ArchivDeutsches Ärzteblatt49/2019Akute Nierenschädigung
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Hintergrund: Alter und Komorbiditäten operativer Patienten steigen an. Eine häufig unterschätzte perioperative Komplikation ist die akute Nierenschädigung (AKI). 2–18 % der hospitalisierten und 22–57 % der Intensivpatienten entwickeln eine AKI. Obwohl sie einen entscheidenden prognostischen Faktor darstellt, zeigt sich, dass 57–75,6 % der Fälle nicht erkannt werden.

Methoden: Selektive Literaturrecherche in PubMed und Cochrane-Library mit den Suchbegriffen „acute kidney injury“, „biomarker“, „perioperative“, „renal function“ „KDIGO“.

Ergebnisse: Die Pathophysiologie einer AKI ist komplex. Konventionelle Biomarker sind für eine zeitige Diagnose weder spezifisch (Urinproduktion) noch sensitiv (Serumkreatinin) genug. Der frühe Nachweis einer subklinischen AKI (Nierenschaden ohne Funktionsverlust) – erscheint angesichts der Pathophysiologie und eingeschränkter Therapiemöglichkeiten sinnvoll, um einen fortschreitenden/bleibenden Schaden abzuwenden. Neue Schädigungsbiomarker ermöglichen einen frühzeitigen Beginn nephroprotektiver Interventionen. Therapeutisch ist ein multimodaler Ansatz notwendig, der gemäß „Kidney Disease: Improving Global Outcomes“(KDIGO)-Bündel unter anderem eine Optimierung der Hämodynamik und ein Absetzen nephrotoxischer Medikamente beinhaltet.

Schlussfolgerungen: Identifizierung von Risikopatienten und Sensibilisierung des behandelnden Personals hinsichtlich Leitlinienumsetzung sind elementar. Die Implementierung neuer Biomarker in den Alltag erscheint dabei sinnvoll und notwendig. Zukünftige Studien müssen zeigen, in welcher Form sie (einzeln/kombiniert) verwendet werden sollten.

LNSLNS

Ältere, multimorbide Patienten stehen zunehmend im Fokus der operativen Medizin. Bedeutsam für den Genesungsprozess ist die Vermeidung von Komplikationen in der perioperativen Phase. Hierbei werden Ausmaß und Bedeutung der akuten Nierenschädigung („acute kidney injury“, [AKI]) oft unterschätzt (1). 2–18 % der hospitalisierten Patienten (2, 3) und 22–57 % der intensivmedizinischen Patienten entwickeln eine AKI während ihres Klinikaufenthaltes (4, 5). Dies führt zu einem Anstieg der Letalität von 3–30 %, zu erhöhtem medizinischen Aufwand und zu zusätzlichen Kosten (68). Für Patienten, die eine Dialysepflichtigkeit während ihres Kranken­haus­auf­enthaltes entwickeln, ist die Letalität mit 14–41 % drastisch erhöht (9). Trotzdem scheint eine AKI nicht hinreichend erkannt oder beachtet zu werden: National und international werden 57–75,6 % der Fälle nicht erkannt, diagnostiziert und/oder dokumentiert (1013), sodass neben einer signifikanten Dunkelziffer, auch von einer fehlenden Wissens- und Bewusstseinslage ausgegangen werden muss. Die AKI ist ein eigenständiger Risikofaktor für die Entstehung von kardio-/zerebrovaskulären Komplikationen und die Entwicklung einer chronischen Niereninsuffizienz (4, 14, 15). Hieraus ergibt sich ein moralischer, medizinischer und ökonomischer Handlungsdruck, die AKI ins Bewusstsein zu rücken.

Methodik

Selektive Literaturrecherche in den Datenbanken PubMed und Cochrane-Library mit den Suchbegriffen „acute kidney injury“, „biomarker“, „perioperative“, „renal function“, „KDIGO“ unter der Akzentuierung der aktuellen Studienlage der letzten fünfzehn Jahre.

Lernziele

Der Leser soll nach Lektüre dieses Beitrags:

  • wissen, dass eine unerkannte und unbehandelte akute Nierenschädigung und ihre Folgen bedeutsam sind.
  • den multimodalen Ansatz für Prävention und Behandlung der AKI kennen.
  • den komplexen Pathomechanismus des akuten Nierenversagens verinnerlicht haben.

Definition

Die Diagnose und Einteilung der AKI erfolgt anhand etablierter Kriterien (dreistufige Schweregradeinteilung der „Kidney Disease: Improving Global Outcome“ [KDIGO]) (16). Grundlage ist die Begutachtung zweier leicht verfügbarer Parameter, der Serumkreatinin-Konzentration und der Urinproduktion (Tabelle). Zur Vertiefung verweisen wir auf den kürzlich erschienenen Übersichtsartikel von Alscher et al. (17).

