Bioartifizielle Nieren, renale Epithelzellensysteme und biomimetische Membrangeräte

Verschiedene Ätiologien von Nierenerkrankungen können zu Nierenfunktionsstörungen führen, einschließlich direkter oder indirekter Schädigungen des für die Filtrationsfunktion verantwortlichen Glomerulus oder der für viele der regulatorischen und sekretorischen Funktionen der Niere verantwortlichen Nierenepithelzellen. Akutes Nierenversagen (AKI) infolge akuter Schädigung der Nierentubuluszellen kann auf direkte Beeinträchtigung oder durch ischämische und/oder nephrotoxische Prozesse zurückzuführen sein. Obwohl AKI durch Hyperinflammation entstehen kann, die am häufigsten durch Sepsis oder Gewebetrauma verursacht wird, hat man gezeigt, dass eine akute Tubuluszellenschädigung ohne zugrunde liegende Hyperinflammation einen systemischen hyperinflammatorischen Prozess initiieren und fördern kann, der nicht nur AKI, sondern auch Schädigung und Dysfunktion anderer Organe erhöht. Chronische Nierenerkrankungen (CKD) wie die Endstadium-Nierenerkrankung (ESRD) können das Ergebnis einer langfristigen Schädigung sein, die durch vorheriges Auftreten von AKI induziert wurde, oder progressiv aufgrund chronischer Entzündung. Konventionelle Therapien zur Behandlung von AKI wie Hämofiltration und Hämodialyse zur Behandlung von CKD wurden eingesetzt, um die reduzierte oder verlorene Filtrationsfunktion der Niere zu ersetzen, während einige Sorbentientherapien auf die Entfernung von Pathogenen und sekundären immunologischen Mediatoren wie Zytokinen abzielten, die für die Verschlechterung der Hyperinflammation verantwortlich gemacht werden. Diese Übersicht konzentriert sich auf eine Überprüfung von aufkommenden extrakorporalen Interventionen der  Gerätebehandlung unter Verwendung von Geräten auf der Basis von Nierenepithelzellen, bioartifiziellen Nieren (BAK) und Leukozytenverarbeitungstherapien, wie dem selektiven zytopheretischen Gerät (SCD). Neue Technologien stehen in der Regel vor regulatorischen Hürden, und eine vollständig implantierbare bioartifizielle Niere ist noch Jahre entfernt. Einige Technologien wie das SCD, das die eigenen Zellen eines Patienten verarbeitet, könnten weniger regulatorische Hürden zu überwinden haben. Klinische Daten häufen sich und deuten auf eine Wirkung des SCD hin, um anhaltende Organschäden zu verringern und die Erholung der Organfunktion zu beschleunigen. Dies geschieht wahrscheinlich aufgrund der durch SCD induzierten Modulation der immunologischen Reaktionen, die die Hyperinflammation kontrollieren, sowie der regenerativen Reparaturprozesse, die für die Wiederherstellung der Nierenfunktion verantwortlich sind.