Активність ксантиноксидоредуктази в бідній і збагаченій тромбоцитами плазмі як індикатор окислювального стресу у пацієнтів, яким потрібна замісна ниркова терапія Ⅳ

Обговорення

Загальні спостереження

Оксидоредуктази, завдяки своїй подвійній діяльності, є інтригуючим і дуже важливим ферментом, який дозволяє нам розкрити механізми окисного стресу в організмі людини. Однак подвійна активність XOR також означає, що інтерпретація його функцій є більш складною, ніж для іншихантиоксидантні ферменти.

У цьому дослідженні найвища активність XOR спостерігалася в контрольній групі в PPP і в PRP (другий результат), що означає, що ця група найкраще компенсує окислювальний стрес. Це підтверджується найвищою антиоксидантною активністю ізоформи (XD), яка спостерігається в PPP, і високою активністю ізоформи XO. Це означає, що прооксидантний і антиоксидантний баланс зберігається. Пацієнти на гемодіалізі до та незабаром післятрансплантація ниркисильно піддаються окислювальному стресу внаслідок основного захворювання, а також типів замісної ниркової терапії. Це підкреслює, що перитонеальний діаліз спричиняє менший вплив на пацієнтів шкідливих впливів активних форм кисню, ніж інші замісні методи лікування нирок.

Доленговська та ін. (2010) досліджували активність ізоформи XOR у плазмі в осіб післятрансплантація нирки, поділяються на три групи: ранні, повільні тавідкладена функціятрансплантованого органу. Вони показали збільшення активності XO і XOR у всіх групах через 1 і 5 хвилин після трансплантації. Активність XD зросла в групах із повільною та уповільненою функцією також через 1 та 5 хвилин. Найбільша активність виявлена ​​у ізоформи XD (антиоксидантна), а найменша – у ізоформи XO (прооксидантна). Ймовірно, це було пов’язано з підвищенням окислювального стресу в результаті трансплантації органів, який організм намагався компенсувати підвищенням активності ізоформи XD [3, 23].

Підвищене перетворення XD в XO післятрансплантація ниркибуло представлено Квятковською та ін. (2010). Під час 6-місячного спостереження за пацієнтами після трансплантації було показано, що середній рівень XOR у сироватці крові постійно зростає з першої доби після операції. Це свідчить про те, що рівень XOR відображає ступінь пошкодження трансплантованого органу під час ішемії/реперфузії (I/R). Подальше підвищення рівня XOR можна пояснити імуносупресивною терапією, яка включає стероїди [23–25]. Herken та ін. (2007) показали, що після трансплантації нирки трансформація ізоформи XD в ізоформу XO починається в ішемічному періоді, а потім продовжується після реперфузії [25].

СКІЛЬКИ ЧАСУ ПОТРІБНО, ЩОБ CISTANCHE ДІЯВ НА ХВОРОМ НИРОК

У цьому дослідженні активність XOR у PPP після трансплантації значно знижується, подібно до ізоформ XD та XDO. Активність ізоформи оксидази також знижується як у бідній, так і в збагаченій тромбоцитами плазмі, але статистично значущих зв’язків немає. Це вказує на нижчий окислювальний стрес після трансплантації нирки, оскільки перетворення ізоформи XD в XO не збільшується (нижча активність XDO після трансплантації нирки). Ці результати можуть свідчити про незначне пошкодження трансплантованого органу під час періоду I/R. Слід також звернути увагу на значно нижчу активність XOR та його ізоформи у пацієнтів до та після трансплантації нирки порівняно з іншими формами замісної ниркової терапії, а також порівняно з контрольною групою. Це свідчить про нижчу ефективність антиоксидантної системи у цієї групи пацієнтів.

Для досягнення найкращих результатів лікування для кожного пацієнта необхідно підібрати оптимальний тип замісної ниркової терапії. Багато різних факторів впливають на успіх використовуваної терапії, одним з яких є окислювальний стрес. Тому вкрай важливо вивчити вплив діалізу на активність XOR.