KDIGO: AKI-Klassifikation und Kriterien
Tabelle
KDIGO: AKI-Klassifikation und Kriterien

Bei der AKI handelt es sich um ein breites klinisches Syndrom, das verschiedene Ätiologien umfasst. Die AKI betrifft sowohl die Nierenstruktur als auch die Nierenfunktion und ist durch eine abrupte Abnahme der Letzteren gekennzeichnet. Eine AKI beinhaltet demnach ein Nierenversagen, ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Eine Nierenschädigung ohne einen begleitenden Nierenfunktionsverlust (siehe „subklinische AKI“) ist ebenso möglich, wie eine potenzielle Reversibilität (Grafik 1) (16) .

Schematische Darstellung der Beziehungen
Grafik 1
Schematische Darstellung der Beziehungen

Physio-/Pathophysiologie

Der renale Blutfluss wird während Normotonie durch die renale Autoregulation aufrechterhalten. Ziel ist, bei schwankendem renalen Blutfluss eine adäquate glomeruläre Filtrationsrate durch „Umverteilung“ zu gewährleisten.

Perioperativ kann es durch verschiedene Einflüsse zu einer Reduktion des renalen Blutflusses und damit verbundener renaler Hypotension mit konsekutiver Sauerstoffminderversorgung kommen (Grafik 2). Hier seien das unter Stressphasen vermehrt freigesetzte antidiuretische Hormon (ADH) und Angiotensin II erwähnt, zwei potente renale Vasokonstriktoren (18, 19). Es entstehen regionale Veränderungen des renalen Blutflusses, wodurch das Endothel geschädigt und eine Entzündungsreaktion ausgelöst werden (20). Die Störung der Mikrozirkulation (20, 21) und der Verschluss kleiner Gefäße führen zu einer lokalen Mikroischämie.

Schematische Darstellung der Pathophysiologie einer akuten Nierenschädigung
Grafik 2
Schematische Darstellung der Pathophysiologie einer akuten Nierenschädigung

Bedingt durch ihre niedrige Oxygenierung und ihre Gefäßarchitektur ist die äußere Medulla sehr anfällig für Veränderungen der Durchblutung und Oxygenierung (22). Zudem wird die Blutversorgung durch ein lokal entstehendes Ödem beeinträchtigt. Das Ungleichgewicht zwischen Produktion und Bedarf von Sauerstoff und Nährstoffen führt zu einer Schädigung der Tubulusepithelzellen. Zytokine werden freigesetzt, die erneut Entzündungszellen anlocken und Tubuluszellen schädigen, wodurch ein Kreislauf entsteht und schädliche Abfallstoffe akkumulieren. Parallel werden Reparaturmechanismen in Gang gesetzt (21). Eine leichte Nierenschädigung kann kompensiert und ein detektierbarer Funktionsausfall vermieden werden. Kommt es zur Erschöpfung dieser Nierenreserve, kann es zu einer dauerhaften Nierenerkrankung kommen.

Urin und Serumkreatinin – funktionelle Biomarker

Zur Evaluation der Nierenfunktion werden die Urinmenge und die Konzentration des Serumkreatinins bestimmt. Sie dienen als funktionelle Biomarker, besitzen jedoch Limitationen in ihrer Aussagekraft. Circa 400–500 mL Urin pro Tag sind notwendig, um stickstoffhaltige Abfallprodukte auszuscheiden. Oft kommt es durch perioperative Einflüsse (Grafik 2) zu einer Oligurie (Urin < 0,5 mL/kg/h). Die Bestimmung des (24-)Stunden-Urins wäre eine Möglichkeit, die glomeruläre Filtrationsrate eines Patienten zu präzisieren. Diese Ansätze sind jedoch umständlich, zeitaufwendig und fehleranfällig (zum Beispiel Verfälschung durch Medikamente), insbesondere bei Patienten mit bestehender AKI. Weitere Faktoren wie eine stressbedingte Ausschüttung von ADH, welches die Ausscheidung freien Wassers hemmt, tragen zu einer Oligurie bei. In der Vergangenheit wurde eine perioperative Verminderung der Harnbildung häufig mit einer Volumensubstitution therapiert, welche in Hypervolämie und Gewebeödemen resultierte (siehe „Hämodynamik“). Da die Niere selbst von einer Gewebskapsel umschlossen ist, kann ein Ödem zu einem erhöhten Druck in der Kapsel und somit zu verminderter Organperfusion beitragen. Durch einen generell erhöhten abdominalen Druck, zum Beispiel während laparoskopischer Operationen oder eines abdominalen Kompartmentsyndroms, kommt es ebenfalls zur Verminderung der Urinmenge. Studien belegen, dass eine verminderte Urinproduktion mit einem schlechteren Behandlungsergebnis sowohl für Erwachsene (23) als auch für Kinder (24) einhergeht. Eine verminderte Urinmenge lässt dennoch keinen unmittelbaren Rückschluss auf eine Nierenfunktionsstörung zu. (Kurze) oligurische Episoden gehen nicht zwangsläufig mit einer nach derzeitigen KDIGO-Kriterien definierten AKI einher (2527).

