АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Уремические токсины и диализные мембраны

Для проведения «очищение крови» (= гемодиализа) диффузионными и конвекционными методами требуется, чтобы кровь и диализирующий раствор были разделены мембраной, которая – в идеале – пропускала бы в диализирующий раствор все уремические токсины, задерживающиеся при почечной недостаточности, и не допускала бы потерь ценных биологических и химических веществ. Понятно, что такой идеальной мембраны не существует даже в самых смелых проектах, однако история создания и развития диализных мембран всегда отражала, с одной стороны, технологические возможности, а с другой стороны, представления каждого периода развития об уремических токсинах, которые подлежат удалению. Первыми диализными мембранами в эксперименте, а затем и в клинике были целлюлозные мембраны, так как к тому времени существовала отработанная технология их производства, и целлюлозные мембраны хорошо пропускали мочевину – единственный известный к тому времени уремический токсин (что отражено в самом названии синдрома) – не допуская потерь белков и клеточных элементов крови. Оценка эффективности диализа в самых первых опытах строилась на измерении удаления мочевины; стандартные инструменты оценки дозы диализа в настоящее время также построены на том же (доля снижения мочевины, однопуловый и выровненный Kt/V, стандартный Kt/V, формальное кинетическое моделирование мочевины). Вскоре стало ясно, что низкомолекулярными соединениями не исчерпывается список веществ, объясняющих весь спектр уремического синдрома. Появилось предположение, и начались поиски среднемолекулярных токсинов, а вместе с ними – попытки увеличить проницаемость диализной мембраны. Проще это оказалось сделать для синтетических мембран, которые были созданы первоначально в высокопоточном варианте для гемофильтрации. В тот период в гемодиализных аппаратах не существовало системы точного управления ультрафильтрацией, поэтому высокопоточные мембраны с очень высоким коэффициентом ультрафильтрации (40-60 мл/час/ммHg) не могли применяться для гемодиализа. Созданы были синтетические мембраны с более мелкими порами и низкой проницаемостью. Одновременно движением в сторону большей проницаемости характеризовалось и развитие целлюлозных мембран, для чего потребовалось снизить их гидрофильность. Для этого гидрофильные ОН-группы глюкозных звеньев полимерной молекулы целлюлозы замещались гидрофобными группами, например, остатками уксусной кислоты. С ростом доли замещенных гидроксильных групп (и ростом гидрофобности мембраны) увеличивается проницаемость в ряду целлюлоза-ацетат (1 из 3 ОН-групп на каждом глюкозном остатке) – диацетат целлюлозы (2/3) – триацетат целлюлозы (все ОН-группы). Таким образом появился целый класс полусинтетических мембран, среди которых представлен весь диапазон проницаемости – от высокопоточных до низкопоточных. Профиль их бисовместимости сопоставим с таковым для синтетических мембран.

Если первоначально уремическая токсичность связывалась просто с недифференцированной широкой группой соединений, характеризующихся определенным диапазоном молекулярного веса и измерявшихся (спектрофотометрически) одним блоком, то последующие годы были посвящены идентификации этих соединений. Одним из первых таких веществ стал паратиреоидный гормон – ПТГ (МВ= 9225), который удалось как выявить аналитически (радиоизотопными методами), так и связать с нарушениями в ряде систем и органов: гиперпаратиреоидное повреждение костной ткани (фиброзный остеит), артериальная гипертензия и кальцификация сосудов, анемия, нарушения в центральной и периферической нервной системе, снижение толерантности к глюкозе и дизлипидемия. Это дало основание паратгормону в первой половине 80-ых годов претендовать на статус «универсального уремического токсина». К настоящему времени идентифицировано около ста конкретных веществ, имеющих достоверную связь с симптомами и синдромами уремии. Среди них выделяют свободные малые молекулы (до 500 дальтон) – 45 веществ; молекулы, связанные с белками (в большинстве своем – с низким молекулярным весом) – 25 веществ; и молекулы среднего (500-2000 Да) и высокого молекулярного веса, для 12 из которых он превышает 12 кДа). В серии клинических и экспериментальных работ последних лет показано, что зуд как один из клинически и даже прогностически значимых синдромов ХПН связан с белком (по-видимому, несущим на себе какие-то метаболиты) с молекулярным весом в 160 кДа. Европейская Рабочая Группа по Уремическим Токсинам (EUTOX) поддерживает обновление информации об уремических токсинах на специальном сайте www.uremic-toxins.org.

До того, как задерживаемое при ХПН вещество может быть признано действительно уремическим токсином, необходимо показать, что оно удовлетворяет ряду условий:

· химическая идентификация вещества и возможность измерять его содержание в биологических средах;

· его уровни при ХПН превышают таковые у здоровых;

· высокие концентрации связаны с специфической уремической симптоматикой или дисфункцией, которые уменьшаются или исчезают при снижении конкентраций вещества;

· биологическая активность вещества, соотносимая с клинической симптоматикой, доказана в исследованиях in vivo, ex vivo, или in vitro;

· использованные в указанных выше исследованиях концентрации сопоставимы с наблюдаемыми при уремии.

