F - Характеристики диализных мембран
F-08: инфекционные осложнения
H - Воспаление
Циркулирующая митохондриальная ДНК – провоспалительный фактор у пациентов, находящихся на хроническом гемодиализе
Cao H, Ye H, Sun Z, Shen X, Song Z и соавт.
Журнал: PLoS ONE
Месяц: Декабрь / Год: 2014
Том: 9
РЕЗЮМЕ
Хроническое воспаление – широко распространенное состояние у пациентов, находящихся на хроническом (поддерживающем) гемодиализе (ГД). Хроническое воспаление является значимым предиктором заболеваемости и смертности. Митохондриальная ДНК (мт-ДНК), попадающая в циркуляцию при повреждении клеток, способна инициировать воспаление как в организме больного, так и в животных моделях. Однако роль и механизмы участия циркулирующей мт-ДНК в хроническом воспалении у пациентов, находящихся на ГД, остаются неизвестными. Настоящее исследование включало 60 больных, получающих лечение ГД, и 20 человек из группы здорового контроля. Циркулирующую мт-ДНК определяли методом количественной ПЦР в режиме реального времени. Концентрации интерлейкина 6 (ИЛ-6) и фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) определяли методом ELISA. Влияние различных видов диализа на уровни циркулирующей мт-ДНК оценивали у больных, находящихся на ГД, и в условиях in vitro. Уровень циркулирующей мт-ДНК у пациентов на ГД был выше, чем в контрольной группе. Регрессионный анализ выявил положительную ассоциацию между уровнем мт-ДНК в плазме и концентрацией ФНО-α, а также произведением кальций х фосфор в сыворотке крови и отрицательную ассоциацию с уровнями гемоглобина и сывороточного альбумина у пациентов на ГД. Мт-ДНК индуцировала секрецию ИЛ-6 и ФНО-α в THP-1-клетках. Частичное снижение уровня мт-ДНК в плазме больных, находящихся на диализной терапии, наблюдалось после одной процедуры высокопоточного гемодиализа (ВП-ГД), а также гемодиафильтрации в режиме «online» (ГДФ-online), но не после низкопоточного гемодиализа (НП-ГД). В условиях in vitro как ГД, так и гемофильтрация (ГФ) позволили частично удалить мт-ДНК. Таким образом, у пациентов, находящихся на хроническом ГД, уровень циркулирующей мт-ДНК повышен и тесно коррелирует с хроническим воспалением. ВП-ГД и ГДФ позволяют частично снизить уровень циркулирующей мт-ДНК у больных, получающих лечение ГД.
Финансовая поддержка: Это исследование поддержано научно-техническими программами провинции Цзянсу (Science and Technology Programs of Construction and the People's Livelihood) (BL2013037) (для Junwei Yang). Hongdi Cao получила стипендию Yong fellowship от Nanjing Medical University.
КОММЕНТАРИИ
Хроническое воспаление, характерное для пациентов, находящихся на поддерживающем гемодиализе (ГД), является значимым предиктором заболеваемости и смертности в этой популяции. Показано, что хроническое воспаление играет важную роль в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ).
У пациентов, получающих лечение ГД, воспаление может быть обусловлено факторами, ассоциированными как с самой почечной недостаточностью (например, задержкой уремических токсинов, оксидативным стрессом), так и с процедурой диализа (в том числе применяемыми диализными мембранами и диализными растворами). Тем не менее, механизмы формирования хронического воспаления окончательно не установлены.
Содержание провоспалительных CpG-повторов в ДНК – важный структурный признак митохондриальной ДНК (мт-ДНК). Мт-ДНК, провоспалительная роль которой была подтверждена при нескольких заболеваниях (например, при тяжелой травме), может индуцировать воспалительный ответ, опосредованный Toll-подобным рецептором (TLR)-9.