Die perioperative Urinproduktion unterliegt vielen Einflüssen und besitzt so nur eine geringe Spezifität. Vorübergehende oder weniger gravierende Veränderungen bleiben unerkannt, obwohl es bereits zu einem potenziellen Nierenschaden gekommen ist.

Limitationen gelten auch für das Serumkreatinin. Es bildet das Endprodukt des Kreatin-Phosphat-Stoffwechsels, der hauptsächlich als Energielieferant dem Muskel-, Leber- und Hirngewebe dient. Die Serumkreatinin-Konzentration wird maßgeblich durch die Muskelmasse, Ernährung, Aktivität und Hämodilution bestimmt. Auch Cephalosporine und Barbiturate können die Konzentration im Serum erhöhen. Die Serumkreatinin-Konzentration und die glomeruläre Filtrationsrate verhalten sich exponenziell antiproportional zueinander – bei geringen Erhöhungen der Serumkreatinin-Konzentration ist es bereits zu einer Reduktion von ≥ 50 % der Nierenfunktion gekommen, welche mit einer schlechteren Prognose einhergeht (28, 29). Es liegen hyperbolische Verhältnisse vor: Auch wenn bereits 50 % des funktionellen Nierengewebes verloren sind, kommt es „nur“ zu einer Verdopplung des Serumkreatinin-Wertes, der damit eine geringe Sensitivität besitzt. Zudem lässt die Konzentration keinen Rückschluss auf die Nierenreserve zu (30).

Insbesondere bei hochbetagten und muskelarmen Patienten kann die Serumkreatinin-Konzentration trotz deutlich reduzierter glomerulärer Filtrationsrate annähernd normal ausfallen. Die Bestimmung des Serumkreatinin-Wertes kann so zu einer signifikanten Überschätzung der Nierenfunktion führen (31). Der Anstieg des Serumkreatinin-Wertes und die Abnahme der Urinmenge sind weder frühzeitig, noch sensitiv oder spezifisch genug, um eine AKI zeitnah zu diagnostizieren (32). Aufgrund der Pathophysiologie ist jedoch anzunehmen, dass eine zeitgerechte Intervention einen wesentlichen Faktor für das Behandlungsergebnis darstellt. Dies begründet die Suche nach neuartigen Biomarkern, die nicht nur einen Rückgang der Nierenfunktion abbilden, sondern auch strukturelle Schäden an der Niere zu einem früheren Zeitpunkt erkennen lassen (32).

Neue Schädigungsmarker

Untersuchungen belegen, dass verschiedene neue renale Biomarker Rückschlüsse auf eine Nierenschädigung ermöglichen (3335). Ziel ist es, eine subklinische AKI zu identifizieren und zu therapieren. Studien unterstreichen, dass viele neue Biomarker in der frühzeitigen Diagnose, Prognose sowie der Einschätzung der Langzeitmortalität geeignet und den konventionellen Markern überlegen sind. Perioperative Konzentrationserhöhungen waren signifikant mit der Entstehung einer postoperativen AKI verbunden (3640, e1e3). So konnte zum Beispiel für das Produkt aus TIMP-2 und IGFBP7 eine 92 % Wahrscheinlichkeit für eine moderate bis schwere AKI gezeigt werden. Im Gegensatz zu den zuvor genannten glomerulären Prozessen werden die neuen Schädigungsmarker tubulär freigesetzt – dort, wo am ehesten ein Schaden entsteht. Sie erlauben Aussagen über verschiedene Verletzungsmechanismen und Aspekte der Nierenfunktion (3638). Zu diesen Markern zählen unter anderem NGAL, TIMP-2 und IGFBP7 sowie Cystatin-C, die zunehmend kostengünstiger über Laborroutinen und „point-of-care“-Systeme bestimmt werden können, deren Vorstellung jedoch an dieser Stelle zu umfassend wäre.

