Рисковите фактори и последиците, свързани с бъбречната минерализация при хронично бъбречно заболяване при котки

АБСТРАКТ

1. Предистория

Нефрокалцинозата е патологична характеристика на хронично бъбречно заболяване (CKD). Неговите патофизиологични последици за котки с ХБН са неизследвани.

2. Цели

Идентифицирайте рисковите фактори за нефрокалциноза и оценете влиянието им върху прогресията на ХБН и смъртността от всякаква причина.

3. Животни

Петдесет и една еутиреоидни котки, собственост на клиенти, със стадий на 2-3 азотемична ХБН на Международното общество за бъбречни интереси (IRIS).

4. Методи

Ретроспективно кохортно изследване. Хистопатологичните бъбречни срезове бяха оценени за нефрокалциноза (оцветяване по von Kossa). Тежестта на нефрокалцинозата се определя чрез анализ на изображението (ImageJ). Бяха извършени редовни логистични регресии за идентифициране на рисковите фактори за нефрокалциноза. Влиянието на нефрокалцинозата върху прогресията на ХБН и риска от смъртност са оценени с помощта на линеен смесен модел и регресия на Кокс, съответно. Котките бяха категоризирани според техния осреднен във времето прием на фосфатно-ограничена диета (PRD), съобщен от собственика, където PRD включваше повече от или равно на 50 процента, 10-50 процента или никакъв прием на храна.

5. Резултати

Нефрокалцинозата е оценена като лека до тежка в 78,4% и отсъстваща до минимална в 21,6% от случаите. По-висока изходна обща плазмена концентрация на калций (tCa; съотношение на шансовете [OR]=3.07 на 1 mg/dL; P=.02) и хранене с PRD (10 процента -50 процента : ИЛИ=8.35; P=.01; По-голямо или равно на 50 процента : ИЛИ {{20 }}.47; P=.01) са независими рискови фактори за нефрокалциноза. Котки с отсъстваща до минимална нефрокалциноза имат повишаване на плазмения креатинин (0,250 ± 0,074 mg/dL/месец; P=.002), урея (5,06 ± 1,82 mg/dL/месец; P=). 01) и концентрации на фосфат (0,233 ± 0,115 mg/dL/месец; P=.05) за 1 година и има по-кратки средни времена на преживяемост от котки с лека до тежка нефрокалциноза.

6. Заключение и клинично значение

По-високият плазмен tCa при диагностициране на ХБН и приемът на PRD са независимо свързани с нефрокалциноза. Нефрокалцинозата обаче не е свързана с бърза прогресия на ХБН при котки.

Щракнете тук, за да научите какви са ефектите на Cistanche върху бъбреците

КЛЮЧОВИ ДУМИ

калцификация, CKD-MBD, хиперкалцемия, нефрокалциноза.

ВЪВЕДЕНИЕ

Нарушения в минералния и костния метаболизъм са налице при котки с хронично бъбречно заболяване (CKD), дори в ранните стадии на заболяването.1,2 Бъбреците играят основна роля в калциевата и фосфатната хомеостаза. Постепенното намаляване на функциониращите нефрони при ХБН води до задържане на фосфат,3 стимулиране на фосфатни хормони, фибробластен растежен фактор 23 (FGF23) и впоследствие паратиреоиден хормон (PTH), за поддържане на физиологичните плазмени концентрации на фосфат.4-6 Но не само дали този адаптивен отговор влияе върху регулирането на калциевия метаболизъм, но също и върху костното ремоделиране. Когато този адаптивен отговор в крайна сметка не успее да предотврати увеличаването на концентрацията на плазмения фосфат, той насърчава ектопична калцификация. Тези адаптивни реакции се наричат ​​колективно хронично бъбречно заболяване – минерално и костно разстройство (CKD-MBD).7

Нефрокалцинозата се характеризира с отлагане на кристали от тубулоинтерстициален калциев фосфат (CaP) или калциев оксалат (CaOx),8 при хора почти изключително в бъбречната медула.9 Този процес започва от образуването на плаки на Randall в бъбречните папили, които действат като надир за прогресивна калцификация .9,10 Наблюдението на това явление при светлинна микроскопия се нарича микроскопска нефрокалциноза (наричана тук нефрокалциноза).8,11 Спонтанната ектопична калцификация може да се обясни отчасти с калциеви и фосфатни соли, утаени от свръхнаситена течност, когато калциевият фосфатен продукт (CaPP) надвишава произведението на разтворимост. Предишни проучвания показват, че повишената серумна концентрация на фосфат и CaPP корелира положително с бъбречното съдържание на калций,12,13 и повишената серумна концентрация на калций е независим рисков фактор за нефрокалциноза при хора с ХБН.11 Нефрокалцинозата е преобладаваща при хора и котки с ХБН.14, 15 Бъбречно отлагане на калций е установено при хистология при повече от или равно на 50 процента от котките със стадий 2 до 4 на Международното общество за бъбречни интереси (IRIS), в сравнение с 21 процента при котки без азотемия. 15 In vivo при плъхове, съдържание на калций в бъбреците е отрицателно свързан с креатининовия клирънс, което предполага вредно въздействие върху бъбречната функция.13,16

Котките с ХБН са изложени на повишен риск от развитие на плазмена тотална хиперкалциемия, като разпространението се увеличава с напредване на азотемията.17 При ХБН котки, които се хранят на диета с ограничено съдържание на фосфати (PRD), повишаването на плазмените концентрации на фосфат и общия калций (tCa) се свързва с прогресията на ХБН. 18 Въпреки това, остава да се определи дали дисрегулацията на калциевата и фосфатната хомеостаза играе роля в патогенезата на нефрокалцинозата. Освен това, последиците от нефрокалцинозата, свързана с ХБН при котки, не са изследвани. Целите на нашето проучване бяха: (а) да изследваме рисковите фактори за нефрокалциноза при котки с ХБН и (б) да оценим асоциациите на нефрокалцинозата с промените в параметрите на ХБН-МБД, прогресията на ХБН и смъртността от всякаква причина.

