German Chronic Kidney Disease (GCKD-Studie)
Nationale Kohortenstudie zu chronischer Nierenerkrankung
Die German Chronic Kidney Disease (GCKD)-Studie wurde 2009 als Kohortenstudie für chronische Nierenerkrankung (CKD) angelegt. Insgesamt wurden 5.217 Teilnehmende rekrutiert. Bei allen liegt eine diagnostizierte CKD vor und sie werden nephrologisch betreut.
Zu den Zielen der Studie gehören die Erforschung von Risikofaktoren für ein Voranschreiten der CKD und von kardiovaskulären Erkrankungen, sowie die Identifizierung von geschlechtsspezifischen Unterschieden in der Erkrankung. Darüber hinaus werden die Teilnehmenden seit ihrem Einschluss in der Studie kontinuierlich beobachtet, um detaillierte Informationen zum Krankheitsverlauf zu erhalten.
Wir vom Institut für Epidemiologie und Prävention arbeiten gemeinsam mit unseren Kolleg*innen an anderen GCKD-Standorten mit diesen wertvollen Daten, um wissenschaftliche Projekte zu den Zielen der Studie durchzuführen und diese in Fachzeitschriften zu veröffentlichen. Inzwischen ist bereits eine Vielzahl von Publikationen entstanden und es werden weitere folgen. Eine vollständige Übersicht findet sich auf der zentralen Studienseite. Nachfolgend wird eine Auswahl von Publikationen unter Federführung von EPI-Mitarbeitenden kurz beschrieben.
Scherer et al.
Coupling metabolomics and exome sequencing reveals graded effects of rare damaging heterozygous variants on gene function and human traits.
Der Stoffwechsel des Menschen wird durch viele Enzyme und Transportproteine gesteuert, die unter anderem festlegen, welche Mengen von Stoffwechselprodukten im Blut und im Urin vorkommen. Scherer et al. nutzten die genetischen und metabolischen Daten von GCKD-Teilnehmenden, um seltene genetische Varianten, die den Stoffwechsel beeinflussen, zu identifizieren.
Neben bekannten Zusammenhängen zwischen Genom und Metaboliten entdeckten sie auch viele bisher unbekannte.
- Die Analysen konnten zeigen, dass bereits eine Trägerschaft einzelner, seltener genetischer Veränderungen ähnliche Effekte wie bekannte angeborene Stoffwechselkrankheiten haben können, nur in milderer Form.
- Unter den identifizierten Genen waren auch solche, die für den Transport von Sulfat im Körper zuständig sind, welche wiederum auch mit Körpergröße und Erkrankungen des Bewegungsapparats in Zusammenhang gebracht werden konnten.
- Die Autoren konnten Moleküle finden, die bisher noch nicht als Substrate des Aminosäuretransporters SLC16A9 bekannt waren. Genetische Varianten in diesem Transporter schützen vor einem Fortschreiten von CKD.
Insgesamt zeigt die Studie, dass genetische Analysen des Stoffwechsels helfen können, neue Transportmechanismen in der Niere zu entdecken, die mit systemischen Erkrankungen in Zusammenhang stehen.
NatGenet 2025. doi: 10.1038/s41588-024-01965-7
Steinbrenner et al.
Interactive exploration of adverse events and multimorbidity in CKD.
Personen mit einer chronischer Nierenerkrankung haben ein deutlich erhöhtes Risiko für verschiedene schwere Erkrankungen sowie eine verkürzte Lebenserwartung. Bisher fehlte jedoch ein übersichtlicher Gesamtüberblick darüber, welche gesundheitlichen Ereignisse wie häufig auftreten und wie sie sich bei einzelnen Patientinnen und Patienten kombinieren.
In der GCKD-Studie wurden über 5.000 Personen mit chronischer Nierenerkrankung über mehrere Jahre begleitet. Dabei erfassten die Forschenden systematisch schwerwiegende Ereignisse wie Herz- und Gefäßerkrankungen, Nierenversagen, Infektionen, Krebserkrankungen sowie Todesfälle.
Mehr als die Hälfte der Teilnehmenden erlebte mindestens ein solches Ereignis, und etwa jeder achte verstarb im Beobachtungszeitraum. Die Ergebnisse wurden in einem frei zugänglichen, interaktiven Online-Werkzeug aufbereitet, mit dem sich Krankheitsverläufe und Kombinationen von Erkrankungen innerhalb bestimmter Gruppen anschaulich untersuchen lassen. Das Tool kann helfen, Hochrisikogruppen besser zu erkennen und die medizinische Versorgung sowie die Gesundheitsplanung zu verbessern.
Mehr Informationen: www.gckd.org/studienhintergrund/previous-study-results/event-analysis/
NDT 2024. doi: 10.1093/ndt/gfae092
Bächle et al.
Uromodulin and its association with urinary metabolites: the German Chronic Kidney Disease Study.