Наиболее важными и изученными являются следующие группы. Гуанидиновые соединения (14 веществ) связывают с различными проявлениями нейротоксичности, судорогами. Близкая к гуанидиновым соединениям мочевина (МВ=60) в типичных для ХПН концентрациях не обладает очевидной токсичностью, являясь с одной стороны, отражением метаболизма белков, а с другой – давно избранным маркером интенсивности удаления водорастворимых (низкомолекулярных) соединений диализными методами. Креатинин (метилгуанидин, МВ=113), являясь продуктом метаболизма мышечной ткани, при стабильной мощности диализа хорошо отражает мышечную массу, снижение которой прогностически неблагоприятно. Асимметричный диметиларгинин (АДМА, МВ=202) является конкурентным ингибитором NO-синтетазы, препятствуя синтезу оксида азота из аргинина. Дефицит NO (усиливая пролиферацию и препятствуя апоптозу) удлиняет время жизни макрофагов, способствует экспрессии на поверхности эндотелия хемотаксических факторов (VCAM, M-CSF, MCP-1), запуская механизмы эндотелиальной дисфункции. Теряется антиатерогенные свойства NO, обусловленные антипролиферативной активностью: ингибированием пролиферации гладкомышечных клеток и Т-лимфоцитов, уменьшением адгезии нейтрофилов и активации тромбоцитов, уменьшением проницаемости эндотелия. Недостаток NO может способствовать окислению липопротеинов низкой плотности, а именно окисленные ЛНП активно включаются в процессы атероматоза.

Исследования последнего десятилетия привлекли внимание к еще одному классу преимущественно низкомолекулярных соединений, которые почти не удаляются на диализе из-за того, что они почти полностью связаны с белком. Одним из наиболее изученных соединений является представитель фенолов (4 соединения) р -крезол (МВ=108) – продукт ферментации в кишечнике (бактериями) аминокислоты тирозина – который в крови на 90% связывается с белком. В исследованиях in vitro показана его роль в развитии иммунодефицита и эндотелиальной дисфункции, в частности, в нарушении трансэндотелиальной миграции лейкоцитов, а в клинических работах – связь с госпитализацией (из-за инфекций) и выживаемостью на диализе. Исследование прогностического значения уровня р -крезола, хоть и обсервационное по своему характеру и не принесшее бесспорных доказательств, стало первым, документировавшим влияние уремических токсинов на выживаемость открывшим путь к поиску лечебных или профилактических мер, направленных на причинный фактор: образование или всасывание р -крезола в кишечнике можно ограничить. Ингибитор α-глюкозидазы (акарбоза), используемый в качестве гипогликемического средства, блокирует гликолиз олиго- и полисахаридов, повышая доступность ферментируемых углеводов в толстом кишечнике, тем самым ограничивая ферментацию аминокислот (и, в частности, образование р -крезола). Препятствовать всасыванию р -крезола могли бы используемые по другим показаниям сорбенты: углеродный кремезин (AST-120) и полиольный севеламер. По крайней мере, существуют свидетельства благоприятного эффекта терапии AST-120 на суррогатные показатели сердечно-сосудистой патологии – ригидности артерий и толщины интимы-медии и демонстрации способности сорбента эффективно связывать индоксил-сульфат – другой уремический токсин, схожий по свойствам с р -крезолом. К связанным с белками уремическим токсинам также относятся полиамины (3 соединения), гиппураты (2 соединения), некоторые пептидные молекулы и гомоцистеин. По определению, соединением с белком (или олигопептидами, или аминокислотами) являются конечные продукты гликирования (КПГ – advanced glycation end product – AGE).

К настоящему времени более двух десятков пептидов причислены к уремическим токсинам; диапазон их молекулярных весов лежит от нескольких сотен Да до 25 КДа; кратность повышения их уровня при уремии в большинстве случаев не превышает 2-3, на этом фоне выделяется лишь β2-микроглобулин и клеточный С-протеин СС16 (×30 раз), лептин, цистаин С и предсердный натрийуретический гормон (×7 раз), а также паратиреоидный гормон, уровень которого при ХПН колеблется очень широко. Легкие цепи иммуноглобулинов (κ и λ, МВ=25 кДа) продуцируются В-лимфоцитами в некотором избытке по отношению к тяжелым цепям и секретируются вместе с целыми молекулами IG. В норме фильтруясь через почечный фильтр, они почти полностью реабсорбируются в проксимальных канальцах и катаболизируются лизосомальными ферментами. У пациентов с ХПН уровень легких цепей повышен, и ГД или ГДФ не способны его снизить, если только не используются абсорбирующие мембраны (PMMA). Повышенный уровень легких цепей угнетает хемотаксис лейкоцитов и их способность увеличивать потребление глюкозы в ответ на внешние стимулы. При этом активируется оксидативный метаболизм в лейкоцитах, а апоптоз замедляется. Последние два фактора повышают риск разрушения (а не апоптотического завершения жизненного цикла) стареющих лейкоцитов с выходом оксидативных фрагментов и лизосомальных ферментов в окружающие ткани с активацией местного повреждения и системного воспаления.

Мочевая кислота, наряду с развитие подагры, способствует развитию резистентности к инсулину, дизлипидемии и гипертензии.

Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 696 | Нарушение авторских прав