Konzept der Angina renalis, subklinische AKI sowie Biomarker-gesteuerte Therapie

Empfindliche Biomarker wie Troponin haben dazu beigetragen, die Früherkennung und Behandlung von ischämischen Myokardschädigungen zu verbessern. 2010 wurde das Konzept der „Angina renalis“ eingeführt. Im Gegensatz zum akuten Koronarsyndrom ist die AKI asymptomatisch, ihre Entstehung komplexer und die Diagnose mit herkömmlichen funktionellen Markern verzögert, was ebenfalls für die Behandlung zutrifft. Daher lassen sich die beiden Krankheitsbilder schwer vergleichen. Mit dem Konzept der „Angina renalis“ soll eine frühzeitige renale Risikostratifizierung unter Zuhilfenahme von Biomarkern erfolgen. In diesem Kontext ist der Begriff der subklinischen AKI entstanden. Dieser beschreibt einen Biomarker-positiven, jedoch (noch) Serumkreatinin-normwertigen Zustand – also eine Nierenschädigung ohne Funktionseinschränkung (e4) (Grafik 1). Biomarker-positive Patienten scheinen bereits ein höheres Risiko für Komplikationen zu haben (Nierenersatztherapie: Odds Ratio [OR]: 16,4; 95-%-Konfidenzintervall: [3,6; 76,9]; P = 0,001, Krankenhaussterblichkeit: OR: 2,8; 9; [1,9; 4,1]; P = 0,001) (e5, e6). Auch wenn ein Anstieg der Biomarker eine AKI und einen konsekutiven Anstieg der Serumkreatinin-Konzentration vorhersagt, können – aktuell – per Definition nur Veränderungen des Serumkreatinin-Wertes oder der Urinmenge eine AKI diagnostizieren. In einer im Jahr 2017 veröffentlichen Konsensusdefinition wird eine AKI auch über einen Biomarkeranstieg ohne Serumkreatinin-Veränderungen anerkannt (e7). Die frühzeitige Freisetzung von Biomarkern in den geschädigten Nierentubuli könnte ein Zeitfester für eine Verhinderung von weiteren Schädigungen eröffnen und dadurch Einschränkungen der Nierenfunktion vermeiden (Grafik 3) (e8). Die zusätzliche Implementierung von klinischen Risiko-Scores (zum Beispiel Renal-Risk-Index) und der Einbezug des klinischen Kontextes erhöhen dabei die Aussagefähigkeit und verbessern den negativen Vorhersagewert (e9e11). Um die Schwere der AKI abzuschätzen, kann bei Patienten mit bereits bestehender AKI zusätzlich der Furosemid-Stresstest durchgeführt werden. Dieser ist zur weiteren Risikostratifizierung nützlich (AKI-Progression, Bedarf von Nierenersatztherapie und Mortalität) (e12, e13).

Schematisches Modell einer akuten Nierenschädigung
Grafik 3
Schematisches Modell einer akuten Nierenschädigung

Die neuen Biomarker stellen ein wichtiges Hilfsmittel zur Erkennung und Therapieplanung der AKI dar. Ihr Nutzen sollte daher in den klinischen Alltag implementiert werden, sofern im Gesundheitssystem die dafür notwendigen Ressourcen verfügbar sind – idealerweise bei der Durchsetzung des KDIGO-Bündels.

Therapieoptionen in der perioperativen Phase

Lange nahm man an, dass eine AKI nicht verhinderbar beziehungsweise therapierbar sei. Basierend auf neueren Studien ergab sich ein Paradigmenwechsel.

KDIGO-Bündel

Die KDIGO-Bündel sind ein multimodaler Ansatz und empfehlen präventive Maßnahmen für Patienten mit hohem Risiko für eine AKI. Sie beinhalten die Vermeidung nephrotoxischer Wirkstoffe, Optimierung des Volumenstatus und des Perfusionsdrucks, Einhaltung einer Normoglykämie, regelmäßige Überwachung von Serumkreatinin und Urinausscheidung und gegebenenfalls Erweiterung des hämodynamischen Monitorings (Kasten) (e14).

Empfehlungen nach Schweregrad gemäß „KDIGO“-Bündel
Kasten
Empfehlungen nach Schweregrad gemäß „KDIGO“-Bündel

Zwei jüngst veröffentlichte randomisierte kontrollierte klinische Studien verdeutlichten, dass die Biomarker-gesteuerte Umsetzung der KDIGO-Bündel im Vergleich zur Standardtherapie zu einer signifikanten Reduktion des Auftretens einer AKI bei herz- und allgemeinchirurgischen Patienten führte („Prevention of Acute Kidney Injury“ [PrevAKI]: 55,1 % versus 71,1 %; P = 0,004, „Biomarker-guided Intervention to prevent Acute Kidney Injury [BigpAK]: 27,1 % versus 48,0 %; P = 0,03) (e15, e16).

