scurtarea duratei de viață a celulelor roșii din sânge la pacienții cu boală renală cronică în stadiu incipient

rezumat

context: deși durata de viață redusă a celulelor roșii din sânge (RBC) a fost raportată ca fiind un factor care contribuie la anemie la pacienții cu boală renală cronică în stadiu terminal (CKD), există date limitate privind durata de viață a RBC în CKD în stadiu incipient. Eritropoietina serică (EPO) este considerată un factor cauzal principal al anemiei renale., Obiectivele acestui studiu au fost de a compara durata de viață a RBC, nivelurile EPO serice și alți indicatori ai anemiei renale în grupurile de pacienți în stadiul CKD și de a analiza impactul factorilor etiologici asupra anemiei renale. Metode: o cohorta de 74 de pacienti nefumatori cu BRC au fost inrolati, inclusiv 15 in stadiul 1, 18 in stadiul 2, 15 in stadiul 3, 15 in stadiul 4 si 11 in stadiul 5. Durata de viață a RBC a fost determinată prin teste de respirație CO. Au fost analizate corelațiile potențiale ale concentrației hemoglobinei (Hb) cu durata de viață a RBC, numărul reticulocitelor (Ret) și nivelurile de EPO, feritină, acid folic și vitamina B12., Rezultate: progresia CKD a fost asociată cu scăderi ale duratei de viață (Hb) și RBC. Durata de viață a RBC în etapele CKD 1-5 au fost 122 ± 50, 112 ± 26, 90 ± 32, 88 ± 28, și 60 ± 24 de zile, respectiv. Durata de viata RBC înseamnă pentru etapa 3, 4 și 5 grupuri au fost semnificativ mai scurte decât cele pentru etapa 1 și 2 grupuri. EPO seric nu a diferit semnificativ între grupurile de stadiu CKD. (Hb) s-a corelat direct cu RBC durată de viață (r = 0.372, p = 0.002) și Ret (r = 0.308, p = 0.011), dar nu s-a corelat cu ser EPO, feritina, acid folic, sau vitamina B12., Concluzii: durata de viață redusă a RBC în CKD în stadiu incipient, demonstrată în acest studiu, sugerează că distrugerea crescută a RBC poate juca un rol etiologic mai important în anemia renală decât alți indicatori la pacienții cu CKD.

© 2019 autorul(autorii) publicat de S. Karger AG, Basel

Introducere

Anemia este o complicație frecventă a bolii renale cronice (CKD) care tinde să se agraveze odată cu progresia CKD ., Dezvoltarea anemiei renale au fost atribuite mai multe procese, inclusiv eritropoietină (EPO) deficit, suprimarea funcției măduvei osoase de către toxinelor uremice, deficit de fier și alte deficite nutriționale, sângerare, infecție, de fond al sistemului hematologic boala, hiperparatiroidism, deficite nutriționale, și anormal de scurt de celule roșii din sânge (RBC) durata de viata . Producția inadecvată de EPO pentru menținerea eritropoiezei a fost considerată un factor etiologic principal al anemiei renale. Terapia EPO umană recombinantă (rhuEPO) a fost foarte eficientă în îmbunătățirea anemiei renale din 1989., Cu toate acestea, rezistența la EPO poate împiedica nivelurile de hemoglobină (Hb) ale pacienților să atingă valorile țintă chiar și după ce au primit un regim rhuEPO cu doze mari timp de 4-6 luni. Mai mult , rhuEPO în doză mare crește riscul de boli cardiovasculare și mortalitate și poate chiar promova progresia cancerului .

durata de viață a RBC s-a dovedit a fi anormal de scurtă la pacienții cu insuficiență renală . Durata de viață a RBC se referă la Durata de timp în care RBC-urile supraviețuiesc în circulație după ce sunt eliberate din măduva osoasă., Durata de viață normală de aproximativ 120 de zile a adultului uman normal de referință a fost derivată din timpul de supraviețuire alogen al RBC transfuzat. Cu toate acestea, monitorizarea duratei de viață a RBC a fost complicată de faptul că metodele de măsurare a duratei de viață RBC stabilite cu etichetarea izotopilor radioactivi sunt greoaie și consumatoare de timp. Mai mult, studiile anterioare privind durata de viață a RBC cu astfel de tehnici au avut dimensiuni mici de probă, iar datele privind durata de viață a RBC de la pacienții cu CKD în stadiu incipient sunt limitate. Prin urmare, scurtarea duratei de viață a RBC în asociere cu anemia renală poate fi subestimată.,pe baza descoperirii că co endogen provine în principal din oxidarea heme asociată cu degradarea Hb în urma rupturii RBC, Strocchi și colab. și Furne și colab. a dezvoltat o metodologie simplă, rapidă și precisă, cunoscută sub numele de testul de respirație CO, pentru determinarea duratei de viață a RBC. Un instrument automatizat nou dezvoltat, bazat pe testul de respirație Co Levitt, permite efectuarea măsurătorilor RBC cu ușurință în setările clinice ., Scopul prezentului studiu a fost, astfel, de a utiliza acest nou test automatizat de respirație CO pentru a examina durata de viață a RBC în etapele CKD și pentru a evalua utilitatea acestei evaluări în raport cu alți indicatori ai anemiei renale, cum ar fi nivelurile EPO.

