Die „low nephron number”-Hypothese besagt, dass das angeborene Vorhandensein von zu wenig Nephronen die Entstehung einer arteriellen Hypertonie begünstigt.
Nephrone sind die Funktionseinheiten der Niere und bestehen aus dem Glomerulus und- dem Tubulusapparat. Die menschliche Niere besitzt zwischen 500.000 und etwa 1,5 Millionen solcher Funktionseinheiten. Die Zahl der Nephrone wird pränatal festgelegt und im weiteren Leben können keine Nephrone mehr gebildet werden.
Verschiedene Beobachtungen haben zunächst zu der Ansicht geführt, dass die Niere das Organ sei, das für die Entstehung der essenziellen Hypertonie verantwortlich ist. Am eindrücklichsten sind tierexperimentelle Tranzplantationsuntersuchungen: Man transplantierte Nieren aus spontan hypertensiven Ratten in einen Kontrollstamm. Dadurch ließ sich in den normotensiven Kontrollen eine Hypertonie auslösen. Zweitens gelang es, eine Hochdruckentstehung in spontan hypertensiven Ratten durch die Transplantation von Nieren aus Kontroll-Ratten bei gleichzeitiger Binephrektomie zu verhindern. Drittens konnte in Beobachtungsstudien an menschlichen Nierentransplantierten gezeigt werden, dass normotensive Patienten, die das Organ eines hypertensiven Spenders erhielten, in der Folge eine arterielle Hypertonie entwickelten. Und viertens zeigen Nierentransplantierte, deren Organ von einem Spender mit zerebraler Blutung stammt - bei dem also eine arterielle Hypertonie vermutet werden kann - in der Folge einen höheren Blutdruck als Transplantierte von Spendern mit anderer Todesursache.
Diese Daten lassen sich mit dem Satz zusammenfassen: Der Hochdruck geht mit der Niere.

Ein möglicher renaler Faktor, der die Hochdruckentstehung begünstigt, ist eine verringerte Nephronzahl: Ein bekanntes Modell der Hochdruckentwicklung nach Reduktion der Nephronzahl ist das Modell der 5/6 nephrektomierten Ratte. Hier kommt es durch die deutliche Reduktion der Nierenmasse und damit der Nephronzahl zur Entwicklung einer arteriellen Hypertonie. Diese Hypertonie ist durch Transplantation einer intakten Niere und damit Erhöhung der Nephronzahl wieder beseitigbar.
Amann K. und Kollegen untersuchten in einer Autopsiestudie Nieren hypertensiver Unfallopfer und normotensiver Kontrollen. In den bei der Autopsie gewonnenen Nieren wurde die Zahl der Glomeruli, die ja der Nephronzahl entspricht, bestimmt. Es zeigte sich, dass die mittlere Zahl der Nephrone in den normotensiven Nieren bei ca. 1,4 Millionen lag und bei den hypertensiven nur etwa halb so hoch war. Es fanden sich keine Anzeichen für einen durch die arterielle Hypertonie hervorgerufenen ausgeprägten Nephronverlust. Diese Studie stellt zur Zeit die beste Evidenz für den Zusammenhang von Nephronzahl und essenzieller Hypertonie beim Menschen dar.

Was sind nun die Folgen einer verminderten Nephronzahl?
Bemerkenswert ist, dass die glomeruläre Filtrationsrate (also die Filterleistung der Niere, die z. B. als Kreatininclearance gemessen wird) in der Niere mit einer geringeren Nephronzahl nicht zwangsläufig vermindert ist. Daraus folgt, dass, wenn die GFR bei verminderter Nephronzahl annähernd gleich ist, die GFR pro Nephron, also die Einzelnephron-GFR (snGFR) größer sein muss. Man nennt diesen Vorgang Hyperfiltration. Daraus ergibt sich die Frage, wie die GFR reguliert wird?
Die snGFR ist bestimmt durch den Filtrationsdruck, die Filtrationsfläche und die WasserleitfähigkeK der Kapillarwand der Glomeruli. Es kann also sowohl durch Zunahme des Filtrationsdruckes (glomeruläre Hypertonie), als auch durch Zunahme der Filfrationsfläche die GFR im einzelnen Glomerulus vergrößert werden. In der Tat scheinen beide Prozesse bei der Anpassung an eine verminderte Nephronzahl stattzufinden: In der genannten Autopsiestudie war bei den Hypertonikern die Zahl der Glomeruli nicht nur kleiner, die einzelnen Glomeruli zeigten auch einen größeren Durchmesser. Nun erklärt dies aber noch nicht, warum auch systemisch eine Hypertonie entsteht. Dazu existieren zumindest 2 Hypothesen.
Die erste Hypothese geht davon aus, dass bei einer verringerten Nephronzahl die Ausscheidung von NaCl verringert ist. Durch eine NaCl-Retention kommt es dann zu einer Zunahme des zirkulierenden Blutvolumens, was zu einem Volumenhochdruck führt. Dieser erhöhte Blutdruck führt dann zu einer vermehrten Kochsalzausscheidung, so dass sich ein neues Gleichgewicht bei nun erhöhtem systemischen Blutdruck einstellt. Es ist vorstellbar, dass im Zuge der Anpassung an eine verminderte Nephronzahl sowohl die glomeruläre als auch die systemische Hypertonie zu den Adaptationsprozessen gehört, die wieder eine normale GFR gewährleisten.
Ein anderer Erklärungsversuch geht davon aus, dass die hyperfiltrierenden Glomeruli durch die Vasodilatation ihrer afferenten Arteriole geringen physiologischen Schädigungen gegenüber z. B. Blutdruckspitzen durch sympathische Aktivierung empfänglicher sind. So kommt es zur kumulativen Schädigung der kleinen Gefäße und zur Aktivierung des RAAS mit Entwicklung einer arteriellen Hypertonie.
Zusammenfassend kann man festhalten, dass es deutliche Hinweise darauf gibt, dass die Niere eine besondere Rolle bei der Entstehung der essenziellen Hypertonie spielt und das eine reduzierte Nephronzahl eine Rolle spielt. Es ist aber sicherlich nicht so einfach, dass jede essenzielle Hypertonie auf eine verminderte Nephronzahl zurückzuführen ist - dazu ist das Krankheitsbild der essenziellen Hypertonie zu heterogen. Eine verminderte Nephronzahl scheint aber die spätere Entwicklung einer Hypertonie wahrscheinlicher zu machen.

B.M.W. Schmidt, Universität Erlangen-Nürnberg