In diesem Zusammenhang ist auch an das behandelnde Personal zu denken. Aus Untersuchungen zur Durchführung leitliniengetreuer Maßnahmen ist deutlich geworden, dass obwohl sie bekannt sein sollten, diese insgesamt aber nur zu 24 % hinreichend umgesetzt wurden. Als komplexes Beispiel erfuhr das Sepsis-Bundle nur eine Akzeptanz in Höhe von 34 %, die einzelne Maßnahme der Glukosekontrolle nur eine Akzeptanz von 45 % (e17). Eine weitere Studie zur Umsetzung der Empfehlungen hinsichtlich AKI in den ersten 24 h fiel mit 26 % ähnlich schlecht aus (e18). Hier ergibt sich ein definitiver Handlungsdruck hinsichtlich Schulung, Aufklärung und beispielhaftem/vorbildlichem Handeln.

Hämodynamik

Renale Minderperfusion mit konsekutiver Sauerstoffunterversorgung sowie Entzündungsreaktionen gelten als zwei der Hauptfaktoren für die Entwicklung einer AKI. Die AKI ist mit einer intraoperativen Hypotension vergesellschaftet (e19, e20). Zudem münden anhaltende hypotensive Episoden in einer gestörten Autoregulation (e21).

Ein perioperatives hämodynamisches Monitoring führt, unabhängig von der Art der Überwachung, zu einem verminderten Auftreten einer AKI (e22e25). In einer großen retrospektiven Kohortenstudie mit 5 127 nichtkardiochirurgischen Patienten konnte eine AKI nachgewiesen werden, wenn der mittlere arterielle Blutdruck während der Operation für ≥ 20 min < 60 mmHg oder für ≥ 10 min < 55 mm Hg betrug (bereinigte OR: 2,34; [1,35; 4,05], P < 0,05) (e19). Hypotensive Phasen sollten daher so kurz wie möglich gehalten werden (e19). Dennoch gibt es keinen generellen optimalen Blutdruck, da dieser abhängig von Vorerkrankungen und dem Zustand des Patienten ist. In der INPRESS-Studie („intraoperative Norepinephrine to control arterial pressure“) wurde untersucht, ob ein personalisiertes Blutdruckregime bei Patienten mit erhöhtem Risiko für eine AKI einen Einfluss auf die postoperative Funktion verschiedener Organsysteme hat. Patienten, deren systolischer Blutdruck im 10-%-Intervall des systolischen Ruhedrucks gehalten wurde, hatten ein geringeres Risiko für postoperative Organdysfunktionen (relatives Risiko 0,73; [0,56; 0,94]; P = 0,02; absolute Risikodifferenz –14 % [−25; −2]). Nierenfunktionsstörungen traten in der individualisierten Gruppe mit 32,7 % seltener auf als in der Standardkontrollgruppe (49 %, absolute Risikodifferenz –16 %; [−27; −5]; angepasstes relatives Risiko 0,70 [0,53; 0,92]; P = 0,01) (e26). Die arterielle Hypotension ist eine häufige Folge von Hypovolämie. In einer kürzlich veröffentlichen Studie wurden 3 000 abdominalchirurgische Patienten randomisiert und in ein liberales und ein restriktives Volumenregime eingeteilt. Patienten im restriktiven Arm entwickelten häufiger eine postoperative AKI (8,6 versus 5,0 %, P < 0,001) und benötigten häufiger eine Nierenersatztherapie ([0,9 % versus 0,3 %], P = 0,048) (e27). Demgegenüber stehen Ergebnisse zahlreicher Studien, die einer Volumenüberladung eine Verschlechterung der Nierenfunktion und eine Erhöhung der Gesamtmortalität attestieren (e28, e29). In diesem Zusammenhang ist die Distanzorganschädigung zu erwähnen, bei der es durch eine AKI auch zu extrarenalen Effekten, zum Beispiel Hyperpermeabilität, kommen kann und die eine Volumenüberladung (zum Beispiel Lungenödem) aggravieren würden (e30e32). Ein sinnvoller Ansatz scheint in der Mitte zu liegen, sodass ein ausgeglichener Volumenstatus essenziell ist (Grafik 4).

U-förmige Beziehung zwischen perioperativen Komplikationen und Volumenstatus des Patienten
Grafik 4
U-förmige Beziehung zwischen perioperativen Komplikationen und Volumenstatus des Patienten

Ebenso bedeutsam ist die Wahl der Substitutionssubstanz. Isotone Kochsalzlösung 0,9 % enthält einen unphysiologisch hohen Chloridanteil, der zur einer hyperchlorämischen Azidose und zu einer renalen Vasokonstriktion mit vermindertem renalen Blutfluss und vermindeter glomerulärer Filtrationsrate (e33e36) und erhöhter Inzidenz einer AKI führt (e37). Ein Chlorid-restriktives Infusionsregime ist mit einer reduzierten Inzidenz von moderater und schwerer AKI vergesellschaftet (e38e40). Balancierte Kristalloidlösungen sollten daher bevorzugt werden (e41).