Cistanche tubulosa

МЕТОДИ

1. Избор на случай

Записите на 2 базирани в Лондон практики за първо мнение между 1 януари 1992 г. и 31 декември 2017 г. бяха прегледани и бяха идентифицирани котки с азотемия на ХБЗ, които бяха подложени на пълни изследвания за аутопсия. Азотемичната диагноза ХБН се определя като концентрация на плазмен креатинин, по-голяма или равна на 2 mg/dL със специфично тегло на урината (USG)<1.035, or plasma creatinine concentration ≥2 mg/dL on 2 consecutive occasions 2-4 weeks apart without evidence of a pre-renal cause. All cats with a CKD diagnosis were offered a PRD. A variety of PRD was used throughout the study (Feline Low Protein Diet [wet]; Masterfoods, Bruck, Austria; Waltham Veterinary Diet, Feline Low Phosphorus Low Protein [dry and wet]; Effem, Minden, Germany [dry] and Masterfoods, Bruck, Austria [wet]; Feline Veterinary Diet Renal [dry and wet], Royal Canin SAS, Aimargues, France [dry] and Masterfoods, Bruck, Austria [wet]) with a phosphorus content of 0.7-1.1 g/Mcal and calcium-to phosphorus ratio (Ca:P) of 1.3-2.1. Cats not accepting a PRD continued on their maintenance diets.

Inclusion required a formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) kidney block for histopathological evaluation. Cats were excluded if they had clinically suspected hyperthyroidism and their plasma total thyroxine (TT4) concentration was >40 nmol/L, те са били лекувани по медицински причини за хипертиреоидизъм, имали са данни за друго съпътстващо заболяване или са били лекувани с кортикостероиди, фуроземид или бифосфонати. Котки с IRIS CKD стадий 4 при диагностицирането и котки без последващо посещение след диагностициране на CKD също бяха изключени. Включени са котки, получаващи амлодипин безилат за системна хипертония.

2. Клинико-патологични данни

Проби от кръв, урина и аутопсия бяха събрани с информирано съгласие на собственика и одобрение от Комитета по етика и благосъстояние на Кралския ветеринарен колеж (URN20131258E). Кръвни проби бяха събрани чрез югуларна венепункция в епруветки с хепаринизирана и етилендиаминтетраоцетна киселина (EDTA) и урината беше получена чрез цистоцентеза. Пробите се съхраняват при 4°С в продължение на<6 hours before centrifugation and separation. Heparinized plasma was analyzed biochemically at an external laboratory (IDEXX laboratories, Wetherby, UK). Inhouse urinalyses, including USG measurement by refractometry, dipstick chemical analysis, and microscopic urine sediment examination, were performed on the day of collection. Urinary tract infection was confirmed by bacterial culture (Royal Veterinary College Diagnostic Laboratory Services, Hatfield, UK).

Systolic blood pressure (SBP) measurements were made as previously described by Doppler.19 Indirect ophthalmoscopy was performed using a retinal camera (ClearView, Optibrand, Fort Collins, Colorado) in cats with an average SBP >160 mm Hg. Systemic hypertension was defined as an average SBP >160 mm Hg in conjunction with ocular pathology consistent with hypertensive damage, or SBP >170 mm Hg в 2 последователни случая.

Clinical records were reviewed to extract the following: age, sex, breed, body weight, SBP, tCa, ionized calcium (iCa), plasma creatinine, urea, phosphate, potassium, sodium, chloride, total protein, albumin, and TT4 concentrations, plasma alanine aminotransferase (ALT) and alkaline phosphatase (ALP) activities, PCV, USG, and urine culture results. The proportion of PRD recorded as being fed at every visit (until death) from each cat with PRD prescribed after CKD diagnosis was reviewed from our clinical records. Owners were asked at each visit to estimate the proportion of PRD by volume of the total quantity of food fed. A time-averaged proportion of PRD fed by volume of the total ration was calculated from this estimate for each cat. Where the proportion fed was missing from the record at a particular visit, the proportion stated at the previous visit was imputed, except if it was the visit at which euthanasia was recommended and the cat had deteriorated clinically from the previous visit. Cats were categorized according to the time-averaged ingestion of PRD, where PRD comprised ≥50%, >10 процента,<50%, or none of their food intake for their CKD duration.

Добавка Cistanche

3. Хистопатологични данни

На всички клиенти бяха предложени изследвания за аутопсия, когато техните котки бяха евтаназирани и беше получено информирано съгласие от онези, които се съгласиха. При аутопсията всеки бъбрек се разрязва надлъжно и напречно и се фиксира (10 процента неутрален буфериран формалин). Фиксирани във формалин бъбречни тъкани (включително кортекс и медула) бяха вградени в парафин за бъдеща хистопатологична оценка. 4-µm срез от FFPE тъкан беше оцветен с von Kossa, за да се идентифицират хидроксиапатитни отлагания.20 Оцветените сагитални бъбречни срезове бяха изобразени, заслепени за данни от случаи, като се използва цифров микроскоп (Leica DM4000, Wetzlar, Германия) за микроскопска оценка на нефрокалциноза (Фигура 1). ImageJ (Версия 2.1.0, Национални здравни институти, Бетезда, Мериленд) беше използван за количествено определяне на нефрокалцинозата от представителни изображения, заснети в медуларната област. Нефрокалцинозата се класифицира според средния дял на положително оцветена тъкан от 5 медуларни изображения, заснети при 10 увеличение. Те бяха класирани, както следва:<0.06% = grade 0, 0.06% to 1% = grade 1, and >1 процент=степен 2 (Фигура 1). Тази система за класифициране, предварително определена преди статистическите анализи, предостави обективно количествено определяне на тежестта на нефрокалцинозата (0.06 процента и 1 процент са еквивалентни съответно на 1 10 5 cm2 и 1,4 10 4 cm2). Съседна FFPE секция от всеки случай беше оцветена с ализариново червено (при рН 4,2), което позволява кристална диференциация на CaP и CaOx.20

ФИГУРА 1 Бъбрек, оцветяване на von Kossa, x10 увеличение. Пример за всяка степен на нефрокалциноза (0-2) е показан, както следва: (A) и (B) кат. 7 със степен 0 нефрокалциноза (0.004 процента); (C) и (D) кат. 34 с нефрокалциноза степен 1 ​​(0,327 процента); (E) и (F) кат. 39 с нефрокалциноза степен 2 (5,51 процента). Положителното оцветяване на Von Kossa е очертано в черно оцветяване в оригиналните изображения (A, C и E) или ярко червено след обработка с помощта на ImageJ (B, D и F; 8-битов цвят; праг {{16} }) за количествено определяне на пропорционалната площ на нефрокалциноза във всеки случай (n=51)