materiale și metode

subiecți de studiu

o cohortă de 74 de pacienți nefumători diagnosticați cu CKD a fost recrutată de la Departamentul de Nefrologie al Spitalului Shenzhen Nanshan, școala Medicală Guangdong, Shenzhen, China. Cohorta a cuprins 50 de bărbați (vârsta medie ± SD 48 ± 15 ani) și 24 de femei (vârsta medie ± SD 45 ± 16 ani)., Acestea au fost împărțite în următoarele 5 CKD-etapa grupuri bazate pe KDIGO orientări: etapa 1, n = 15; etapa 2, n = 18; etapa 3, n = 15; etapa 4, n = 15; și etapa 5, n = 11. Starea care a stat la baza CKD a fost nefropatia IGA la 19 persoane, diabetul zaharat la 17, glomerulonefrita cronică la 9, alți factori la 29 de persoane. Criteriile de excludere au inclus primirea rhuEPO, acid folic, chalybeate, și/sau vitamina B12 tratamente; semn clar de infectie acuta; și comorbiditate, diagnosticul cu o tulburare hemoragica, boli pulmonare cronice sau cancer., Toți pacienții au oferit consimțământul informat în scris pentru a participa la studiu. Protocolul de studiu a fost aprobat de Comisia de revizuire instituțională a Spitalului Nanshan.în aceeași zi în care s-a efectuat prelevarea de probe de aer alveolar, s-au colectat probe de sânge ale venei periferice pentru detectarea indicatorilor de anemie, inclusiv durata de viață a RBC, (Hb), numărul reticulocitelor (Ret), nivelurile EPO, nivelurile de feritină, nivelurile de acid folic și nivelurile de vitamina B12.,

durata de viață a RBC

în conformitate cu testul de respirație Co Levitt, durata medie de viață a RBC a fost măsurată ca capacitatea totală de CO din degradarea Hb împărțită la cantitatea de CO eliberată pe zi. Probele de aer Alveolar au fost colectate dimineața fără o cerință de post. Pe scurt, după o inspirație profundă, fiecare subiect și-a ținut respirația timp de 10 secunde, apoi a expirat în sistemul de colectare printr-un muștiuc.,sistemul de colectare a aruncat primele 300 mL de volum, care a fost considerat a conține gaz spațiu mort, și apoi direcționat aer alveolar ulterior automat într-o pungă de colectare folie. Dacă a fost necesar, procedura a fost repetată până când proba de aer colectată a atins capacitatea sacului de colectare de 1.000 mL. Punga umplută a fost detașată și sigilată imediat. Probele atmosferice au fost colectate imediat după eșantionarea respirației. Probele de aer Alveolar și atmosferic au fost păstrate la temperatura camerei și analizate în decurs de 5 zile., Instrumentul folosit pentru a determina durata de viață a RBC a fost testerul ELS (Seekya Biotec Co., Ltd., Shenzhen, China), care măsoară CO endogen prin compararea în infraroșu nedispersivă a conținutului de CO într-o probă de aer alveolar față de cea din eșantionul de aer atmosferic însoțitor folosind formula lui Levitt . Funcționarea acestui instrument a implicat un protocol simplu în 3 etape: (1) adăugarea de probe alveolare și de mediu; (2) Introducerea informațiilor (Hb); și (3) apăsarea unui buton de măsurare de pornire. Măsurătorile și calculele pentru fiecare evaluare au fost finalizate în termen de 15 minute.,

Functia Renala

Estimată a ratei de filtrare glomerulară (rfg) a fost calculat conform IDMS-a corectat simplificat cu formula MDRD care MDRD–eGFR = 175 x creatinina serică (mg/dL)-1.154 x vârsta (ani)-0.203. Creatinina serică a fost obținută din arhivele de laborator care au fost măsurate în termen de 2 zile de la măsurarea duratei de viață a RBC.