Zur medikamentösen Blutdruckunterstützung empfehlen die meisten Leitlinien zunächst Norepinephrin. Auch wenn bisher nicht bekannt ist, welcher Vasopressor den größten protektiven Effekt auf die Entwicklung einer AKI hat, erhöht Norepinephrin den globalen und den medullären Blutdruck und konsekutiv die Diurese.

Eine verringerte kardiale Auswurfleistung und eine rechtsventrikuläre Dysfunktion sollten in diesem Zusammenhang Beachtung finden. Wenn der rechte Ventrikel kompromittiert ist, kommt es zu einem geringeren venösen Abfluss, und Blut staut sich bis zur Niere auf. Zusammen mit einem entstehenden interstitiellen Kapselödem erhöht sich der Organwiderstand, was zu einer signifikanten Reduktion des renalen Blutflusses und in der Folge zu einem erhöhten Risiko für eine AKI führen kann (e42). Der zentralvenöse Druck kann hier hinweisend sein. Ein erhöhter zentralvenöser Druck als „Drainagemarker“ kann nicht nur mit einem höheren Risiko für eine Nierenschädigung, sondern auch mit einer schwereren Nierenschädigung einhergehen (e43e45).

Die Aufrechterhaltung der Herzindizes erscheint in diesem Zusammenhang grundsätzlich sinnvoll (e46). In diesen Phasen wäre nach pathophysiologischen Überlegungen und unter erweitertem hämodynamischen Monitoring die Gabe von Vasopressoren, allein oder in Kombination mit Inotropika, indiziert. Ein renaler Sauerstoffmangel kann nicht zuletzt durch einen Mangel an Sauerstoffträgern begründet sein. Eine präoperative Anämie mit Hämoglobinwerten < 8 mg/dL geht mit einem bis zu 4-fach erhöhten Risiko für eine AKI einher (e47, e48). Hierbei ist zu beachten, dass Bluttransfusionen ein eigenes Risiko für eine AKI darstellen können (e49e51).

Medikamentöse Empfehlungen/Therapie

Eine pharmakologische Therapie zur Vorbeugung und Behandlung der AKI gibt es derzeitig nicht. In der perioperativen Medizin gewinnt seit Jahren Dexmedetomidin, ein hochselektiver α-2-Agonist mit pleiotropen Effekten (unter anderem sedative, analgetische und anxiolytische Effekte, verminderte endogene Norepinephrinfreisetzung, Verbesserung der hämodynamischen Stabilität und der Balancierung von myokardialem Sauerstoffangebot/-bedarf), immer größere Beliebtheit. Im Bereich der Herzchirurgie führte die Gabe von Dexmedetomidin zu einer signifikanten Reduktion der AKI bei Patienten mit präoperativer normaler bis geringgradig eingeschränkter Nierenfunktion (e52e54). Die Inzidenz für AKI in den ersten postoperativen 48 Stunden war in der Interventionsgruppe signifikant niedriger im Vergleich zur Kontrollgruppe (14 % [n = 14] versus 33 % [n = 33]) (e55). Dexmedetomidin scheint dabei dosisabhängig den Anstieg von Neutrophilengelatinase-assoziierten Lipocalin zu reduzieren (e56). Möglicherweise ist Dexmedetomidin daher nephroprotektiv. Weitere kontrolliert randomisierte Studien sollten jedoch vor einer definitiven Therapieempfehlung durchgeführt werden.

Einige Studien zeigen, dass volatile Anästhetika nephroprotektive und antiinflammatorische Eigenschaften besitzen, obwohl sie einen reduzierten renalen Blutfluss und eine reduzierte renale glomeruläre Filtrationsrate induzieren können (e57, e58). Volatile Anästhetika sollen durch Aktivierung anti- und Inhibierung proinflammatorischer Mediatoren renale Reperfusionsschäden verringern. Die unzureichende Datenlage lässt allerdings keine eindeutige Empfehlung zu (e59). Mehrere Studien zur Gegenüberstellung von inhalativen und intravenösen Anästhetika sind initiiert.

Es wurde angenommen, dass Statine die Inzidenz der AKI reduzieren. Kürzlich veröffentlichte Daten konnten diese Aussage jedoch nicht stützen (e60, e61). Eine generelle Empfehlung zur Verwendung von Statinen zur Vorbeugung einer AKI kann aufgrund der eingeschränkten Datenlage nicht gegeben werden (e62).