4. Микрокомпютърна томография (микро-КТ) за макроскопска нефрокалциноза

Бъбречните блокове FFPE бяха сканирани за макроскопска нефрокалциноза с помощта на скенер за микрокомпютърна томография (CT) (Skyscan 1172, Bruker, Kontich, Белгия), използвайки малка (4000 x 2672 пиксела) камера без филтър. Изображенията бяха получени с помощта на следните параметри на сканиране: размер на изотропен воксел 5 μm на пиксел, напрежение на източника 50 kV, ток на източника 200 μA, време на експозиция 670 ms и сканиране на въртене на изображението 180 със стъпка на въртене 0, 4. Проекционните изображения бяха реконструирани в томограми с помощта на NRecon 1.7.5.9 (Bruker, Kontich, Белгия) и препозиционирани с помощта на Dataviewer 1.5.6.6 (Bruker, Kontich, Белгия). Томограмите бяха анализирани с помощта на софтуера за анализ на Bruker CT-Analyzer (CTAn) 1.20.3 (Bruker, Kontich, Белгия) и обемно изобразени 3-дименсионални (3D) визуализации бяха създадени с помощта на CTVox 3.3 (Bruker Kontich, Белгия). Накратко, за всеки блок, обемът на тъканта се изчислява чрез умножаване на дълбочината по средната площ от 5 томограми, разположени на равни разстояния в пробата; обемът на нефрокалцинозата беше изчислен с помощта на инструмента за 3D анализ в CTAn. Съотношението обем на нефрокалциноза към бъбречна тъкан (VN: KT) се изчислява по формулата:

5. Статистически анализ

Статистическите анализи бяха извършени с помощта на R софтуер (Версия 4.1.1 GUI 1.77 High Sierra build, R Foundation for Statistical Computing, Виена, Австрия). Процентът на грешки от тип I беше зададен на 0,05. Непрекъснатите променливи бяха оценени за нормалност чрез визуална проверка на хистограми и използване на теста на Shapiro-Wilk. Тестът на Levene беше използван, за да се провери дали групите имат еднакви дисперсии. Повечето данни не са били нормално разпределени и следователно числените данни са представени като медиана (25-ти, 75-ти персентил) за последователност. Категориалните данни са представени в проценти.

5.1 Рискови фактори за нефрокалциноза

Базовите променливи бяха сравнени между групите чрез 1-анализ на дисперсията (ANOVA), последван от posthoc теста на Tukey или posthoc теста на Kruskal-Wallis и Dunn съответно за непрекъснати променливи с нормално или изкривено разпределение. Пропорциите на категоричните резултати бяха сравнени с помощта на точния тест на Fisher.

Изходните микроскопски рискови фактори за нефрокалциноза бяха оценени с помощта на ординална логистична регресия. Възраст, телесно тегло, tCa, креатинин, урея, фосфат, калий, натрий, хлорид, общ протеин, албумин, ALT, ALP, PCV, USG и време на преживяемост при ХБН бяха въведени като непрекъснати променливи, докато полът и съотношението на поетите PRD ( „Не ядене на PRD“ срещу „Ядене на 10 процента –50 процента PRD“ срещу „Ядене на повече от или равно на 50 процента PRD“) бяха въведени като категорични променливи за еднопроменливи анализи. Променливи, свързани с нефрокалциноза при P < .10 и с налични данни за поне половината от котките (n > 25), бяха въведени в мултивариантен модел. Беше приложено ръчно обратно елиминиране, за да се получи крайният модел с P <.05. Поредната версия на теста на Hosmer-Lemeshow беше използвана за оценка на съответствието на крайния модел и наличието на ко-линейност сред значимите независими рискови фактори (P <.05) беше оценено чрез фактора на инфлация на дисперсията. Остатъкът за извънредни стойности и влиятелните наблюдения бяха проверени чрез визуална инспекция на квантил-квантилна графика. Линейната връзка между непрекъснатия предиктор и логиката беше оценена чрез категоризиране на променливите в равни интервали на "нисък", "среден" и "висок" в логистичния регресионен анализ и оценка на тенденцията на увеличаване или намаляване на коефициента. Резултатите се отчитат като съотношение на шансовете (OR; 95 процента доверителен интервал [CI]).

5.2 Промени в параметрите на CKD-MBD във времето за нефрокалциноза

Използвани са линейни модели със смесени ефекти за оценка на промените в непрекъснатите клинико-патологични променливи във времето. Включени са надлъжни данни от всички налични посещения през първите 365 дни след диагностицирането на ХБН за следното: телесно тегло, tCa, креатинин, урея, фосфат, калий, натрий, хлорид, общ протеин, албумин, ALT, ALP и PCV. Групата („степен 0“ срещу „степен 1“ срещу „степен 2“), времето (в месеци [30,4 дни]) и взаимодействието между групата и времето бяха третирани като фиксирани ефекти. Номерът на случая на всяка котка и времето, вложени в отделни котки, бяха включени като 2 несвързани произволни ефекта. Приема се, че остатъците са независими в модела и е проверена нормалността. Не е направен опит за приписване на липсващи данни. Резултатите се отчитат като коефициент ( ) ± SE.

5.3 Връзка на нефрокалцинозата и други фактори с преживяемостта

Датата на азотемичната диагноза на ХБН беше определена като изходна линия, докато смъртта по всякаква причина беше събитието, което представлява интерес. Времената на оцеляване бяха изобразени с крива на Каплан-Майер и бяха сравнени между групите, използвайки теста за логаритмичен ранг и Kruskal-Wallis с posthoc тестовете на Dunn, тъй като всички котки достигнаха крайната точка на изследването. Базовите променливи, свързани с оцеляването, бяха изследвани с помощта на пропорционален анализ на риска на Cox. Мартингейлните остатъци бяха използвани за оценка на предположението за линейност на непрекъснатите променливи в модела на Кокс. Остатъците за извънредни стойности и влиятелни наблюдения бяха проверени чрез визуална инспекция на квантил-квантил. Непрекъснатите променливи бяха трансформирани в категорични променливи, базирани на тертили (възраст, натрий), ако допускането за пропорционални опасности, както е оценено чрез проверка на кривата на Каплан-Майер, и оценката на независимостта между всяка променлива и времето не бяха изпълнени. Променливите, свързани с преживяемостта с P < .10 в еднопроменливи анализи, бяха въведени в многопроменлив модел на Кокс. Окончателният регресионен модел на Кокс беше получен чрез ръчно обратно елиминиране с P <.05. Резултатите се отчитат като съотношение на риска (HR; 95 процента CI).

