Активност на ксантин оксидоредуктаза в бедна на тромбоцити и богата на тромбоцити плазма като индикатор за оксидативен стрес при пациенти, изискващи бъбречна заместителна терапия Ⅳ

Дискусия

Общи наблюдения

Оксидоредуктазите, поради тяхната двойна активност, са интригуващ и много важен ензим, който ни позволява да разкрием механизмите на оксидативния стрес в човешкото тяло. Въпреки това, двойната активност на XOR също означава, че интерпретацията на неговите функции е по-предизвикателна, отколкото за другиантиоксидантни ензими.

В настоящото проучване най-високата активност на XOR се наблюдава в контролната група при PPP и при PRP (втори резултат), което означава, че тази група е най-добра при компенсиране на оксидативния стрес. Най-високата активност на антиоксидантна изоформа (XD), наблюдавана в PPP, и високата активност на XO изоформата потвърждават това. Това означава, че прооксидативният и антиоксидантният баланс се запазват. Пациенти на хемодиализа преди и малко след товатрансплантация на бъбрекса силно изложени на оксидативен стрес в резултат на основното заболяване, както и видовете бъбречна заместителна терапия. Това подчертава, че перитонеалната диализа води до по-ниска експозиция на пациентите на вредните ефекти на реактивните кислородни видове в сравнение с други терапии за заместване на бъбреците.

Dołęgowska и др. (2010) изследват активността на XOR изоформа в плазмата при индивиди следтрансплантация на бъбрек, разделени на три групи: ранни, бавни изабавена функцияна трансплантирания орган. Те показват повишаване на активността на XO и XOR във всички групи след 1 и 5 минути след трансплантацията. XD активността се повишава в групите с бавна и забавена функция също след 1 и 5 минути. Най-висока активност е установена при XD изоформата (антиоксидант), а най-ниска при XO изоформата (прооксидант). Това вероятно се дължи на повишен оксидативен стрес в резултат на трансплантация на органи, който тялото се опитва да компенсира чрез повишената активност на XD изоформата [3, 23].

Повишено преобразуване на XD в XO следтрансплантация на бъбрекбеше представено от Kwiatkowska et al (2010). По време на 6-месечно наблюдение на пациенти след трансплантация беше показано, че средното ниво на XOR в серума непрекъснато се повишава от първия ден след операцията. Това предполага, че нивото на XOR отразява степента на увреждане на трансплантирания орган по време на исхемия/реперфузия (I / R). По-нататъшното повишаване на нивата на XOR може да се обясни с имуносупресивна терапия, която включва стероиди [23–25]. Herken и др. (2007) показаха, че след бъбречна трансплантация, трансформацията на XD изоформата в XO изоформата започва в исхемичния период и след това продължава след реперфузия [25].

КОЛКО ВРЕМЕ НЕОБХОДИМО ЗА ДЕЙСТВИЕ НА CISTANCHE ПРИ ПАЦИЕНТИ С БЪБРЕЧНО ЗАБОЛЯВАНЕ

В това проучване активността на XOR в PPP след трансплантация значително намалява, подобно на XD и XDO изоформите. Активността на оксидазната изоформа също намалява както в бедната, така и в богатата на тромбоцити плазма, но няма статистически значими зависимости. Това показва по-нисък оксидативен стрес след бъбречна трансплантация, тъй като превръщането на XD изоформата в XO не се повишава (по-ниска активност на XDO след бъбречна трансплантация). Тези резултати може да показват малки увреждания на трансплантирания орган по време на I/R периода. Трябва да се обърне внимание и на значително по-ниската активност на XOR и неговата изоформа при пациенти преди и след бъбречна трансплантация в сравнение с други форми на бъбречна заместителна терапия, както и в сравнение с контролната група. Това предполага по-ниска ефективност на антиоксидантната система при тази група пациенти.

Оптималният тип бъбречна заместителна терапия трябва да бъде избран за всеки пациент, за да се постигнат най-добри резултати от лечението. Много различни фактори влияят върху успеха на използваната терапия, един от които е оксидативният стрес. Следователно е изключително важно да се изследва ефектът от диализата върху XOR активността.