Ein zunächst postulierter nephroprotektiver Effekt von Natriumbikarbonat (e63) durch eine Alkalisierung des Urins konnte in weiteren randomisiert-kontrollierten Studien nicht bestätigt werden (e64, e65).

Nierenersatztherapie

Zentrale Fragen bei einer schweren AKI sind, ob und wann eine Nierenersatztherapie beim Patienten eingesetzt werden soll. Die KDIGO-Richtlinien empfehlen derzeitig den Beginn einer Nierenersatztherapie bei lebensbedrohlichen Komplikationen (absolute Indikation), einschließlich diuretikaresistenter Volumenüberladung oder signifikanten Stoffwechsel-/Elektrolytstörungen (e14). Die Mehrheit der Patienten entwickelt jedoch eine schwere AKI ohne lebensbedrohliche Komplikationen, sodass die Entscheidung des „ob und wann“ einer Nierenersatztherapie im Ermessen des Intensivmediziners beziehungsweise Nephrologen liegt. Bei einem zu späten Beginn können bereits Komplikationen (zum Beispiel Volumenüberladung) aufgetreten sein, die mit einer erhöhten Mortalität assoziiert sein können. Bei einem zu frühen Beginn wird ein invasives Verfahren eingesetzt, das möglicherweise nicht benötigt wird. Die wichtige Frage, wann bei AKI-Patienten ohne urämische Symptome, Elektrolytentgleisungen oder Volumenüberladung mit einer Nierenersatztherapie begonnen werden sollte, wird kontrovers diskutiert – bedingt auch durch die unterschiedlichen Definitionen des „frühen“ oder „späten“ Behandlungsbeginns in den Studien (e66). So konnte zum Beispiel in einer randomisiert kontrollierten Studie bei Patienten mit AKI-KDIGO 3 kein Effekt einer frühen im Vergleich zur späteren Nierenersatztherapie auf die 60-Tages-Mortalität beobachtet werden. 49 % der Patienten in der späteren Gruppe mit Nierenersatztherapie benötigten keine Nierenersatztherapie. Es gab mehr Katheterinfektionen in der frühen Gruppe mit Nierenersatztherapie. Hingegen konnte gezeigt werden, dass der frühe Beginn einer Nierenersatztherapie im Vergleich zu einem späteren Beginn bei Patienten mit AKI-KDIGO 2 die 90-Tages-Mortalität verbessert (e67). Weitere Studien zu dieser Fragestellung sind wegen bisher nicht eindeutiger Datenlage auf dem Weg.

Prävalenz
2–18 % der hospitalisierten Patienten und 22–57 % der intensivmedizinischen Patienten entwickeln eine akute Nierenschädigung während ihres Klinikaufenthaltes.

Eigenständiger Risikofaktor
Die akute Nierenschädigung ist ein eigenständiger Risikofaktor für die Entstehung von kardio-/zerebrovaskulären Komplikationen und die Entwicklung einer chronischen Niereninsuffizienz.

Definition
Grundlage für die Diagnose der akuten Nierenschädigung ist die Begutachtung zweier leicht verfügbarer Parameter, der Serumkreatinin-Konzentration und der Urinproduktion.

Physiologie und Pathophysiologie
Der renale Blutfluss wird während Normotonie durch die renale Autoregulation aufrechterhalten. Ziel ist, bei schwankendem renalen Blutfluss eine adäquate glomeruläre Filtrationsrate durch „Umverteilung“ zu gewährleisten.

Biomarker „Urinproduktion“
Die perioperative Urinproduktion unterliegt vielen Einflüssen und besitzt so nur eine geringe Spezifität. Vorübergehende oder weniger gravierende Veränderungen bleiben unerkannt, obwohl es bereits zu einem potenziellen Nierenschaden gekommen ist.

Neue Schädigungsmarker
Studien unterstreichen, dass viele neue Biomarker in der frühzeitigen Diagnose, Prognose sowie in der Einschätzung der Langzeitmortalität geeignet und den konventionellen Markern überlegen sind.

Konzept der „Angina renalis“
Mit dem Konzept der „Angina renalis“ soll eine frühzeitige renale Risikostratifizierung unter Zuhilfenahme von Biomarkern erfolgen. In diesem Kontext ist der Begriff der subklinischen AKI entstanden.

Weitere Risikostratifizierung
Um die Schwere der AKI abzuschätzen, kann bei Patienten mit bereits bestehender AKI zusätzlich der Furosemid-Stresstest durchgeführt werden. Dieser ist zur weiteren Risikostratifizierung nützlich.