5.4 von Kossa с корелация на оцветяване с червено ализарин и макроскопска нефрокалциноза

За всеки случай бяха изчислени пропорционални зони на нефрокалциноза в бъбречната медула при X 2,5 увеличение, оцветени поотделно с von Kossa и червено ализарин. Връзката между тези 2 техники на оцветяване за микроскопска нефрокалциноза беше оценена с помощта на корелацията на Spearman. В подгрупа от 49 случая макроскопската нефрокалциноза е оценена с помощта на микро-КТ. Корелацията на Spearman беше използвана за оценка на връзката между пропорционалния обем на нефрокалцинозата (микро-CT) и пропорционалната площ на нефрокалцинозата (von Kossa, преглед X 0.14- X 0.36 увеличение).

Екстракт от цистанче

ДИСКУСИЯ

Нашите резултати показват, че по-високата изходна плазмена концентрация на tCa и поглъщането на PRD са независими от рисковите фактори за нефрокалциноза. Котки с нефрокалциноза степен 0 са свързани с повишаване на плазмените концентрации на креатинин, урея и фосфат през първите 365 дни след диагностицирането на азотемична ХБН. Тази кохорта от котки също има значително по-кратко време на преживяване в сравнение с тези с по-тежка нефрокалциноза (степен 1 ​​и 2). Наблюдава се значителна независима положителна връзка между диетичните ограничения на фосфатите и преживяемостта.

Бъбречната минерализация е сложен и многостранен процес и неговата патогенеза във връзка с ХБН остава неясна. Все повече доказателства сочат, че нарушенията на минералния метаболизъм, особено на калция и фосфата, вероятно допринасят за нефрокалциноза.11,12 В нашето проучване по-високият плазмен tCa при диагностициране на ХБН, дори с tCa в рамките на референтния интервал, е независим риск от нефрокалциноза фактор; само 1 (2 процента) котка е имала тотална хиперкалцемия в началото. Това откритие предполага, че леките смущения в калциевата хомеостаза могат да насърчат бъбречната минерализация при котки с ХБН. В съответствие с нашите констатации, изследване на ХБН при хора показа, че серумната концентрация на tCa е независим рисков фактор за нефрокалциноза.11 Освен това е открита връзка между тоталната хиперкалциемия и нефрокалцинозата при пациенти след бъбречна трансплантация21 и пациенти с макроскопска нефрокалциноза чрез КТ изображения имаха по-високи tCa и iCa концентрации от тези без.22 Въпреки това, хистопатологично изследване при хора не откри връзка между серумната концентрация на tCa с бъбречното съдържание на калций и отлагането на калций в бъбречните тубули.12 Несъответствията в участието на калций в нефрокалцинозата между проучванията се дължат на проучването хетерогенност на популацията, размер на пробата и методи за откриване на бъбречна калцификация.

Поглъщането на PRD беше идентифицирано като независим рисков фактор за нефрокалциноза при котки с ХБЗ в нашето проучване. Диетичните фосфатни ограничения значително повлияват минералната и хормоналната регулация при CKD-MBD, включително намаляване на FGF23 и PTH.23,24 Скорошно проучване показа, че някои котки с CKD развиват нарастваща тенденция в концентрациите на tCa и iCa, заедно с по-висока екскреция на калций в урината, след Започване на PRD.18 По-ниското съдържание на фосфати в храната и по-високото съотношение Ca:P в диетата, в сравнение с наличните в търговската мрежа храни, формулирани за здрави възрастни котки,25 потенциално биха могли да подобрят чревната абсорбция на калций и да повишат плазмената концентрация на калций.26 При пациенти с хора хиперкалциурията е често срещана рисков фактор за нефрокалциноза.27 Следователно се предполага, че нефрокалцинозата може да бъде предизвикана от повишаването на плазмената концентрация на tCa и повишената екскреция на калций в урината след преминаване към PRD при котки с ХБН. Въпреки това, директни доказателства в подкрепа на тази хипотеза не могат да бъдат получени в нашето проучване и са необходими проспективни проучвания за измерване на електролитите в урината.

Нашите резултати показват, че нефрокалцинозата не е положително свързана с прогресирането на ХБН и смъртността от всякаква причина. Това откритие е интригуващо, защото донякъде противоречи на предишно проучване при хора, което предполага вредна роля на нефрокалцинозата върху бъбречната функция чрез идентифициране на положителна корелация между съдържанието на калций в бъбреците и концентрацията на серумния креатинин.12 Нефрокалцинозата, идентифицирана чрез образна диагностика (CT, ултразвук или рентгенография) също се свързва с повишен риск от краен стадий на бъбречно заболяване при хора.28 Проучване при котки с ХБН показва връзка между бъбречната минерализация и по-тежко интерстициално възпаление и фиброза, което предполага ролята му за ускоряване на прогресията на ХБН.15 Въпреки това, скорошни кохортни проучвания, включващи пациенти с КТ на бъбреците, откриха липса на връзка между бъбречната функция и бъбречната калцификация. 22, 29 Това наблюдение е в съответствие с нашите резултати и подкрепя нашата хипотеза, че нефрокалцинозата, до известна степен, може да не упражнява директен вреден ефект върху бъбречната функция и допринасят за прогресията на ХБН. Въпреки това са необходими бъдещи проспективни проучвания, за да се разберат по-добре последиците от нефрокалцинозата за влошаване на ХБН при котки.