analiza statistică

datele distribuite în mod normal, inclusiv durata de viață a RBC, (Hb), nivelul EPO și datele eGFR, au fost date ca mijloace cu SDs., Datele distribuite anormal, inclusiv nivelurile de Ret, feritină, acid folic și vitamina B12, au fost administrate ca mediani cu intervale interquartile. Analizele Pearson și Spearman au fost utilizate pentru a analiza corelațiile dintre seturile de date distribuite în mod normal și, respectiv, non-normal. Analiza parțială a corelației a fost utilizată pentru a detecta corelații independente între variabile. Testele t asociate și testele non-parametrice au fost efectuate pentru a compara datele între grupurile de etape CKD pentru datele distribuite în mod normal și, respectiv, non-normal. Analizele statistice au fost efectuate în SPSS 22.,0 (SPSS pentru Windows, versiunea 22, SPSS, Chicago, IL, SUA). p < 0, 05 a fost considerat semnificativ.

rezultate

diferențe variabile între grupurile de stadiu CKD

nu s-au observat efecte de vârstă sau sex. Durata medie de viață a RBC și datele pentru alți 6 indicatori ai anemiei au fost raportate pentru fiecare grup de etape CKD în tabelul 1. (Hb) a scăzut odată cu creșterea stadiului CKD (Tabelul 1). Între timp, a fost observată o reducere treptată a duratei de viață a RBC cu avansarea stadiului CKD, așa cum se arată în tabelul 1 și Figura 1., Durata medie de viață a RBC obținută pentru grupul CKD stage 1 a fost în limitele normale, în timp ce cea obținută pentru grupul CKD stage 2 a fost ușor sub intervalul normal, deși cele două nu diferă semnificativ unele de altele. Durata medie de viață a RBC obținută pentru grupele CKD stage 3, 4 și 5 a fost semnificativ mai scurtă decât valorile obținute pentru grupele CKD stage 1 și 2 (p < 0.05). În special, durata medie de viață a RBC obținută pentru grupul CKD stage 5 a fost jumătate din magnitudinea duratei medii de viață a RBC obținută pentru grupul CKD stage 1.Tabelul 1.,

Ret nu diferă semnificativ între BCR stadiul 1-4 grupuri, dar a fost semnificativ mai scurtă în BCR stadiul 5 grup decât în BCR stadiul 1 grup (p < 0.05). Nivelurile medii de feritină din sânge, acid folic și vitamina B12 nu diferă semnificativ între oricare dintre grupurile de stadiu CKD. De asemenea, EPO nu a diferit semnificativ între niciunul dintre grupuri (Fig. 2).

Variabile, Corelații cu (Hb)

