Nephroprotektion durch Bikarbonat-Alkali-Diurese (BAD), Bikarbonat-Alkali-Polyurie (BAP),  Loop-Diuretic-Enhanced Bicarbonate-Alkali-Polyuria (LDE-BAP).

Sowohl ein Akutes wie auch ein chronisches Nierenversagen ist gekennzeichnet dadurch, daß die Nieren weder Stoffwechselendprodukte noch Flüssigkeit mithilfe des Urins in ausreichendem Maße aus dem Körper ausscheiden können. Mit anderen Worten, die Nieren können nicht mehr Urin in der erforderlichen Menge und Qualität produzieren, um eine lebensgefährliche Harnvergiftung (Urämie) zu verhindern. Als Behandlungsmaßnahme galt bislang nur eine Therapie mithilfe von Dialyseverfahren, mit denen alles Ausscheidungspflichtige apparativ-künstlich aus dem Körper entfernt werden konnte. 

Seit 1976 existiert eine schulmedizinisch fundierte, konservative biochemische alternative Therapie aufgrund einer frühzeitigen und ausreichenden Zufuhr von Natriumbikarbonat (NaHCO3), durch welche eine Bikarbonat-Alkali-Diurese (BAD), eine Bikarbonat-Alkali-Polyurie (BAP), bzw. eine Loop-Diuretic-Enhanced Bicarbonate-Alkali-Polyuria (LDE-BAP) beim Patienten in Gang gesetzt wird, wodurch ausreichend Urämie-Toxine und Flüssigkeit auf natürlichem Wege ausgeschieden werden.

Wenn eine Bikarbonat-Alkali-Diurese (BAD), eine Bikarbonat-Alkali-Polyurie (BAP) oder eine durch ein Schleifen-Diuretikum gesteigerte Alkali-Polyurie (LDE-BAB), sei es ORAL oder INTRAVENÖS zur Erreichung einer ausreichenden Nierenfunktion möglich erscheinen, sind Dialyse-Verfahren KONTRAINDIZIERT. So lange, bis diese Möglichkeit durch das rasche positive oder negative Ergebnis des Prognostischen Tests (siehe weiter unten) bestätigt oder ausgeschlossen ist. Dies gilt für ein ANV wie für ein CNV. Nur bei einem negativen aber eher seltenen Ergebnis, z.B. bei Vorliegen einer bilateralen Nieren-Rinden Nekrose, Crush-Niere oder Myelom-Niere, wenn überhaupt keine Nierenfunktion mehr vorliegt, ist die Dialyse die ULTIMA RATIO. Die Nichtbeachtung der KONTRA-INDIKATION kann gegebenenfalls juristisch als ein schwerwiegender Behandlungs-Fehler gewertet werden und kann nach medico-legalen Gesichtspunkten strafbar sein.

Both, Acute as well as Chronic Renal Failure have in common that the kidneys are unable to eliminate all metabolic end products or waste plus fluids and water in sufficient quantities from the body by formation of adequate amounts of urine. In other words, the kidneys are insufficient in producing enough urine to prevent the life threatening clinical picture of uremia. So far, extracorporeal dialysis procedures were the only means and remedies in order to eliminate all retention products including fluids from the body by way of artificial organ therapy, i e. the artificial kidney. However, since 1976 a scientifically proven, conservative medical alternative has been discovered and developed. By supplying the body and the failing kidneys with adequate amounts of the physiological agent and substance, necessary for adequate renal function, namely sodium-bicarbonate (NaHCO3), the phenomenon of Bicarbonate-Alkaline-Diuresis (BAD), Bicarbonate-Alkaline-Polyuria, or Loop-Diuretic-Enhanced Bicarbonate-Alkaline-Polyuria (LDE-BAP) can be initiated in the patient resulting in the elimination of uremic toxins and fluids in natural ways through the formation of abundant amounts of urine. Therefore, dialysis procedures are CONTRAINDICATED as long as the possibility of reaching an adequate renal function, i.e. urine production by inducing BAD, BAP or LDE-BAP has not been tried. This possibility can rapidly be confirmed or excluded by the prognostic test further below and applies for both Acute and Chronic Renal Failure. Dialysis procedures are still the ULTIMA RATIO in the presence of rather rare conditions like bilateral necrosis of the renal cortex, Crush-Kidney or Myeloma of the kidney, where renal function is totally abolished. The Non-observation or negligence of the contraindication for dialysis may under jurisdiction be judged as severe malpractice and may be punishable.