Въпреки че поглъщането на PRD е независим рисков фактор за нефрокалциноза, нашият анализ на преживяемостта показа, че диетичните ограничения на фосфатите (когато са погълнати повече от или равни на 50 процента PRD) се свързват с по-дълъг MST и повишават шансовете за оцеляване с до 3- кратно за котки с ХБН в сравнение с котки, които са консумирали техните поддържащи диети (Таблица 4 и Фигура 4). Тези констатации подкрепят предишни проучвания, които откриха полза за оцеляването в резултат на диетичното ограничение на фосфатите при котки с ХБН.30-32 Освен това, резултатите от нашия под-анализ (Таблици S2 и S3) показаха, че котките с ХБН, които продължават да се хранят с поддържащи диети, са имали по-големи повишения на плазмените концентрации на креатинин, урея и фосфати и намаляване на PCV и телесното тегло през първата година след диагностицирането на ХБН, което допълнително подсилва настоящите доказателства за полезните ефекти от ограничаването на фосфатите в храната за облекчаване на прогресията на заболяването.23,24,32, 33 Хиперфосфатемията е свързана с намаляване на бъбречната функция, 34 и е доказано, че фосфат-свързващите вещества предпазват от прогресия на ХБН.35,36

Плазмената концентрация на фосфат и PCV са независими предиктори за смъртност от всякаква причина. Хиперфосфатемията и анемията се свързват с по-прогресираща ХБН и по-лоша прогноза при котки и хора.37-42 Задържането на фосфати възниква, когато скоростта на гломерулна филтрация (GFR) намалява, но в ранните стадии на ХБН плазмените концентрации на фосфат обикновено се поддържат в рамките на физиологичните граници в резултат на адаптивни хормонални регулаторни механизми, включително повишено производство на FGF23 и PTH и намалено производство на калцитриол.6,43 Следователно, по-високата плазмена концентрация на фосфат при диагностициране на ХБН може да предполага по-тежко нарушена фосфатна хомеостаза и свързана с по-висок риск от смърт . В съответствие с нашите резултати, предишно проучване установи, че по-високата концентрация на серумен фосфат е независимо свързана с преживяемостта при 773 котки с ХБН.42 Патогенезата на анемията при ХБЗ е многофакторна, но намаленото производство на еритропоетин е основен допринасящ фактор.42,44 В подкрепа на нашето констатациите, други проучвания също откриха връзка между по-ниския PCV и повишената смъртност при котки с ХБЗ, 38, 39, 45, но не всички. 42 Интересното е, че нито плазмената концентрация на креатинин, нито стадирането на IRIS са били предиктор за смърт в настоящото проучване, което е противоречиво с предишни проучвания.38,39,42,45,46 Плазмената концентрация на креатинин отразява GFR и е сурогатен биомаркер, често използван за оценка на бъбречната функция.47 Несъответствието може да се обясни с изключването на IRIS котки в стадий 4 на ХБН в нашето проучване и сравнително малък размер на извадката, със само 17 IRIS котки в стадий 3 на ХБН. Освен това, 29 процента (n=15) от котките с азотемична ХБН в нашето проучване не са получили диетично лечение за ХБН, което може да е повлияло на резултата и да е изключило точната оценка на прогнозната стойност на плазмената концентрация на креатинин и потенциално други променливи по време на диагностицирането на ХБН върху преживяемостта в нашето проучване.

Откриването на калциево отлагане се извършва както с метода на von Kossa, като се използва сребърен нитрат, така и оцветяване с червено ализарин. Принципът на метода на von Kossa се основава на свързването на сребърни йони с аниони, като фосфат, оксалат и карбонат, от калцирани тъкани и редукция на сребърни соли, което води до наблюдение на оцветяване с черно метално сребро.20,48,49 Оцветяването с ализариново червено е друга техника, използвана за демонстриране на калциеви кристали.50 Той се свързва директно с калциевите йони и може да се използва за разграничаване на CaOx от CaP, тъй като CaOx може да бъде оцветен само с ализариново червено при pH 7, но не и при pH 4,2, с последния, използван в нашето изследване.51,52 Наблюдавахме силна корелация между тези 2 метода за оцветяване на нефрокалциноза, което предполага, че минералните отлагания са съставени предимно от CaP. Това наблюдение е интересно, тъй като по-голямата част от уролитите на горните пикочни пътища при котки съдържат CaOx.53 Може да се окаже, че утаяването на CaP е предпоставка за нефрокалциноза, нефролитиаза или и двете при котки, процес, който наподобява образуването на плаки на Randall при хора. 8 Беше извършено микро-КТ сканиране на FFPE бъбречни проби, за да се определи дали единичен слайд, оцветен с von Kossa, е представителен за нефрокалциноза. Открихме умерена корелация между микро- и макроскопската нефрокалциноза, което допълнително подкрепя техниките и количествените методи, използвани за класифициране на тежестта на нефрокалцинозата в нашето проучване, но предполага, както може да се очаква, че единичен срез на бъбречната тъкан дава приблизителна оценка на тежестта на макроскопска нефрокалциноза, оценена чрез 3D изображения.