В нашето проучване активността на XOR намалява след хемодиализа при PPP и PRP. Въпреки това, той е по-висок в сравнение с другите изследвани групи (с изключение на контролните групи). Това показва по-висока експозиция на оксидативен стрес при тази група пациенти. Активността на XD изоформата в бедната на тромбоцити плазма се увеличава след хемодиализа, а XDO изоформата намалява, подобно на XO изоформите. Това обаче не са статистически значими промени. От своя страна, в тромбоцитите активността на XD е значително по-ниска след хемодиализа, докато активността на XO е по-ниска в групата HD A, а активността на междинната изоформа е по-висока след хемодиализа (макар и без статистическа значимост). Това показва ниско превръщане на антиоксиданта в прооксидативна изоформа, което може да означава по-малък оксидативен стрес след хемодиализа.

Влиянието на хемодиализата върху активността на XOR и неговите изоформи в бедната на тромбоцити плазма и тромбоцити е изследвано от Cecerska-Heryć et al (2017). Те демонстрират ефекта на хемодиализата върху активността на XOR и неговите изоформи в PPP и тромбоцитите. Освен това, те показват намаляване на оксидативния стрес след хемодиализа, както се вижда от намаляване на активността на XO и повишаване на активността на XD в PPP плазмата [26]. Това изследване потвърждава и резултатите, получени от други учени [3, 23–25]. Хемодиализата причинява интензивен оксидативен стрес, следователно повишеното превръщане на прооксидативната в антиоксидантна изоформа след хемодиализа.

On the other hand, Miric et al. (2013) showed higher XOR activity before hemodialysis compared to control, and increased XOR activity during renal replacement therapy in patients with GNRI (Geriatric Nutritional Risk Index)≤90 (high risk of complications and mortality due to malnutrition), and a reduction in XOR activity in patients with GNRI>90 (нисък риск от смърт поради недохранване), в които се извършва хемодиализа. Това може да означава, че оксидоредуктазата участва в предизвиканото от хемодиализа оксидативно увреждане, което може да допринесе за ускорено разрушаване на протеини при пациенти с GNRI По-малко или равно на 90 [27].

Бобан и др. (2014) показват, че общата активност на XOR е по-висока в групата пациенти, страдащи от есенциална хипертония, в сравнение с пациентите на диализа. Най-високата активност в тази група също беше демонстрирана от XD изоформата за контролните или диализните пациенти. От друга страна, активността на XO, която основно допринася за производството на ROS, е най-висока при пациенти на диализа [28].

При перитонеалната диализа постигнатите от нас резултати са нееднозначни. В бедната на тромбоцити плазма активността на XD е значително по-ниска, отколкото при пациенти на хемодиализа, както и активността на XO. Това може да показва много по-ниска експозиция на оксидативен стрес на пациенти на перитонеална диализа, отколкото тези, подложени на хемодиализа. Моделът обаче е различен при тромбоцитите. XD активността е значително по-ниска при пациенти от групата на PD, отколкото при хемодиализа, но остротата на XO е значително по-висока при пациенти на перитонеална диализа.

Междинната активност на DXO е по-висока при пациенти, подложени на перитонеална диализа, което може да показва повишено превръщане в изоформата на антиоксиданта. Трябва обаче да се помни, че под въздействието на RFT има изтичане на оксидоредуктаза от клетките към плазмата. Следователно активността на XOR изоформите в тромбоцитите, свързани с хемодиализата и перитонеалната диализа, може да наруши тази картина. По време на хемодиализа има повишено активиране на тромбоцитите, придружено от силен оксидативен стрес, което води до ROS, което може да доведе до освобождаване на XOR в плазмата, което може да не се случи в случай на перитонеална диализа: следователно много по-висока активност на XO и XDO при пациентите от групата на PD. Пациентите, лекувани консервативно, също са изложени на оксидативен стрес, причинен от основното заболяване, което може да се демонстрира от най-високата активност на XDO изоформата и високата активност на XO изоформата в PPP.

Активността на изоформите на ксантин оксидоредуктазата според пола, продължителността на диализата, възрастта на пациента, причината и стадия на ХБН

Нашето проучване не разкрива връзка между активността на XOR и пола, с изключение на значителна връзка между активността на XDO в тромбоцитите. При мъжете активността на XDO е значително по-ниска, отколкото при жените. Това подкрепя теорията, че активността на антиоксидантните ензими може да е по-висока при жените. Въпреки това, основната цел на измерването на активността на XDO е да се анализират XD към XO трансформациите. Това потвърждава резултатите, докладвани в предишни проучвания, където такава връзка не е наблюдавана [19, 25]. Преди това само Decker et al. (1982) съобщават за по-висока XOR активност при мъжки плъхове в сравнение с женски [29].

