Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Mathematische Modelle zum Mineral-und Knochenhaushalt in PatientInnen mit chronischer Niereninsuffizienz im Endstadium

Kurzfassung

Im gesunden Körper wird Kalzium- und Phosphathomöostase durch ein komplexes regulatorisches System gewährleistet. Das System umfasst etliche Ionen und Hormone sowie deren Auswirkung auf Niere, Knochen und Darm. Gerät das Gleichgewicht durch den Verlust der Nierenfunktion ins Wanken, kommt es bei der großen Mehrheit von PatientInnen
mit Nierenerkrankung im Endstadium zu einer Störung des Mineral- und Knochenhaushaltes.
Klinisch manifestiert sich diese systemische Störung unter anderem durch sekundären Hyperparathyreoidismus, renale Osteodystrophie sowie vaskuläre Kalzifizierung.
Jene Mechanismen, die letztendlich zur Störung des Mineral- und Knochenhaushaltes führen, sind hoch komplex und multidimensional. Mathematische Modelle können helfen, im komplexen regulatorischen System der Kalzium- und Phosphathomöostase die zentralen Mechanismen zu identifizieren und analysieren und dadurch Rückschlüsse
auf das System sowie mögliche Behandlungen zu ziehen.
Ziel dieser Arbeit war es, die physiologischen Schlüsseleigenschaften der Hauptregulatoren
des Mineral- und Knochenhaushalts in mathematische Modelle zu übersetzen.
Der Fokus lag dabei auf HämodialysepatientInnen. Die Vorhersagekraft der Modelle wurden mit Hilfe klinischer und experimenteller Daten getestet. Das integrierte Mineral- und
Knochenhaushaltsmodell kann etwa Hypokalzämia als Folge einer Phosphatinfusion sowie Hyperkalzämie und Hyperkalziurie in PatientInnen mit primären Hyperparathyreoidismus
erklären. In PatientInnen mit chronischer Nierenerkrankung sagt das Modell sekundären Hyperparathyreoidismus sowie erhöhten Knochenumsatz und Knochenschwund
voraus. Aufgrund vorhergesagten Phosphatverläufen und jenen aus klinischen Studien mit dem Kalzimimetik Cinacalcet, stellten wir eine Hypothese betreffend der Bildung von Kalzium-Phosphatkomplexen auf. Alle Modelle und ihre Parameter basieren auf physiologischen Prinzipien und Daten.
Daher können sowohl die Modelle als auch die Parameter problemlos an unterschiedliche Rahmenbedingungen angepasst werden. Beispiel hierfür wären Mutationen des kalziumsensitiven Rezeptors oder langfristige Änderungen des Lebensstils wie etwa eine Diätumstellung.

Schlagwörter

Mineral- und Knochenhaushalt; chronische Niereninsuffizienz; mathematische Modelle; Lebensstil; genetische Mutation des kalziumsensitiven Rezeptors

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2021

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