Bei einer chronischen Nierenerkrankung geht nach und nach funktionsfähiges Nierengewebe verloren. Ein Ziel dieser Studie war es, besser einschätzen zu können, wie viele funktionierende Niereneinheiten noch vorhanden sind. Dafür untersuchten die Forschenden das Eiweiß (Protein) Uromodulin, das als möglicher Marker für gesundes Nierengewebe gilt, in Bezug auf zahlreiche Stoffwechselprodukte (Metabolite) im Urin.
Die Analyse der Messungen, welche für die GCKD-Teilnehmenden vorlagen, wies Zusammenhänge von Uromodulin mit bestimmten Metaboliten insbesondere aus dem Aminosäure- und Fettstoffwechsel aus. Besonders interessant war, dass höhere Uromodulinwerte im Blut und ein aus Metaboliten abgeleiteter Score mit einem geringeren Risiko für eine Verschlechterung der Nierenerkrankung über mehrere Jahre verbunden waren.
Zusammengefasst deuten die Ergebnisse darauf hin, dass höhere Uromodulinwerte im Blut ein Zeichen für mehr funktionierendes Nierengewebe sind und mit einer besseren Prognose für Patientinnen und Patienten mit chronischer Nierenerkrankung einhergehen.
NDT 2023. doi: 10.1093/ndt/gfac187
Li et al.
Genome-wide studies reveal factors associated with circulating uromodulin and its relationships to complex diseases.
Uromodulin ist ein Eiweiß (Protein), das fast ausschließlich in den Nieren gebildet wird und auch bei Gesunden in großer Menge im Urin vorkommt. Es spielt eine wichtige Rolle bei Nierenerkrankungen, Bluthochdruck und der Abwehr von Krankheitserregern. Mit Hilfe dieser Studie wollten Li et al. besser verstehen, welche genetischen Faktoren die zirkulierenden Mengen von Uromodulin beeinflussen und welche Bedeutung das für den gesamten Körper haben könnte.
Die Untersuchung von Uromodulin-Werten im Blut im Kontext der genetischen Daten von GCKD-Teilnehmenden lieferte mehrere Gene, für die ein Zusammenhang aufgedeckt wurde. Einige dieser Gene beeinflussen direkt die Produktion oder Struktur von Uromodulin, was die Autoren auch im Labor bestätigen konnten; andere wurden mit Nierenerkrankungen und bekannten Risikofaktoren wie Bluthochdruck in Verbindung gebracht.
Insgesamt liefert die Studie neue Einblicke in die Regulation und mögliche Funktionen von Uromodulin im Körper und hilft, dessen Rolle bei Nierenerkrankungen besser zu verstehen.
JCInsights 2022. doi: 10.1172/jci.insight.157035
Schultheiss et al.
Thyroid function, renal events and mortality in chronic kidney disease patients: the German Chronic Kidney Disease study.
Schultheiss et al. untersuchten den Zusammenhang zwischen Schilddrüsenfunktion und Nierengesundheit bei Teilnehmenden der GCKD-Studie.
Die Forschenden fanden, dass niedrige Werte eines wichtigen Schilddrüsenhormons (FT3) mit einer schlechteren Nierenfunktion zusammenhängen. Personen mit solchen Hormonveränderungen hatten nicht nur schlechtere Nierenwerte, sondern auch ein deutlich höheres Risiko, dass ihre Nierenerkrankung sich verschlechtert oder sie im Verlauf versterben.
Zusammengefasst zeigt die Studie, dass Störungen der Schilddrüsenfunktion bei Patientinnen und Patienten mit chronischer Nierenerkrankung ein Warnsignal sein können. Eine Überwachung der Schilddrüsenwerte in dieser Patientengruppe könnte helfen Risiken frühzeitig zu erkennen.
CKJ 2021. doi: 10.1093/ckj/sfaa052
Schlosser et al.
Genetic studies of urinary metabolites illuminate mechanisms of detoxification and excretion in humans.
Die Nieren spielen eine zentrale Rolle dabei, Stoffe im Körper aufzunehmen, umzuwandeln und auszuscheiden. In dieser Studie untersuchten Schlosser et al., wie genetische Unterschiede die Mengen von Stoffwechselprodukten (Metaboliten) im Urin beeinflussen. Dafür wurden Messungen aus Urinproben von über 1.600 GCKD-Teilnehmenden und deren genetische Daten miteinander verglichen.
Die verschiedenen Varianten im Genom, die man mit den Mengen der Metabolite im Urin in Zusammenhang brachte, geben neue Hinweise auf menschliche Ausscheidungsprozesse über die Nieren. Manche davon könnten frühe Marker für Krankheiten darstellen. Insgesamt lieferten die Ergebnisse Erkenntnisse mit Bedeutung für die Grundlagenforschung, die Medizin und die Entwicklung von Medikamenten.
NatGenet 2020. doi: 10.1038/s41588-019-0567-8