В этом исследовании у пациентов, находящихся на ГД, оценивали экспрессию циркулирующей мт-ДНК и некоторых маркеров воспаления. Была проанализирована ассоциация между концентрацией мт-ДНК и уровнями провоспалительных цитокинов в плазме крови, а также клиническими характеристиками больных. Для изучения возможности удаления мт-ДНК при разных видах гемодиализа оценивали ее клиренс у пациентов, находящихся на ГД.
Мт-ДНК выделяли из изолированных митохондрий с помощью набора DNeasy Blood & Tissue kit (Qiagen, Frederick, MD), подготовленного в стерильных условиях. Концентрацию мт-ДНК определяли методом спектрофотометрии.
Были созданы три модели, in vitro имитирующие различные виды диализа (НП-ГД, ВП-ГД и ГФ). При НП-ГД и ВП-ГД 500 мл раствора хлорида натрия, содержащего 40 нг/мл мт-ДНК, использовали как кровь, а 1000 мл раствора хлорида натрия – как диализат. В модели ГФ раствор хлорида натрия, содержащий 40 нг/мл мт-ДНК, использовали как кровь, а 1000 мл раствора хлорида натрия как замещающую жидкость.
В исследование были включены 60 пациентов, находящихся на поддерживающей терапии ГД в Центре по лечению заболеваний почек второго аффилированного госпиталя при медицинском университете г. Нанкин (Nanjing Medical University), и 20 человек из группы здорового контроля (Центр медицинской экспертизы данного госпиталя). Хронический ГД подразумевал регулярное проведение процедуры ГД (3 раза в неделю по 4 часа) в течение как минимум 6 месяцев. Состояние всех пациентов было стабильным, у всех отсутствовали инфекции в течение 3-х последних месяцев. Больных разделили на 3 группы в соответствии с видом диализной терапии: группа А – низкопоточный гемодиализ (НП-ГД) с мембраной PMMA (B3-1.3A, TORAY, JAPAN); группа В – высокопоточный ГД (ВП-ГД) с полисульфоновой мембраной (TS-1.3A, TORAY, JAPAN); группа С – гемодиафильтрация в режиме «online» (ГДФ-online) с полисульфоновым фильтром (TS-1.3U, TORAY, JAPAN).
Выявлена сильная корреляция между двумя маркерами мт-ДНК (коэффициент корреляции 0,962, Р=0,000). В группе здорового контроля мт-ДНК обнаруживалась в низкой концентрации (42,7±8,5 нг/мл), тогда как у пациентов на ГД до процедуры ГД уровень мт-ДНК в плазме был выше (129,1±101,3 нг/мл). Показано достоверное повышение уровня циркулирующей мт-ДНК у больных, находящихся на ГД (P<0,001).
В модели множественной логистической регрессии была выявлена независимая положительная ассоциация уровня мт-ДНК в плазме крови с ФНО-α, произведением Са х Р, а также независимая отрицательная ассоциация – с уровнями гемоглобина и сывороточного альбумина (P<0,05 для всех показателей).
В эксперименте in vitro в культуре клеточной линии моноцитарного лейкоза (THP-1) мт-ДНК индуцировала секрецию ИЛ-6 и ФНО-α в экстрацеллюлярный матрикс, что свидетельствует о возможной причинно-следственной связи между циркулирующей мт-ДНК и воспалением.
Мт-ДНК частично удалялась при НП-ГД, ВП-ГД и ГФ, хотя ее значительное количество могло быть абсорбировано диализатором или фильтром.
Таким образом, это предварительное клиническое исследование было посвящено изучению циркулирующей мт-ДНК при хроническом воспалении у больных, находящихся на хроническом ГД. Оно продемонстрировало, что уровень циркулирующей мт-ДНК у пациентов на ГД повышен и тесно коррелирует с хроническим воспалением. ВП-ГД и ГДФ (но не НП-ГД) частично снижают уровень циркулирующей мт-ДНК. Циркулирующая мт-ДНК могла бы быть новым маркером, который позволяет глубже проникнуть в суть механизмов хронического воспаления у больных на поддерживающием ГД и эффективности гемодиализа.
Жан ШАНАР (Jacques CHANARD)
Профессор нефрологии