Наблюдава се възрастов ефект в активността на всички изоформи на XOR PPP и тромбоцитите във всички групи. Пациентите в групите PD и TE са били средно по-млади и активността на XD и XO в бедната на тромбоцити плазма е по-ниска при тези пациенти, отколкото в другите групи. Само активността на XO изоформа в тромбоцитите е по-висока в тези (по-млади) групи. Тези резултати са различни от тези, получени за други антиоксидантни ензими. Това може да означава, че тази група пациенти все още не е загубила XOR активност под влиянието на RFT. Въпреки това е по-вероятно видът на прилаганата бъбречна заместителна терапия да повлияе на активността на XOR повече от възрастта. Това изглежда се потвърждава от резултатите от нашата многовариантна регресия, както и от проучвания, извършени от Cecerska-Heryć et al. (2017).

Таблица 8 Влиянието на определени параметри върху активността на изоформите на ксантин оксидоредуктазата

Таблицата представя p стойности, определящи статистическата значимост. Връзката между пола, продължителността на диализата, възрастта, стадия на хроничното бъбречно заболяване ипричини за хронично бъбречно заболяванеи активността на XOR изоформите е оценена с помощта на еднопосочен ANOVA HD и продължителност на диализата - връзката между вида на терапията (хемодиализа, перитонеална диализа, пациенти преди бъбречна трансплантация), продължителността на диализата и активността на XOR изоформите HD и възрастта - зависимост между изследваните групи (хемодиализа, перитонеална диализа, консервативно лечение, пациенти преди бъбречна трансплантация и контролна група), възрастта на пациентите и активността на изоформата на XOR.хронично бъбречно заболяване- връзката между тежестта на хроничното бъбречно заболяване въз основа на eGFR и активността на XOR изоформите Причините за хронично бъбречно заболяване - връзката между избрани причини за хронично заболяване и активността на XOR изоформите NS не е открита статистически значима връзка

В настоящото проучване е открита значителна връзка между продължителността на диализата и вида на използваната бъбречна заместителна терапия и активността на всички изоформи на XOR както в бедната на тромбоцити плазма, така и в плаките. Въпреки това, при PPP от по-продължителна диализа се наблюдава намаляване на активността на XD и XO изоформите. В допълнение, активността на XD, XDO и XO изоформите се увеличава в тромбоцитите. Активността на XOR се повишава в тромбоцитите поради непрекъснатото активиране в резултат на дългосрочна диализа и прогресивно бъбречно заболяване, което причинява влошаване на оксидативния стрес, и производството на ROS, което от своя страна разрушава кръвните тромбоцити. Въпреки това, понижаването на активността на XOR изоформата в PPP потвърждава резултатите, получени от други изследователи за намаляване на активността на антиоксидантните ензими заедно с дългосрочната диализа.

Въз основа на мултивариантния регресионен анализ беше установено, че параметри като вида на използваната бъбречна заместителна терапия, възрастта на пациента, продължителността на диализата и стадия на ХБН повлияват активността на XO при PPP, XD при PRP и XO при PRP, съответно, около 33% от XO в бедна на тромбоцити плазма, 39% от XD в тромбоцити и 32% от XO в тромбоцити. (Таблица 9).

Нашето проучване демонстрира ефекта на хроничното бъбречно заболяване върху активността на XD и XO в PPP. Най-висока активност на XOR изоформите се наблюдава при пациенти с хипертония и диабетна нефропатия, а най-ниска при пациенти с ADPKD (полицистозно бъбречно заболяване, наследено автозомно доминантно). Многовариантният регресионен анализ показва независима отрицателна корелация между XO активността при PRP и тежестта нахронични бъбречни заболявания.

Тъй като XOR играе важна роля в производството на пикочна киселина, връзката между активността на XOR и хипертонията или сърдечно-съдовия риск е широко описана. Повишените нива на пикочна киселина в серума са свързани с оксидативно увреждане на съдовата стена, възпалителни и пролиферативни промени в съдовете, хипертония и нарушена бъбречна функция. Повишените нива на пикочна киселина може да са фактор за повишен риск от сърдечно-съдови инциденти. Следователно, опитите са насочени към блокиране на активността на XOR, за да се намали концентрацията на UA. Положителният ефект от инхибирането на производството на XOR върху сърдечно-съдовата система е документиран [33]. Нашето проучване показа отрицателна корелация между XD активността в PPP и концентрацията на пикочна киселина и положителна корелация между PPP и концентрацията на UA XO активност. Тези резултати потвърждават физиологичното значение на XOR и в защитата срещу сърдечно-съдови заболявания.