Цистанче капсули

Нашето ретроспективно проучване имаше някои ограничения. Нефрокалцинозата е идентифицирана от бъбречни проби, събрани при аутопсия, и не е известно в кой момент се е развила бъбречна калцификация при тези котки. Нефрокалцинозата може да се е развила преди диагностицирането на ХБН. В проучването са включени само котки с извършен аутопсичен преглед. Следователно може да е възникнало пристрастие при подбора, въпреки че аутопсията е била предложена на всички клиенти, когато техните котки са били евтаназирани в нашите клиники. Голямо разнообразие от поддържащи диети бяха хранени преди прехода към PRD. Въпреки че е трудно да се определят точните минерални концентрации в тези диети, се съобщава, че средните стойности на съдържанието на фосфор и Ca:P са съответно 3 g/Mcal и 1,3, сред 82 налични в търговската мрежа котешки храни.25 Следователно е логично да приемем, че котките, които са приели PRD след диагностициране на ХБН, са получили по-нисък диетичен прием на фосфати и по-висок диетичен Ca:P от тези, които са продължили да се хранят с поддържащи диети. Тъй като разпределението на групата PRD не е рандомизирано (на всички котки беше предложен PRD като част от тяхната стратегия за управление на ХБН в нашето проучване по етични причини), може да е въведено отклонение при подбора, въпреки че не са идентифицирани разлики в клинико-патологичните променливи между 3 групи в началото. Следователно ефектите на PRD върху прогресията и смъртността от ХБН трябва да се тълкуват предпазливо, тъй като неизвестната причина, поради която котките не са яли PRD, може да е свързана с по-лошата им преживяемост. Освен това през целия период на изследването бяха предложени различни PRD с разлики в съдържанието на фосфор и Ca:P и не може да се заключи, че резултатите от нашето проучване могат да бъдат обобщени за всички налични в търговската мрежа PRD, тъй като въпреки че общите свойства на клиничната бъбречна диетите са сходни, съществуват вариации във формулировката на диетата. Необходимо е проспективно надлъжно проучване за по-нататъшно изследване на причинно-следствения ефект от диетичните ограничения на фосфатите върху нефрокалцинозата. Интересно е, че степента на макроскопска калцификация може да бъде оценена с помощта на микро-CT сканиране в нашето изследване. Въпреки това, обемът на FFPE бъбречна тъкан може да бъде надценен поради намесата на парафиновия восък. Въпреки че бяха получени измервания на множество тъканни повърхностни площи на редовни интервали на дълбочина, за да се осигури най-добрата възможна оценка на тъканния обем, съотношението VN: KT потенциално би могло да бъде подценено. Счита се обаче, че тази възможност има относително незначително въздействие върху корелацията между докладваната микро- и макроскопска нефрокалциноза. И накрая, нефрокалцинозата се свързва с хиперпаратиреоидизъм при хора.29 Тази връзка най-вероятно се дължи на повишените концентрации на калций в плазмата и урината, екскрецията на фосфат в урината и бъбречната реабсорбция на калций, стимулирана от ПТХ, което води до бъбречна калцификация.54, 55 Факторът на растеж на фибробластите -23 също се предполага, че участва в нефрокалцинозата.56 За съжаление, данните за FGF23, PTH и електролитите в урината не бяха налични в нашето проучване; следователно тяхното участие в нефрокалцинозата не може да бъде изследвано. Това ограничение забранява по-нататъшна оценка на потенциалния принос на хиперкалциурията или хиперфосфатурията към нефрокалцинозата. Калциевият статус при котките в нашето проучване беше оценен чрез tCa, тъй като измерването на биологично активния iCa не беше налично при повечето котки. Допълнителни изследвания, включително плазмени FGF23, PTH, iCa и измервания на калций и фосфат в урината, са оправдани, за да се характеризира дали тези фактори играят по-важна роля при нефрокалцинозата.

Колективно показахме, че по-високата плазмена концентрация на tCa при диагностициране на ХБН и диетичните ограничения на фосфатите са независими рискови фактори за нефрокалциноза, въпреки че причинно-следствената връзка не може да бъде определена. Извънкостната калцификация е многостранен и сложен процес, който се регулира активно от различни индуктори и инхибитори.57,58 Ролята на ендогенните инхибитори на калцификацията, като магнезий, фетуин-А и пирофосфат, върху нефрокалцинозата остава да бъде проучена при котки с ХБН. Освен това, при котките, нефрокалцинозата не изглежда да е свързана с бързината на прогресиране на заболяването и риска от смъртност от всякаква причина в нашето проучване. Независимо от това, поглъщането на повече от или равно на 50 процента PRD може да намали риска от смъртност по всякаква причина и да удължи преживяемостта при котки с ХБН. Тези противоречиви наблюдения изискват допълнително проучване. При котките ХБН е хетерогенен синдром със силно променлива степен на прогресия, която най-вероятно се дължи на множество фактори. Нашите резултати показват, че нарушенията във фосфатната хомеостаза допринасят за бързото прогресиране на ХБН, въпреки че нефрокалцинозата не е очевидна при тези котки. Бъдещите проспективни проучвания, оценяващи развитието и прогресирането на нефрокалцинозата при котки с азотемична ХБН, са оправдани и могат да доведат до нова рамка за диагностични и терапевтични подходи при управлението на ХБН-МБД при котки.

ПРЕПРАТКИ

1. Finch NC, Geddes RF, Syme HM, Elliott J. Концентрации на фибробластен растежен фактор 23 (FGF-23) при котки с ранна неназотемична хронична бъбречна болест (CKD) и при здрави гериатрични котки. J Vet Intern Med. 2013;27:227-233.

2. Geddes RF, Finch NC, Elliott J, Syme HM. Фибробластен растежен фактор 23 при хронично бъбречно заболяване при котки. J Vet Intern Med. 2013; 27 (2): 234-241.

3. Locatelli F, Cannata-Andía J, Drüek T, et al. Лечение на нарушения на калциевия и фосфатния метаболизъм при хронична бъбречна недостатъчност, с акцент върху контрола на хиперфосфатемията. Трансплантация на Nephrol Dial. 2002;17(5):723-731.

4. Larsson T, Nisbeth U, Ljunggren Ö, et al. Циркулиращата концентрация на FGF-23 се увеличава с намаляване на бъбречната функция при пациенти с хронично бъбречно заболяване, но не се променя в отговор на промените в приема на фосфат при здрави доброволци. Kidney Int. 2003;64(6):2272-2279.

5. Bergwitz C, Jüppner H. Регулиране на фосфатната хомеостаза от PTH, витамин D и FGF23. Annu Rev Med. 2010;61(1):91-104.

6. Geddes RF, Finch NC, Syme HM, Elliott J. Ролята на фосфора в патофизиологията на хроничното бъбречно заболяване. J Vet Emerg Crit Care. 2013;23(2):122-133.

7. Moe S, Drüeke T, Cunningham J, et al. Дефиниция, оценка и класификация на бъбречна остеодистрофия: изявление за позиция от бъбречно заболяване: подобряване на глобалните резултати (KDIGO). Kidney Int. 2006 г.; 69(11):1945-1953.

8. Priante G, Ceol M, Terrin L, et al. Разбиране на патофизиологията на нефрокалцинозата. В: Дълго Л, изд. Актуализации и напредък в нефролитиазата – патофизиология, генетика и методи на лечение. Лондон, Великобритания: IntechOpen; 2017:3-52. https://www.intechopen.com/ books/updates-and-advances-in-nephrolithiasis-pathophysiology genetics-and-treatment-modalities/understanding-the pathophysiology-of-nephrocalcinosis

9. Sayer JA, Carr G, Simmons NL. Нефрокалциноза: молекулярни прозрения за утаяване на калций в бъбреците. Clin Sci. 2004; 106 (6): 549-561.