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Bei der Nephroprotektion nach den o.g. Verfahren handelt es sich um  differenzierte und in Stufen durchzuführende Maßnahmen bis beim Patienten ein definiertes Ziel, nämlich die Alkali-Diurese oder die Alkali-Polyurie erreicht wird. Das Verfahren muss mit persönlichem ärztlichen, meist  unter intensiv-medizinischen Bedingungen durchgeführt werden. Es erfordert auch  Änderungen, d.h. Neuorientierung diagnostischer und therapeutischer Anschauungen. Es erfordert je nach Dringlichkeit des Falles permanente und nicht nur gelegentliche ärztliche Präsenz und Handeln am Krankenbett bzw. auf der Intensivstation mit dem o.g. Ziel.

Die gegenwärtige Situation ist  leider  noch immer gekennzeichnet durch das Beharren auf nachweislich wenig wirksamen  oder unwirksamen Therapien: C.B.Brown et al (24), oder durch  Nichtstun und resigniertes Abwarten bis die Dialysepflichtigkeit eingetreten ist.

Die hier beschriebene Prophylaxe und Therapie stieß bisher auf  bedenken-trächtiges Abwiegeln und auf Nicht-Akzeptanz, d.h. die Publikationen ( 1-12) wurden bislang nicht verstanden oder ignoriert.  Einer der Gründe hierfür ist die  Faszination durch die Technologie der Künstlichen Niere und der Dialyseverfahren. Denn, erstmals in der Geschichte der Medizin konnte  mit einem technischen Apparat, einem sog. Künstlichen Organ, die Funktion eines Natürlichen Vital-Organs so gut ersetzt werden, dass die bis dato 100 % ige Mortalität wenigstens auf 50 bis 80 % gesenkt werden konnte.

Aber seit der erstmals klinisch erfolgreichen Anwendung seiner  Rotating Drum Artificial Kidney-machine“ bei  einer 67-jährigen Patientin mit Akutem Nierenversagen durch Willem Johan Kolff,  am 11. 9.1945 in Kampen Holland, hat sich an dem  eher ernüchternden Ergebnis der unverändert hohen Mortalität des dialysierten ANV bis heute  leider  nichts geändert.

Die faszinierte Fixierung auf die Artificial Organ-Option verstellte den Blick auf mögliche konservative, physiologische Alternativen.  Siehe H.-G. Sieberth; Intensivmed 37:187-194 Steinkopf-Verlag 2000: Geschichtlicher Überblick über die Behandlung des Akuten Nierenversagens in Deutschland.  Dieser  im Jahr 2000 erschienene Artikel  enthält ausschließlich  maschinelle Methoden  zur Behandlung des Akuten und Chronischen Nierenversagens.

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Bereits im Jahr 1976 erschien die erste Publikation (1) über die konservative Anwendung von NaHCO3 als Alternative zur Dialyse. Bis zum Jahr 2000 folgten 19 weitere Publikationen (in www.kf-kopp Lit. 1-19) über 300 im Klinikum rechts der Isar, München erfolgreich konservativ behandelte Fälle. In allen ist die konservative Vorgehensweise der Bikarbonat-Beladung ausführlich beschrieben, durch welche die Anwendung der Künstlichen Niere vermieden werden konnte, mithin auch die mit dem dialysierten Akuten Nierenversagen verbundene Mortalität.

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In zahlreichen Publikationen anderer Autoren sowie  des Autors selbst, wird bestätigt, dass bei Anwendung extrakorporaler Verfahren  das Akute Nieren-versagen derzeit noch immer eine Mortalität von 50 bis 80 % hat.  (1-12).  Durch Vermeidung von extrakorporalen Maßnahmen wird dagegen auch die daran gebundene Mortalität  vermieden und auf nahe Null gesenkt . Die aktuelle   50 – 80 % ige Mortalität bedingt durch die Anwendung extrakorporaler Verfahren ist daher nicht mehr hinnehmbar.

