D-Serin- und D-Alanin-Supplementierung schützt vor chronischer Nierenerkrankung

Warum es wichtig ist, unsere Nieren zu schützen

Chronische Nierenerkrankung ist ein langsamer, oft stiller Prozess, der nahezu jeden zehnten Menschen weltweit betrifft und schließlich zu lebenslanger Dialyse oder einer Nierentransplantation führen kann. Die derzeitigen Behandlungen helfen, doch viele Patientinnen und Patienten erleben weiterhin einen fortschreitenden Funktionsverlust ihrer Nieren. Diese Studie untersucht einen unerwarteten neuen Verbündeten für die Nieren: zwei kleine Bausteine von Proteinen, D-Serin und D-Alanin, die geschädigten Nieren bei der Reparatur helfen und ihre Funktion langfristig verbessern könnten.

Kleine Moleküle mit großer Aussicht

Proteine in unserem Körper bestehen meist aus „linkshändigen“ Aminosäuren, doch in geringen Mengen zirkulieren auch die „rechtshändigen“ Formen – D-Serin und D-Alanin – im Blut. Frühere Studien bei kurzfristigen Nierenschädigungen zeigten, dass diese D-Aminosäuren Entzündungen dämpfen, die Zellkraftwerke Mitochondrien schützen und das Nachwachsen von Nierenzellen fördern können. Da die Blutspiegel von D-Serin und D-Alanin auch bei Menschen mit fortbestehender Nierenerkrankung erhöht sind, fragten die Forschenden, ob eine behutsame Erhöhung dieser Moleküle langfristige Nierenschäden verlangsamen oder mildern könnte, statt nur dessen Ausmaß anzuzeigen.

Die Idee in einem schweren Mausmodell testen

Um diese Frage zu klären, nutzte das Team Mäuse, bei denen ein Großteil des Nierengewebes chirurgisch entfernt worden war – ein etabliertes Modell der fortgeschrittenen chronischen Nierenerkrankung. Die Tiere erhielten monatelang Trinkwasser mit moderaten Mengen D-Serin oder D-Alanin. Bei weiblichen Mäusen erhöhten beide Substanzen die Blutspiegel der Zielmoleküle, senkten die Abfallprodukte, die sich bei Nierenversagen normalerweise anhäufen, und verbesserten das Überleben im Vergleich zu unbehandelten Tieren deutlich. Die mikroskopische Untersuchung zeigte weniger Gewebssterben und eine bessere Erhaltung der feinen bürstenartigen Strukturen, die den Nierentubulus bei der Blutbearbeitung helfen. Insbesondere D-Alanin reduzierte auch die Vernarbung in der Niere, einen zentralen Treiber irreversibler Schäden, und verhinderte Gewichtsverlust und Haarausfall, die in diesem Modell auf schwere Erkrankung hinweisen. Wichtig ist, dass gesunde Mäuse, die über 500 Tage dieselben Dosen erhielten, eine normale Nierenfunktion behielten, was darauf hindeutet, dass eine langfristige Aufnahme in diesen Mengen nicht schädlich war.

Blick in die Nierenzellen

Die Forschenden untersuchten anschließend, wie diese winzigen Moleküle auf molekularer Ebene wirken könnten. Mithilfe von Genaktivitätsprofilen aus Nierengewebe weiblicher Mäuse fanden sie, dass D-Alanin – stärker als D-Serin – eine kleine Gruppe von Genen aktivierte, die mit Mitochondriengesundheit und Gewebereparatur verknüpft sind. Ein Gen, Lonp1, trägt zur Erhaltung funktionsfähiger Mitochondrien bei und wurde in anderen Studien mit langsamerer Narbenbildung in der Niere und besserer Energieproduktion in Verbindung gebracht. Ein anderes, Bmp7, unterstützt die Nierenentwicklung und wirkt einem wichtigen Vernarbungsweg entgegen, der durch das Molekül TGF-beta angetrieben wird. Im Gegensatz dazu verursachte die D-Serin-Supplementierung in diesem Experiment nur subtile Veränderungen der Genaktivität, obwohl sie die Nierenfunktion dennoch verbesserte; das deutet darauf hin, dass seine Vorteile eher auf Veränderungen von Proteinen oder dem Zellstoffwechsel als auf großen Verschiebungen der Genexpression beruhen könnten.

Anhaltspunkte aus Patienten

Über die Mäuse hinaus verfolgte das Team eine kleine Gruppe von 14 Menschen mit chronischer Nierenerkrankung etwa zweieinhalb Jahre lang, wobei sie die Blutspiegel von D-Serin und D-Alanin maßen und Änderungen der geschätzten glomerulären Filtrationsrate verfolgten, einem Standardmaß der Nierenleistung. Insgesamt gab es keinen klaren Zusammenhang zwischen D-Aminosäurespiegeln und der Geschwindigkeit des Funktionsverlusts. In der Untergruppe von Patientinnen und Patienten, deren Nierenerkrankung durch Diabetes verursacht wurde, waren jedoch höhere D-Alanin-Spiegel mit einem langsameren Rückgang der Nierenfunktion assoziiert. Die Studie war zu klein, um Ursache und Wirkung zu belegen, und es wurde keine gezielte D-Alanin-Gabe durchgeführt, sodass diese Humanbefunde eher als interessante Hinweise denn als schlüssiger Beleg zu betrachten sind.

Was das für die künftige Versorgung bedeuten könnte

Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass eine moderate, langfristige Supplementierung mit D-Serin und insbesondere D-Alanin geschädigten Nieren in einem schweren Krankheitsmodell besseres Bewältigen ermöglicht, vermutlich durch Unterstützung der Mitochondrien, Begrenzung von Vernarbung und Förderung der Zellerneuerung. Zwar lassen sich Ergebnisse aus Mäusen nicht automatisch auf Menschen übertragen und die hier vorliegenden Patientendaten sind vorläufig, doch weist die Arbeit auf D-Alanin als vielversprechenden, nahrungsmittelähnlichen Kandidaten hin, der als zukünftige Zusatztherapie bei chronischer Nierenerkrankung untersucht werden sollte. Größere und sorgfältig kontrollierte klinische Studien werden erforderlich sein, bevor Ärztinnen und Ärzte solche Supplemente empfehlen können, aber diese Studie öffnet einen interessanten Weg zu schonenderen, ernährungsbasierten Ansätzen zur Erhaltung der Nierenfunktion.

Zitation: Nakade, Y., Iwata, Y., Toyama, T. et al. D-serine and D-alanine supplementation protects against chronic kidney disease. Sci Rep 16, 8740 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-06251-y

Schlüsselwörter: chronische Nierenerkrankung, D-Alanin, D-Serin, Mitochondrien, Nierenschutz