У нашому дослідженні активність XOR після гемодіалізу знижувалась у PPP та PRP. Однак він вищий порівняно з іншими досліджуваними групами (за винятком контрольних). Це вказує на більший вплив окислювального стресу в цій групі пацієнтів. Активність ізоформи XD у бідній тромбоцитами плазми після гемодіалізу підвищується, а ізоформи XDO знижується, як і ізоформ XO. Однак це не були статистично значущі зміни. У свою чергу, у тромбоцитах активність XD значно нижча після гемодіалізу, тоді як активність XO нижча в групі HD A, а активність проміжної ізоформи вища після гемодіалізу (хоча і без статистичної значущості). Це вказує на низьке перетворення антиоксиданту в прооксидативну ізоформу, що може означати менший окислювальний стрес після гемодіалізу.

Вплив гемодіалізу на активність XOR та його ізоформ у бідній тромбоцитами плазмі та тромбоцитах вивчали Cecerska-Heryć та інші (2017). Продемонстровано вплив гемодіалізу на активність XOR та його ізоформ у PPP та тромбоцитах. Крім того, вони продемонстрували зниження оксидативного стресу після гемодіалізу, про що свідчить зниження активності XO та підвищення активності XD у плазмі PPP [26]. Це дослідження також підтверджує результати, отримані іншими вченими [3, 23–25]. Гемодіаліз викликає інтенсивний окислювальний стрес, отже, посилене перетворення прооксидантної ізоформи в антиоксидантну після гемодіалізу.

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 (низький ризик смерті внаслідок гіпотрофії), в яких проводиться гемодіаліз. Це може означати, що оксидоредуктаза бере участь в окисному пошкодженні, спричиненому гемодіалізом, яке може сприяти прискореному руйнуванню білка у пацієнтів із GNRI менше або дорівнює 90 [27].

Бобан та ін. (2014) показали, що загальна активність XOR була вищою в групі хворих на есенціальну гіпертонічну хворобу порівняно з пацієнтами на діалізі. Найбільшу активність у цій групі також продемонструвала ізоформа XD щодо контрольних або діалізних пацієнтів. З іншого боку, активність ХО, яка в основному сприяє продукції АФК, була найвищою у пацієнтів на діалізі [28].

У випадку перитонеального діалізу досягнуті нами результати неоднозначні. У бідній тромбоцитами плазмі активність XD значно нижча, ніж у хворих на гемодіалізі, як і активність XO. Це може свідчити про набагато менший вплив окислювального стресу на пацієнтів, які перебувають на перитонеальному діалізі, ніж на тих, хто перебуває на гемодіалізі. Однак у тромбоцитів картина інша. Активність XD значно нижча у пацієнтів з групи PD, ніж у пацієнтів на гемодіалізі, але гострота XO значно вища у пацієнтів на перитонеальному діалізі.

Проміжна активність DXO була вищою у пацієнтів, які проходили перитонеальний діаліз, що може свідчити про підвищене перетворення в ізоформу антиоксиданту. Однак слід пам'ятати, що під впливом РФТ відбувається витік оксидоредуктази з клітин у плазму. Таким чином, активність ізоформ XOR в тромбоцитах, пов'язана з гемодіалізом і перитонеальним діалізом, може порушити цю картину. Під час гемодіалізу відбувається підвищена активація тромбоцитів, що супроводжується сильним окислювальним стресом, що призводить до АФК, які можуть спричинити вивільнення XOR у плазму, чого може не статися у випадку перитонеального діалізу: отже, активність XO та XDO у пацієнтів набагато вище. з групи ПД. Пацієнти, які лікуються консервативно, також піддаються оксидативному стресу, спричиненому основним захворюванням, що можна продемонструвати найвищою активністю ізоформи XDO та високою активністю ізоформи XO у PPP.

Активність ізоформ ксантиноксидоредуктази залежно від статі, тривалості діалізу, віку хворого, причини та стадії ХХН.