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Kommt die BAD trotz  aller  beschriebenen Protokoll-Schritte nicht in Gang, so ist dies ein sehr frühes aber sicheres Indiz dafür,  daß die Nieren irreversibel geschädigt sind.  Frühzeitige, extrakorporale  Maßnahmen  sind dann planbar. Deren Prognose verbessert sich dadurch auch wesentlich durch den geringeren therapeutischen Aufwand.  Auch eine Transplantation kann je nach Grundleiden indiziert sein und kann ausreichend früh geplant werden.

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Das geschilderten Verfahren bedeutet  therapeutische Eingriffe, d.h. Veränderungen oder Neu-Justierungen des „Milieu interieur“  à la Claude Bernard.  Der Säure-Basen-Haushalt wird auf einem leicht erhöhten Niveau  neu einreguliert und damit auch die Homöostase des  Flüssigkeits- und Elektrolyt-Haushalts des gesamten Organismus beeinflusst.  

Im ANV und im CNV liegen alle diesbezüglichen Parameter im pathologischen Bereich, d.h. Azidose.  Nach der Erfahrung des Autors ist ein nur  neutralisierender Ausgleich der Azidose  unzureichend.  Nur die  Schaffung einer leichten Bikarbonat-Alkalose ist erfolgreich,  damit die o.g. Diurese-Mechanismen  in Gang kommen können. 

Durch die Anhebung des  Natriumbikarbonat-Blutspiegels  auf  ca. 30 mMol/L  wird die „Nierenschwelle“ für  Natriumbikarbonat überschritten und ein Bikarbonat-alkalischer Urin wird ausgeschieden. 

 Diese Strategie beruht auf den Arbeiten von Homer Smith (13), besonders Robert F. Pitts (14), Ö. Mathisen (15,16),  Jürgen Schnermann (18,19), Klaus Thurau (21,22,23), um nur die wichtigsten zu nennen. 

Abb. 1 und 2

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Beim Intensivpatienten muss die Bikarbonat-Zufuhr kontrolliert intravenös mittels 1 Molare = 8,4 % NaHCO3 Lsg. durchgeführt werden. Beim CNV-Patienten ist meist die orale  Bikarbonat-Zufuhr möglich. (Siehe Protokolle:  I.V. und ORAL).

Auf dieses Überangebot  reagiert der Organismus sofort  mithilfe physiologischer Ausscheidungs-Mechanismen der Niere. Diese Mechanismen funktionieren auch bei Akuter und Chronischer Niereninsuffizienz noch  sehr gut. Überschüssiges Natriumbikarbonat wird zusammen mit Wasser und Salz und allen harnpflichtigen Substanzen ausgeschieden (BAD).   Die maximal mögliche Steigerung der Glomerulären Filtrationsrate (GFR) wird durch das Bikarbonat-Signal an der Makula-Densa bewirkt:  R.F. Pitts (14),  J. Schnermann ( 18,19). Die zusammenfassende physiologische Erklärung hierfür liefert der Thurau-Mechanismus (Tubuloglomerulärer Feedback (21). Das Bikarbonat-Signal an der Macula densa bewirkt eine maximale Vasodilatation des Vas afferens, so dass  die GFR  in den noch funktionstüchtigen Nephronen maximal ansteigt.  Zudem ist das vermehrte Filtrat  überreichlich mit Bikarbonat angereichert. Hierdurch wird sowohl proximal wie auch  distal die tubuläre Rückresorption  abgesättigt, so dass  intraluminal reichlich Filtrat für die Ausscheidung verbleibt. Hierdurch wird die Oligo-Anurie überwunden. Es kommt eine Bikarbonat-Alkali-Diurese (BAD), kenntlich am alkalischen Urin-pH zwischen 7.0 – 8,0  in Gang.

Die maximale intrarenale Vasodilatation bewirkt, dass  Diuretika nun  an ihren definierten Angriffspunkt,  an die distale Tubulussschleife gelangen können. 

