetin ist ein Peptidhormon, das in der Nierenrinde bei Hypoxämie gebildet wird (Abb. 44). Ein reduzierter peritubulärer Sauerstoffpartialdruck führ zur Aktivierung eines hypoxiainduced-factors (HIF-1), der die Transkription des Erythropoetin-Gens steigert. Die 6

7 Freisetzung von Erythropoetin führt zu einer Reduktion der Apoptose von Proerythroblasten im Knochenmark und damit zu einer gesteigerten Erythrozytenzahl. Der Mangel an Erythropoetin führt zu einer normochromen, normozytären und hyporegenerativen Anämie. Die renale Anämie lässt sich vollständig durch reduzierte Erythropoetin-Konzentrationen erklären,und mit Erythropoetin suffizient behandeln. Renin ist ein Peptidhormon, das in den juxtaglomerulären Zellen der Niere produziert und freigesetzt wird (Abb. 47). Es gibt zwei Freisetzungsmechansimen, eine konstitutive Freisetzung von inaktivem Renin und die regulierte Sekretion von aktivem Renin, das aus einer inaktiven Vorläuferform, dem Prorenin, durch proteolytische Spaltung entsteht. Die Reninfreisetzung wird zum einem durch eine Reduktion des systemischen Blutdrucks stimuliert oder durch ein Absinken der NaCl-Konzentration in dem Teil des distalen Tubulus, der dem Glomerulus benachbart ist. Renin ist eine Protease die aus Angiotensinogen (das in der Leber gebildet wird) Angiotensin I erzeugt. Im Lungenkranslauf wird durch die Aktivität eines converting enzymes das aktive Angiotensin II gebildet. Angiotensin II ist eine vasokonstriktiv wirkende Substanz, die den peripheren Widerstand wirkungsvoll erhöht. Darüber hinaus stimuliert Angiotensin II die Aldosteronausschüttung in der Nebennierenrinde. Dies führt durch gesteigerten Einbau epithelialer Natriumkanäle zu einer erhöhten Natriumaufnahme in den Hauptzellen von Verbindungsstück und Sammelrohr und damit zur Natrium- und zur Wasserretention. Beide Mechanismen steigern den Blutdruck. Die Reninfreisetzung wird durch das vegetative Nervensystem reguliert (Abb. 49). Der Sollwert, d. h. der Blutdruck unterhalb dessen es zu einer Freisetzung von Renin kommt, wird durch alpha1- Rezeptoren moduliert. Die dauerhafte Aktivierung von α1- Rezeptoren verschiebt die Schwelle zu höheren Blutdruckwerten, es kommt bereits bei höheren Blutdruckwerten als denen, die Gesunde aufweisen zu einer Freisetzung von Renin und damit zu einer weiteren Blutdrucksteigerung. Die Aktivierung von ß1-Rezeptoren erhöht dagegen blutdruckunabhängig die Renin-Freisetzung. Calcitriol ist die aktive Form von Vitamin D. Proximale Tubuluszellen wandeln 25-Hydroxy- Vitamin D in aktives 1,25-Dihydroxyvitamin D (Calcitriol) um (Abb. 53). Calcitriol steigert die Calciumresorption im Darm, aktiviert Osteoblasten und stimuliert somit den Knochenaufbau. Darüber hinaus steigert es die renale Calciumresorption und die intestinale Phosphataufnahme (Abb. 55). In der Regulation von Calcium und Phosphat spielen neben dem Calcitriol noch die beiden Hormone Parathormon und Calcitonin eine Rolle (Abb. 56). Parathormon ist ein Peptidhormon aus 84 Aminosäuren, das in den Epithelkörperchen gebildet wird. Parathormon stimuliert die Aktivität von Osteoklasten und damit die Freisetzung von Ca 3 (PO 4 ) 2 aus dem Knochengewebe. Darüber hinaus hemmt Parathormon die Phosphat- Resorption im proximalen Tubulus durch vermehrte Internalisierung von Na + -gekoppelten Phosphattransportern. Außerdem erhöht Parathormon die Calcium-Resorption im distalen Tubulus und greift des weiteren durch Steigerung der Aktivität der 1a-Hydroxylase, dem Schlüsselenzym der Calcitriolbiosynthese, in den Vitamin D Metabolismus ein. Calcitonin wird in den C-Zellen der Schilddrüse gebildet. Es ist ein Peptidhormon aus 32 Aminosäuren. Seine Funktionen machen Calcitonin zu einer Notbremse gegen Hypercalciämie. Calcitonin steigert die Ca 3 (PO 4 ) 2 -Einlagerung in den Knochen. Es verstärkt die Phosphatausscheidung der Niere und steigert die Calciumrückresorption in der Niere. 7

8 Renale Osteomalazie (S. 57) Eine gestörte Nierenfunktion führt zu tiefgreifenden Veränderungen des Ca 3 (PO 4 ) 2 Stoffwechsels. Die renale Produktion von Calcitriol sinkt, was zu einer reduzierten Resorption von Ca 2+ führt. Die reduzierte PO 4 -Ausscheidung im Rahmen einer Niereninsuffizienz führt dagegen zu einer Steigerung der Phosphatkonzentration. Da Ca 3 (PO 4 ) 2 ein niedriges Löslichkeitsprodukt aufweist, kann es trotz reduzierter Ca 2+ - Konzentration zum Ausfall von Ca 3 (PO 4 ) 2 kommen und damit zu einer weiteren Reduktion der Ca 2+ -Konzentration. Der daraus resultierende Anstieg der Parathormon-Freisetzung (sekundärer Hyperparathyreodismus) verursacht eine Mobilisation von Ca 3 (PO 4 ) 2 aus dem Knochen. Die Ca 2+ -Konzentration steigt, was die Bildung von Ca 3 (PO 4 ) 2 Kristallen an Orten außerhalb des knöchernen Skeletts weiter stimuliert. Es kommt zur extra-ossären Kalzifikation und zur Osteomalazie. Zusammenfassung Pathophysiologie tubulärer Transportprozesse und Nierenversagen S