10. Moe OW. Камъни в бъбреците: патофизиология и медицинско управление. Ланцет. 2006;367(9507):333-344.

11. Evenepoel P, Daenen K, Bammens B, et al. Микроскопска нефрокалциноза при пациенти с хронично бъбречно заболяване. Трансплантация на Nephrol Dial. 2015;30(5):843-848.

12. Gimenez LF, Solez K, Walker WG. Връзка между съдържанието на калций в бъбреците и бъбречното увреждане при 246 човешки бъбречни биопсии. Kidney Int. 1987;31(1):93-99.

13. Нагано Н, Мията С, Обана С и др. Севеламер хидрохлорид, фосфатно свързващо вещество, предпазва от влошаване на бъбречната функция при плъхове с прогресираща хронична бъбречна недостатъчност. Трансплантация на Nephrol Dial. 2003;18(10):2014-2023.

14. Kuzela DC, Huffer WE, Conger JD, et al. Калцификация на меките тъкани при пациенти на хронична диализа. Am J Pathol. 1977;86(2):403-424.

15. Chakrabarti S, Syme HM, Brown CA, Elliott J. Хистоморфометрия на хронично бъбречно заболяване при котки и корелация с маркери на бъбречна дисфункция. Ветеринар Патол. 2013;50(1):147-155.

16. Jara A, Chacon C, Ibaceta M, et al. Ефект на амониев хлорид и диетичен фосфор при азотемичен плъх. Част II-бъбречна хипертрофия и отлагане на калций. Трансплантация на Nephrol Dial. 2004;19(8):1993-1998.

17. van den Broek DHN, Chang YM, Elliott J, Jepson RE. Хронично бъбречно заболяване при котки и риск от тотална хиперкалцемия. J Vet Intern Med. 2017;31(2):465-475.

18. Tang PK, Geddes RF, Chang YM, Jepson RE, Bijsmans E, Elliott J. Рискови фактори, свързани с нарушения на калциевата хомеостаза след започване на диета с ограничение на фосфати при котки с хронично бъбречно заболяване. J Vet Intern Med. 2021;35:321-332.

19. Syme HM, Barber PJ, Markwell PJ, Elliott J. Разпространение на систолична хипертония при котки с хронична бъбречна недостатъчност при първоначална оценка. J Am Vet Med Assoc. 2002; 220 (12): 1799-1804.

20. Кирнан JA. Методи за неорганични йони. В: Kiernan JA, ed. Хистологични и хистохимични методи: теория и практика. 4-то изд. Блоксам, Оксфордшър: Scion Publishing Ltd; 2007:337-353.

21. Evenepoel P, Lerut E, Naesens M, et al. Локализация, етиология и въздействие на отлагания на калциев фосфат в бъбречни алографти. Am J трансплантация. 2009;9(11):2470-2478.

22. Ejlsmark-Svensson H, Bislev LS, Rolighed L, Sikjaer T, Rejnmark L. Предиктори на бъбречната функция и калцификации при първичен хиперпаратироидизъм: вложено проучване случай-контрола. J Clin Endocrinol Metabol. 2018; 103 (9): 3574-3583.

23. Geddes RF, Elliott J, Syme HM. Ефектът от храненето с бъбречна диета върху концентрациите на плазмен фибробластен растежен фактор 23 при котки със стабилно азотемично хронично бъбречно заболяване. J Vet Intern Med. 2013; 27 (6): 1354-1361.

24. Barber PJ, Rawlings JM, Markwell PJ и др. Ефект от диетичното ограничаване на фосфатите върху бъбречния вторичен хиперпаратироидизъм при котка. J. Small Anim Pract. 1999; 40 (2): 62-70.

25. Summers SC, Stockman J, Larsen JA, Zhang L, Rodriguez AS. Оценка на съдържанието на фосфор, калций и магнезий в наличните в търговската мрежа храни, формулирани за здрави котки. J Vet Intern Med. 2020;34(1):266-273.

26. Masuyama R, Nakaya Y, Katsumata S, et al. Диетичното съотношение на калций и фосфор регулира минерализацията на костите и оборота при мишки с нокаут на витамин D рецептор чрез повлияване на чревната абсорбция на калций и фосфор. J Bone Miner Res. 2003;18(7):1217-1226.

27. Rönnefarth G, Misselwitz J. Нефрокалциноза при деца: ретроспективно проучване. Педиатр Нефрол. 2000;14:1016-1021.

28. Tang X, Bergstralh EJ, Mehta RA, Vrtiska TJ, Milliner DS, Lieske JC. Нефрокалцинозата е рисков фактор за бъбречна недостатъчност при първична хипероксалурия. Kidney Int. 2015; 87 (3): 623-631.

29. Starup-Linde J, Waldhauer E, Rolighed L, Mosekilde L, Vestergaard P. Бъбречни камъни и калцификации при пациенти с първичен хиперпаратироидизъм: асоциации с биохимични променливи. Eur J Endocrinol. 2012; 166 (6): 1093-1100.

30. Елиът Дж., Роулингс Дж.М., Маркуел П.Дж., Барбър П.Дж. Оцеляване на котки с естествено възникваща хронична бъбречна недостатъчност: ефект от диетичното управление. J Small Anim Pract. 2000;41:235-242.

31. Plantinga EA, Everts H, Kastelein AMC, Beynen AC. Ретроспективно проучване на преживяемостта на котки с придобита хронична бъбречна недостатъчност предлага различни търговски диети. Veter Rec. 2005; 157 (7): 185-187.

32. Ross SJ, Osborne CA, Kirk CA, Lowry SR, Koehler LA, Polzin DJ. Клинична оценка на модифицирането на диетата за лечение на спонтанно хронично бъбречно заболяване при котки. J Am Vet Med Assoc. 2006; 229 (6): 949-957.

33. Lou LM, Caverni A, Gimeno JA, et al. Диетичната интервенция се фокусира върху приема на фосфати при пациенти на хемодиализа с хиперфосфатемия. Клин Нефрол. 2012;77(6):476-483.

