The Effects of Nephrectomy on the Developing Fetus*

Abstract

Bilateral renal pathologies such as renal agenesis and renal dysplasia and lower urinary tract obstruction have been reported to result in pulmonary hypoplasia. Although oligohydramnios and resultant thoracic compression was suggested to be the cause of pulmonary hypoplasia, the exact mechanism is still unknown. Additionally the effect of absence of renal tissue on the development of the fetus has not been previously studied in detail. Therefore an experimental study was planned to investigate the effects of fetal nephrectomy on development.

The fetuses from 27 New Zealand white rabbits were studied on the 23rd day of gestation. Right ovarian-end fetuses underwent bilateral nephrectomy or sham operations. Rabbits under-went hysterectomy on gestational day 30, and live fetuses were studied. Fetal body, lung, heart and liver weights, and lung, heart and thorax volumes were determined, organ weight/body weight ratios were calculated. Additionally, lungs were evaluated by histological examination.

Although fetal nephrectomy resulted in decreased body weight (BW), lung, heart, liver weights and heart weight/BW ratio (p<0.05), lung weight/BW and liver weight/BW ratios did not differ. Additionally, heart and thorax volumes were significantly decreased in the nephrectomy group (p<0.05). However lung volume and thorax volume/BW ratio did not differ between groups. The histological evaluation of lungs revealed exfoliated cells but normal lung development.

Bilateral fetal nephrectomy results in small-for-gestational age (SGA) status during birth without affecting the development of organic, systems. Since SGA status may be associated with decreased placentofetal blood flow, bilateral nephrectomy may act through decreasing placentofetal blood flow and/or through the lack of kidney-related growth factors.

Zusammenfassung

Bilaterale Nierenerkrankungen, wie Nierenagenesie und Dysplasie, sowie Obstruktionen des unteren Harntraktes führen zur Lungenhyperplasie. Obwohl man annimmt, daß für die Lungenhypoplasie das Oligohydramnion und die hieraus resultierende Thoraxkompression verantwortlich sind, ist der genaue pathogenetische Mechanismus noch unbekannt. Darüber hinaus gibt es bisher kaum Untersuchungen über die Rolle des fehlenden Nierenparenchyms in dieser Situation.

Die Feten von 27 weißen Neuseeland-Kaninchen wurden am 23. Schwangerschaftstag bilateral nephrektomiert oder scheinoperiert. Am 30. Schwangerschaftstag wurden die Kaninchen einer Hysterektomie unterzogen und die überlebenden Feten untersucht. Dabei wurde das Körpergewicht sowie die Gewichte und Volumina von Lunge, Herz und Leber untersucht, das Verhältnis von Körpergewicht und Organgewicht errechnet. Zusätzlich wurden histologische Untersuchungen der Lungen vorgenommen.

Die fetale Nephrektomie führte zu einem herabgesetzten Körpergewicht sowie einer Herabsetzung der Gewichte von Lunge, Herz und Leber und einer Verminderung des Herzgewicht-Körpergewicht-Verhältnisses. Hingegen blieb das Verhältnis von Lunge zu Körpergewicht und Leber zu Körpergewicht unverändert. Die Volumina von Herz und Thorax waren signifikant herabgesetzt bei den nephrektomierten Tieren. Hingegen blieben das Lungenvolumen sowie das Thoraxvolumen-Körpergewichts-Verhältnis unberührt. Die histologischen Untersuchungen der Lunge zeigten zwar sich abschilfernde Zellen aber eine normale Lungenentwicklung.

Schlußfolgernd kann festgestellt werden, daß eine bilaterale fetale Nephrektomie zwar in einem ,,Small for gestational age"-Zustand mündet, jedoch die Entwicklung der Organsysteme nicht beeinträchtigt. Da jedoch der SGA-Status mit einem herabgesetzten plazentaren Blutfluß verbunden ist, kann eine bilaterale Nephrektomie über diese herabgesetzte Durchblutung möglicherweise auch zu einer nephrektomiebedingten Verminderung von Wachstumsfaktoren führen.

Key words

Fetus - Nephrectomy - Growth

Schlüsselwörter

Fetus - Lungenwachstum - Nephrektomie - Wachstumsfaktoren