KDIGO-Bündel
Diese beinhalten die Vermeidung nephrotoxischer Wirkstoffe, Optimierung des Volumenstatus und des Perfusionsdrucks, Einhaltung einer Normoglykämie, regelmäßige Überwachung von Serumkreatinin-Konzentration und Urinausscheidung.

Hämodynamik
Renale Minderperfusion mit konsekutiver Sauerstoffunterversorgung sowie Entzündungsreaktionen gelten als zwei der Hauptfaktoren für die Entwicklung einer akuten Nierenschädigung.

Effekt des hämodynamischen Monitorings
Ein perioperatives hämodynamisches Monitoring führt, unabhängig von der Art der Überwachung, zu einem verminderten Auftreten einer AKI.

Aktuelles Studienergebnis
In einer kürzlich veröffentlichen Studie wurden 3 000 abdominalchirurgische Patienten randomisiert und in ein liberales und ein restriktives Volumenregime eingeteilt. Patienten im restriktiven Arm entwickelten häufiger eine postoperative AKI und benötigten häufiger eine Nierenersatztherapie.

Zentralvenöser Druck als „Drainagemarker“
Ein erhöhter zentralvenöser Druck als „Drainagemarker“ kann nicht nur mit einem höheren Risiko für eine Nierenschädigung, sondern auch mit einer schwereren Nierenschädigung einhergehen.

Nierenersatztherapie
Die KDIGO-Richtlinien empfehlen derzeitig den Beginn einer Nierenersatztherapie bei lebensbedrohlichen Komplikationen (absolute Indikation), einschließlich diuretikaresistenter Volumenüberladung oder signifikanten Stoffwechsel-/Elektrolytstörungen.

Nierenersatztherapie
Die Mehrheit der Patienten entwickelt eine schwere AKI ohne lebensbedrohliche Komplikationen, sodass die Entscheidung des „ob und wann“ einer Nierenersatztherapie im Ermessen des Intensivmediziners beziehungsweise Nephrologen liegt.

Interessenkonflikt
Prof. Zarbock erhielt Erstattung von Reise- und Übernachtungskosten sowie Honorare für Vortragstätigkeiten von Fresenius, Astute Medical, Bio Merieux, Braun, Baxter, AM Pharma, Ratiopharm, Amomed, und Edwards. Für die Durchführung von klinischen Auftragsstudien wurde er honoriert von Biotest, Fresenius, La Jolla Pharmaceuticals, Astute Medical, und Astellas. Für ein von ihm initiiertes Forschungsvorhaben wurden im Gelder zuteil von Baxter, Fresenius, Astute Medical, Astellas, und Bio Merieux.

PD Meersch wuden Reise- und Übernachtungskosten erstattet und sie erhielt Honorare für Vortragstätigkeiten von Astute Medical.


Dr. Weiss und Prof. Pavenstädt erklären, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Manuskriptdaten
eingereicht: 20. 3. 2019, revidierte Fassung angenommen: 10. 10. 2019

Anschrift für die Verfasser
Prof. Dr. Alexander Zarbock

Universitätsklinikum Münster

Klinik für Anästhesiologie, operative Intensivmedizin und Schmerztherapie

Albert-Schweitzer-Campus 1, 48149 Münster

zarbock@uni-muenster.de

Zitierweise
Weiss R, Meersch M, Pavenstädt HJ, Zarbock A: Acute kidney injury—a frequently underestimated problem in perioperative medicine. Dtsch Arztebl Int 2019; 116: 833– 42. DOI: 10.3238/arztebl.2019.0833

►Die englische Version des Artikels ist online abrufbar unter:
www.aerzteblatt-international.de

Zusatzmaterial
Mit „e“ gekennzeichnete Literatur:
www.aerzteblatt.de/lit4919 oder über QR-Code

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Medizinische Klinik D, Allgemeine Innere Medizin sowie Nieren- und Hochdruckkrankheiten und Rheumatologie: Prof. Dr. med. Hermann-Joseph Pavenstädt
Schematische Darstellung der Beziehungen
Grafik 1
Schematische Darstellung der Beziehungen
Schematische Darstellung der Pathophysiologie einer akuten Nierenschädigung
Grafik 2
Schematische Darstellung der Pathophysiologie einer akuten Nierenschädigung
Schematisches Modell einer akuten Nierenschädigung
Grafik 3
Schematisches Modell einer akuten Nierenschädigung
U-förmige Beziehung zwischen perioperativen Komplikationen und Volumenstatus des Patienten
Grafik 4
U-förmige Beziehung zwischen perioperativen Komplikationen und Volumenstatus des Patienten
Empfehlungen nach Schweregrad gemäß „KDIGO“-Bündel
Kasten
Empfehlungen nach Schweregrad gemäß „KDIGO“-Bündel
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