34. Voormolen N, Noordzij M, Grootendorst DC, et al. Високият плазмен фосфат е рисков фактор за намаляване на бъбречната функция и смъртност при пациенти на преддиализа. Трансплантация на Nephrol Dial. 2007;22(10):2909-2916.

35. Nemoto Y, Kumagai T, Ishizawa K, et al. Свързването на фосфат от сукрожелезен оксихидроксид облекчава бъбречното увреждане в модела на остатъчен бъбрек. Sci Rep. 2019; 9 (1): 1-11.

36. Wang Q, Ishizawa K, Li J, et al. Наночастиците, съдържащи фосфат в урината, допринасят за възпаление и увреждане на бъбреците в модел на плъх с хипертония, чувствителен към сол. Commun Biol. 2020; 3 (1): 1-12.

37. Chakrabarti C, Syme HM, Elliott J. Клинико-патологични променливи, предсказващи прогресия на азотемия при котки с хронично бъбречно заболяване. J Vet Intern Med. 2012; 26 (2): 275-281.

38. Geddes RF, Elliott J, Syme HM. Връзка между концентрацията на плазмения растежен фактор на фибробластите-23 и времето на преживяемост при котки с хронично бъбречно заболяване. J Vet Intern Med. 2015;29(6):1494-1501.

39. Kuwahara Y, Ohba Y, Kitoh K, Kuwahara N, Kitagawa H. Асоциация на лабораторни данни и смърт в рамките на един месец при котки с хронична бъбречна недостатъчност. J Small Anim Pract. 2006;47(8):446-450.

40. Kestenbaum B, Sampson JN, Rudser KD, et al. Серумни нива на фосфати и риск от смъртност при хора с хронично бъбречно заболяване. J Am Soc Nephrol. 2005;16(2):520-528.

41. Кийт Д.С., Никълс Г.А., Гълион К.М., Браун Дж.Б., Смит Д.Х. Дългосрочно проследяване и резултати сред население с хронично бъбречно заболяване в голяма организация за управлявани грижи. Arch Intern Med. 2004;164:659-663.

42. Boyd LM, Langston C, Thompson K, Zivin K, Imanishi M. Survival I котки с естествено възникващо хронично бъбречно заболяване (2000–2002). J Vet Intern Med. 2008;22:1111-1117.

43. Slatopolsky E. Ролята на метаболизма на калция, фосфора и витамин D в развитието на вторичен хиперпаратироидизъм. Трансплантация на Nephrol Dial. 1998; 13 (Допълнение 3): 3-8.

44. Chalhoub S, Langston CE, Eatroff A. Анемия на бъбречно заболяване. Какво е, какво да правите и какво е новото. J Feline Med Surg. 2011;13(9):629-640.

45. King J, Tasker S, Gunn-Moore D, et al. Прогностични фактори при котки с хронично бъбречно заболяване. J Vet Intern Med. 2007;21:906-916.

46. ​​Syme HM, Markwell PJ, Pfeiffer D, Elliott J. Преживяемостта на котки с естествено възникваща хронична бъбречна недостатъчност е свързана с тежестта на протеинурията. J Vet Intern Med. 2006;20:528-535.

47. Finch N. Измерване на скоростта на гломерулна филтрация при котки: методи и предимства пред рутинните маркери на бъбречната функция. J Feline Med Surg. 2014; 16 (9): 736-748.

48. Макгий-Ръсел SM. Хистохимични методи за калций. J Histochem Cytochem. 1958; 6 (1): 22-42.

49. Bonewald LF, Harris SE, Rosser J, et al. Самото оцветяване на Von Kossa I не е достатъчно, за да потвърди, че минерализацията in vitro представлява образуване на кост. Calcif Tissue Int. 2003;72(5):537-547.

50. Puchtler H, Meloan SN, Terry MS. За историята и механизма на ализарин и ализарин червено S оцветяване за калций. J Histochem Cytochem. 1969;17:110-124.

51. Proia AD, Brinn NT. Идентифициране на кристали на калциев оксалат с помощта на ализариново червено S оцветяване. Arch Pathol Lab Med. 1985; 109 (2): 186-189.

52. Lewin-Smith MR, Kalasinsky VF, Mullick FG. Хистохимична идентификация на микрокристална целулоза, калциев оксалат и талк в тъканни срезове. Arch Pathol Lab Med. 2011; 135 (8): 963.

53. Kyles AE, Hardie EM, Wooden BG, et al. Клинични, клинико-патологични, радиографски и ултразвукови аномалии при котки с камъни в уретера: 163 случая (1984–2002). ДЖАМА. 2005; 226 (6): 932-936.

54. Lila AR, Sarathi V, Jagtap V, Bandgar T, Menon PS, Шах NS. Бъбречни прояви на първичен хиперпаратироидизъм. Ind J Endocrinol Metabol. 2012;16(2):258-262.

55. Rejnmark L, Vestergaard P, Mosekilde L. Нефролитиаза и бъбречни калцификации при първичен хиперпаратироидизъм. J Clin Endocrinol Metabol. 2011;96(8):2377-2385.

56. Takasugi S, Shioyama M, Kitade M, Nagata M, Yamaji T. Участие на естроген в индуцирана от фосфор нефрокалциноза чрез фибробластен растежен фактор 23. Sci Rep. 2020; 10 (1): 1-11.

57. Shanahan C, Crouthamel M, Kapustin A, et al. Артериална калцификация при хронично бъбречно заболяване: ключови роли за калция и фосфата. Circ Res. 2011;109(6):697-711.

58. Babler A, Schmitz C, Büscher A, et al. Микроваскулопатия и калцификация на меките тъкани в лиценз, управляван от фетуин-а, пирофосфат и магнезий. ПЛОС ЕДИН. 2020;15(2):e0228938.

Пак-Кан Танг1|Розан Е. Джепсън2|Ю-Мей Чанг3|Ребека Ф. Гедес2|Марк Хопкинсън1|Джонатан Елиът 1

1 Катедра по сравнителни биомедицински науки, Кралски ветеринарен колеж, Лондонски университет, Лондон, Обединеното кралство

2 Департамент по клинични науки и услуги, Кралски ветеринарен колеж, Лондонски университет, Лондон, Обединено кралство

3 Служба за подкрепа на изследванията, Кралски ветеринарен колеж, Лондонски университет, Лондон, Обединено кралство