Discuții

În acest studiu, am constatat că RBC durata de viata de scurtare care reflectă viteza de RBC ruptura și a fost asociat anterior cu CKD numai la avansat CKD etape, a fost evidentă deja în stadiu incipient pacienții cu IRC., Ret, care reflectă funcția hematopoietică a măduvei osoase, nu a scăzut semnificativ până la stadiul CKD 5. Nu am găsit relații de stadiu CKD cu nivelurile EPO, feritină, acid folic sau vitamina B12. În special, utilizarea de o extrem de eficiente, automat RBC durata de viata-instrument de măsurare a oferit avantajul de a permite un eșantion mai mare de participanți pentru a fi analizate în raport cu studiile anterioare de RBC durata de viata.în mod fundamental, anemia apare atunci când există un dezechilibru între eritropoieză și degradarea RBC., În cohorta actuală de 74 de pacienți cu CKD, scurtarea duratei de viață a RBC a apărut ca o corelație primară a anemiei renale, cu alți factori implicați, în special nivelurile EPO, care par a fi mai puțin importanți sau neimportanți. Aceste date indică faptul că contribuția rupturii RBC la etiologia anemiei renale trebuie examinată în continuare.corelația dintre durata de viață a RBC și eGFR sugerează că există factori patogeni necunoscuți la locul de muncă în timpul CKD în stadiu incipient, care sunt asociate cu declinul eGFR. În anii 1960, Loge și colab., și Desforges și Dawson a observat că atunci când sângele de la uremic pacienți a fost transfuzat în destinatari normală a ureei sanguine niveluri, destinatarii menținut un normal RBC de viață, întrucât, atunci când sânge de la donatori normali transfuzat într-uremic pacienți, reducerea RBC durata de viata au fost respectate . Prin urmare, se pare că serul pacienților uremici conținea un anumit factor sau factori care grăbeau eriptoza sau ruptura RBC., Deși toxinele micromolecule din sângele pacienților uremici pot fi levigate în hemodializa tradițională, durata de viață RBC a pacienților uremici nu este îmbunătățită prin hemodializă . Dimpotrivă, cerințele de dozare a agentului EPO-stimulant au fost reduse, iar anemia a fost corectată mai eficient prin filtrarea hemodializei online, care elimină toxinele moleculare și macromoleculare de dimensiuni medii, decât prin hemodializa tradițională . Astfel de constatări sugerează că factorii patogeni care duc la scurtarea duratei de viață a RBC ar fi de așteptat să fie molecule de dimensiuni medii până la macro.,candidații potențiali de interes includ acroleina, indoxil-sulfatul și mai multe molecule de stimulare a eriptozei . Ar trebui efectuate studii suplimentare pentru a examina aceste posibilități.sângele periferic Ret este un indicator al funcției hematopoietice a măduvei osoase care se corelează cu rata eritropoiezei. În mod normal, pacienții cu hipoxie sau anemie va fi augmentată de măduvă osoasă eritroide sânge, care rezultă în creșterea Ret, pentru a atenua anemie și de a stabiliza periferice (Hb)., În studiul actual, nu am observat o creștere compensatorie semnificativă a Ret la pacienții cu CKD, chiar și printre acei pacienți a căror boală se afla într-un stadiu avansat. Într-adevăr, Ret a scăzut semnificativ în grupul CKD stage 5 comparativ cu grupul CKD stage 1.prin urmare, capacitatea compensatorie a măduvei osoase pare să fie slăbită la pacienții cu IRC anemică, probabil datorită inhibării proliferării celulelor eritroide în măduva osoasă. S-a suspectat că toxinele și/sau citokinele circulante din poliamină la pacienții uremici inhibă proliferarea RBC ., Dintre citokine, factorul de creștere fibroblast 23 este cel mai atractiv. Recent, Shima și colab. a confirmat că sucroferric oxyhydroxide scade ser fosfor nivel și fibroblast growth factor 23 și îmbunătățește renală anemia la pacienții hemodializați. Prin urmare, suprimarea funcției măduvei osoase poate duce la anemie renală și poate sta la baza ineficienței terapiei cu agenți de stimulare a EPO.deși producția inadecvată de EPO a fost postulată a fi un factor principal în anemia renală , nu am găsit diferențe semnificative în EPO în stadiile CKD sau lipsa EPO în sine la pacienții noștri cu CKD., Studiile anterioare au descris o creștere a EPO în timpul CKD în stadiu incipient, urmată de o scădere . Deși nu au existat rezultate semnificative în acest sens în acest studiu, forma curbei concentrației EPO în raport cu avansarea stadiului CKD, prezentată în Figura 2, a fost în concordanță cu un astfel de model. Având în vedere că sinteza și secreția EPO sunt reglementate ca răspuns la hipoxie și anemie, este rezonabil să presupunem că creșterea EPO în serurile pacienților cu CKD reflectă o încercare de a satisface cerințele crescute pentru noua generație RBC creată prin distrugerea crescută a RBC și scăderea (Hb)., Cu toate acestea, acest mecanism compensator este limitat și, în cele din urmă, insuficient la pacienții care suferă de insuficiență renală. Indiferent, constatările actuale indică faptul că deficiența EPO nu este un factor esențial al anemiei renale în CKD în stadiu incipient.anemia renală a fost asociată cu anomalii ale feritinei complexe proteice de sechestrare a fierului și anomalii ale vitaminelor B acid folic și vitamina B12 . Lipsa asocierii acestor factori cu stadiul CKD în rezultatele actuale sugerează că deficiențele acestor factori nu provoacă anemie renală în CKD.,în concluzie, studiul actual a arătat că durata de viață a RBC a avut tendința de a se deteriora odată cu progresia CKD, cu o deteriorare semnificativă deja evidentă chiar și în stadiile incipiente ale CKD. Între timp, deși poate exista o tendință spre o creștere compensatorie temporară a EPO, nu am găsit dovezi care să lege deficiența EPO de progresia CKD. Constatările actuale sugerează că distrugerea crescută a RBC poate fi mai importantă decât alți indicatori în etiologia anemiei renale.

mulțumiri

am dori să mulțumim Seekya Biotechnology Ltd.,, (Shenzhen, China) pentru că ne-a împrumutat un dispozitiv de testare a respirației Els Tester CO și mulțumim personalului din Departamentul de Nefrologie, Spitalul Nanshan (Shenzhen, China) pentru asistarea colectării probelor de aer alveolar. Mulțumim lui Ann Power Smith, PhD, de la Write Science Right (www.writescienceright.com) pentru asigurarea editării profesionale în limbaj științific a manuscrisului final.protocolul pentru proiectul de cercetare a fost aprobat de Comitetul de etică al Spitalului Nanshan și confirmat pentru a se conforma prevederilor Declarației de la Helsinki (revizuită în Tokyo 2004).,

declarație de Confidențialitate

autorii nu declară conflicte de interese.

contribuția autorului

toți autorii au contribuit semnificativ la această lucrare și sunt de acord cu conținutul manuscrisului.

Autor Contacte