Накатани и др. (2017) показват положителна корелация между глюкоза, концентрация на пикочна киселина и XOR активност при пациенти, подложени на хемодиализа. В същото проучване мултивариантният регресионен анализ показва положителни, независими корелации между концентрацията на глюкоза и диабет тип 2, диагностициран с XOR активност. Обратно, концентрацията на пикочна киселина корелира положително с активността на XOR при пациенти на хемодиализа с недиагностициран диабет тип II. Това проучване показва, че гликемичният контрол може да намали възможността за производство на ROS, медиирана от оксидоредуктаза, при пациенти на хемодиализа [34].

Високата активност на XO и XD в PPP, наблюдавана в това проучване при пациенти с диабетна нефропатия и хипертония, потвърждава повишена активност на XOR при този тип заболяване, поради изкривеното ниво на глюкоза и пикочна киселина, което може да влошихронично бъбречно заболяване. За пациенти с хипертония високата активност на XO и XD може да бъде индикатор за повишен риск от сърдечно-съдови инциденти. В литературата няма връзка между активността на XOR и ADPKD.

Заключение

1. Видът на бъбречната заместителна терапия, използвана при пациенти с ХБН, възрастта на пациентите, продължителността на диализата, причините за ХБН и стадият на прогресия значително влияят върху активността на XOR и неговите изоформи.

2. Пациентите на перитонеална диализа са изложени на по-малко оксидативен стрес от пациентите на хемодиализа

Ограничения Лекарства, използвани от пациентите. Пациентите в проучвателната група (главно на хемодиализа) са приемали от ide, което може да повиши нивото на пикочната киселина, силен антиоксидант. Той е и последният продукт в пътя на разграждане на хипоксантина, катализиран от XOR. Въпреки това, нашето проучване не показа корелация между нивата на пикочната киселина и XOR активността, с изключение на отрицателната корелация на XD и XO изоформите в PPP. Тази корелация само потвърждава физиологичните свойства на оксидоредуктазата; колкото по-висока е концентрацията на пикочна киселина, толкова по-ниска е активността на XO окислителната изоформа.

Бъбречна трансплантация Първоначално планирахме да вземем биологичен материал от пациенти след бъбречна трансплантация 5–7 дни след трансплантацията, последвани от един месец, три месеца и шест месеца след трансплантацията. За съжаление, поради логистични проблеми, не беше възможно да осигурим материал с добро качество на нашето звено по всяко време. Затова решихме да съберем материал само приблизително 7 дни след трансплантацията.

Препратки

1. Okamoto K, Matsumoto K, Hille R, Eger BT, Pai EF, Nishino T. Кристалната структура на ксантин оксидоредуктазата по време на катализа: последици за механизма на реакцията и ензимното инхибиране. Proc Natl Acad Sci US A. 2004;101:7931–6. 2. Meneshian A, Bulkley GB. Физиологията на ендотелната ксантиноксидаза: от уратния катаболизъм до реперфузионно увреждане до възпалителна сигнална трансдукция. Микроциркулация. 2002; 9: 161-75. 3. Dolegowska B, Blogowski W, Domanski L. Клинични доказателства за връзката между серумните периоперативни промени в активността на ензимите, метаболизиращи ксантина, и ранната функция на алографт на бъбрек след трансплантация. J Am Coll Surg. 2010; 211: 587-95. 4. Hille R, Nishino T. Флавопротеинова структура и механизъм. 4. Ксантин оксидаза и ксантин дехидрогеназа. FASEB J. 1995; 9: 995–1003. 5. Vorbach C, Harrison R, Capecchi MR. Ксантин оксидоредуктазата е централна за еволюцията и функцията на вродената имунна система. Тенденции Immunol. 2003; 24 (9): 512–7. 6. Kaminski ZW, Jezewska MM. Междинна дехидрогеназна-оксидазна форма на ксантин оксидоредуктаза в черен дроб на плъх. Biochem J. 1979; 181: 177–82. 7. Dołęgowska B. Предиктори за анализ на функцията на забавен трансплантиран бъбрек на прооксидация и антиоксидантен баланс и метаболизма на арахидоновата киселина в кръвните тромбоцити и плазмата по време на исхемия-реперфузия. Szczecin: Wydawncitwo Pomorskiej Akademii Medycznej; 2009 г.