Die maximale Steigerung (Enhanced)  der Bikarbonat-Alkali-Diurese (BAD) zur Bikarbonat-Alkali-Polyurie  (BAP) wird jetzt durch ein distales Schleifen-Diuretikums (Loop Diuretic) möglich. Es blockiert in der distalen Tubulus-Schleife die Rückresorption des Filtrats.  Das Filtrat bleibt somit für die endgültige Ausscheidung als Endharn erhalten. Daraus resultiert die angestrebte Polyurie (Loop Diuretic Enhanced Polyuria LDE-BAP).

Die proximale Vasodilatation erhöht aber nicht nur die GFR und damit den Filtratfluß im gesamten Tubulussystem, sondern der  erhöhte, arterielle Blutfluss via Vas efferens bewirkt nun auch eine verbesserte Durchblutung und Oxygenierung von Rinde und Mark und verhindert so weitere anoxische oder toxische Tubulusschädigungen und ermöglicht die Regeneration  der Tubuli. Der hohe tubuläre Filtratfluß verhindert effektiv die Rückresorption von den im Filtrat enthaltenen Nephrotoxinen  z.B. Hämoglobin, Zytostatika, nephrotoxische Antibiotika, Kontrastmittel, Biphosphonate etc.  in die Tubuluszellen. Hinzu kommt die Neutralisation von positiven Ladungsträgern (H+  = Protonierung) durch das allgegenwärtige negativ geladene HCO3-. Das Zusammenwirken  aller dieser Mechanismen wirkt daher in einer bisher sonst nicht erreichbaren Weise nephroprotektiv.

Pharma-Diuretika oder sog. Osmo-Diuretika, greifen nur im tubulären Bereich an. Ohne NaHCO3  beeinflussen sie die verminderte GFR  nicht. Sie bewirken daher allenfalls eine unphysiologische  Salz-Wasser-Diurese.  Für die notwendige Elimination von Flüssigkeit und Retentionsprodukten ist dies  völlig unzureichend. Die eingesetzten Pharmaka können zudem  ihren Wirkungsort im Tubulusbereich  nicht oder nur vermindert erreichen, weil die intrarenale Ischämie im ANV und CNV dies verhindert. Daher kann eine so bewirkte Diurese auch nicht nephroprotektiv sein. 

Die physiologische,  weil autoregulatorische Bikarbonat-Alkali-Diurese unterscheidet sich offensichtlich von allen anderen Diureseformen.

Weil eine große physiologische Diurese bzw. Polyurie in Gang gesetzt wird, erübrigt sich  die Anwendung extrakorporaler Maßnahmen . Die Prognose des ANV jeglicher Genese verändert sich sehr günstig. 

Ohne die Anwendung von extrakorporalen Maßnahmen ist die mit einem ANV assoziierte Mortalität  dann nur noch durch die Grundkrankheit bedingt. Die Prognose liegt nach Literaturangaben dann zwischen 0 % und 20 % !

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Die Zahl der Publikationen über die Ursachen und die Progression des CNV füllen Bände (26, 27, 278). Laut de Brito-Ashurst et al. 2009 sank das relative Risiko (RR) dialysepflichtig zu werden,  signifikant gegenüber einer Kontrollgruppe (p<0,001) (25).

Nirgendwo wurde jedoch die Zufuhr von NaHCO3  sei es oral oder intravenös so konsequent durchgeführt wie das  Robert Pitts in seiner klassischen Studie  getan hat: Filtration, reabsorption and excretion of bicarbonate as functions of plasma concentration in normal man;Pitts, R.F., Ayer, J.L. and Schiess, W.A.: J.Clin.Invest. 28:35,1949)  (Abb. 2). 

Diese physiologische Basis und notwendige Voraussetzung  einer erfolgreichen Bikarbonat-Therapie wurde bisher auch in  keiner der  oben genannten Arbeiten erwähnt und daher auch nicht als Leitlinie für eine Prophylaxe oder Therapie benutzt. In dem  Lehrbuch von Robert F. Pitts: PHYSIOLOGY oft the KIDNEY and BODYFLUIDS 3d Edition  1974 Year Book Medical Publishers Inc. 35 East WackerDrive Chicago ist im Kapitel „Renal regulation of Acid Base Balance  pp 198-241 ausführlich beschrieben, welche Rolle Bikarbonat für die Funktion der Niere spielt.  Dieses Buch ist sollte ein  absolutes Muss für alle sein, die mit Nephrologie zu tun haben. Bedauerlicherweise hat dies anscheinend niemand mehr im Gedächtnis. Es für die Therapie zu nutzen, davon ganz zu schweigen.

Erstmals wurden diese Grundlagen der Nierenphysiologie 1976, dann immer wieder bis 2000  von K.F. Kopp et al. als Therapie-Prinzip für das Akute und Chronische Nierenversagens  bei Patienten angewendet. Tierexperimentell wurde an 200 g schweren Ratten  Lit. 13, 14 und in einer Kasuistik bei einem über 300 kg schweren Zirkus-Tiger (Lit 15) die Wirksamkeit  einer Bikarbonat-Alkali-Polyurie (BAP) nachgewiesen

Die Ursachen für die Progression des CNV sind multifaktoriell.  Einer der bekanntesten Nephron-Killer ist z.B. die Hypertonie, genetischer oder anderer Ursache  und der Diabetes mellitus Typ I und II. Weiterhin sind es genetisch bedingte, immunologische, entzündliche, systemische, urologische Nieren-Erkrankungen um nur einige zu nennen. Im Ergebnis führen sie unisono zu einem  fortschreitenden Verlust und Untergang von Nephronen,  mit welchen  die Niere den Urin bildet.  Sie bestehen aus dem Glomerulum und dem  anschließendem Tubulusapparat  mit dem ihn umgebenden Gefäßnetz, das  die Sauerstoff- und Nährstoff-Versorgung gewährleistet.  Auch wenn eine Nieren-Grundkrankheit durch spezifische Therapiemaßnahmen  „geheilt“ werden kann, bleibt als bleibender Faktor für das Weiterschreiten des Chronischen Nierenversagens (CNV) die chronische Azidose, d.h. der extrarenale und intrarenale NaHCO3 - Mangel. Dieser wurde  bislang gar nicht oder nur unzureichend behandelt.

Die Nephro-Protektion mittel BAP bei CNV beruht daher auf den  selben physiologischen Grundlagen wie bei ANV. Durch einen ausreichend erhöhten Bikarbonat-Blutspiegel gelingt es auch beim CNV eine  Änderung der intrarenalen Hämodynamik und Biochemie herbei zu führen. Es werden optimale Funktions-und Überlebensbedingungen für die Rest-Nephron-Population geschaffen. Der Circulus vitiosus der durch einen Bicarbonat-Mangel  bedingten Ischämie  mit weiterem Nephron-Verlust wird durchbrochen.  Die Progression einen Chronischen Nierenversagens wird verhindert.  Bei rechtzeitigem Einsatz der BAP kann somit auch eine (chronische)  Dialysepflichtigkeit verhindert werden.

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Ein weiterer, auch publizierter (25), aber ebenso wenig beachteter Aspekt betrifft potentielle, hirntote Organspender. Derzeit ist die Zeitspanne in der noch zur Transplantation geeignete Organe  gewonnen werden können  u.a. wegen des beim Spender drohenden oder einge-tretenen ANV auf  48 bis 72 Stunden reduziert. Der Versuch, Organe zu gewinnen wird daher vielfach meist erst gar nicht unternommen, woraus der gravierende Mangel  an Spenderorganen resultiert. 

Eigene, klinische Erfahrungen des Autors ergaben, dass durch Einleitung der BAP bei potentiellen Spendern zur Stabilisierung der Nierenfunktion,  die Zeitspanne bis zur elektiven Entnahme von transplantablen, vitalen Donor-Organen auf eine Woche, notfalls mehr, ausgedehnt werden kann. Der immense Zeitdruck, unter dem  jede angestrebte Transplantation steht, wird eliminiert.  Die weite Öffnung eines Zeitfensters, während dem alle  wichtigen Dinge  geregelt werden können, z.B. Zustimmung der Angehörigen, Typisierung des bestgeeigneten Empfängers,  könnte daher die Zahl der für eine Transplantation geeigneter Organe  wesentlich steigern.

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siehe Anhang 1

siehe Anhang 2

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