Наше дослідження не виявило зв'язку між активністю XOR і статтю, за винятком значного зв'язку між активністю XDO в тромбоцитах. У чоловіків активність XDO була значно нижчою, ніж у жінок. Це підтверджує теорію про те, що активність антиоксидантних ферментів може бути вищою у жінок. Однак основною метою вимірювання активності XDO є аналіз перетворень XD у XO. Це підтверджує результати попередніх досліджень, де такого зв’язку не спостерігалося [19, 25]. Раніше лише Decker et al. (1982) повідомили про вищу активність XOR у самців щурів порівняно з самками [29].

Віковий ефект спостерігався в активності всіх ізоформ XOR PPP і тромбоцитів у всіх групах. Пацієнти в групах PD і TE були в середньому молодшими, а активність XD і XO в бідній тромбоцитами плазмі була нижчою в цих пацієнтів, ніж в інших групах. Тільки активність ізоформи ХО в тромбоцитах була вищою в цих (молодших) групах. Ці результати відрізняються від отриманих для інших антиоксидантних ферментів. Це може означати, що ця група пацієнтів ще не втратила активність XOR під впливом RFT. Однак більш імовірно, що тип застосовуваної замісної ниркової терапії впливає на активність XOR більше, ніж вік. Здається, це підтверджується результатами нашої багатовимірної регресії, а також дослідженнями, проведеними Cecerska-Heryć та ін. (2017).

Таблиця 8 Вплив окремих параметрів на активність ізоформ ксантиноксидоредуктази

У таблиці наведено значення p, що визначають статистичну значущість. Зв'язок між статтю, тривалістю діалізу, віком, стадією хронічної хвороби нирок іпричини хронічної хвороби нирока активність ізоформ XOR оцінювали за допомогою однофакторного дисперсійного аналізу HD та тривалості діалізу – залежність між типом терапії (гемодіаліз, перитонеальний діаліз, пацієнти перед трансплантацією нирки), тривалістю діалізу та активністю ізоформ XOR HD та віком - залежність між досліджуваними групами (гемодіаліз, перитонеальний діаліз, консервативне лікування, пацієнти до трансплантації нирки та контрольна група), віком пацієнтів та активністю ізоформ XOR.хронічні захворювання нирок- зв'язок між тяжкістю хронічного захворювання нирок на основі eGFR та активністю ізоформ XOR Причини хронічної хвороби нирок - зв'язок між вибраними причинами хронічного захворювання та активністю ізоформ XOR NS статистично значущого зв'язку не виявлено

У цьому дослідженні було виявлено значний зв’язок між тривалістю діалізу та типом замісної ниркової терапії, що використовується, та активністю всіх ізоформ XOR як у бідній тромбоцитами плазмі, так і в пластинках. Однак у PPP від ​​більш тривалого діалізу спостерігалося зниження активності ізоформ XD і XO. Крім того, в тромбоцитах підвищується активність ізоформ XD, XDO і XO. Активність XOR зросла в тромбоцитах через безперервну активацію в результаті тривалого діалізу та прогресуючої ниркової хвороби, яка спричиняє загострення окисного стресу, та продукції АФК, яка, у свою чергу, руйнує тромбоцити. Проте зниження активності ізоформи XOR при ППП підтверджує результати інших дослідників про зниження активності антиоксидантного ферменту при тривалому діалізі.

На основі багатофакторного регресійного аналізу було встановлено, що такі параметри, як тип використовуваної замісної ниркової терапії, вік пацієнта, тривалість діалізу та стадія ХХН впливають на активність ХО при ППП, ХД при ПРП і ХО при ПРП, відповідно, близько 33% XO в бідній тромбоцитами плазмі, 39% XD в тромбоцитах і 32% XO в тромбоцитах. (Таблиця 9).

Наше дослідження продемонструвало вплив хронічної хвороби нирок на активність XD і XO при PPP. Найбільша активність ізоформ XOR спостерігалася у хворих на гіпертонічну хворобу та діабетичну нефропатію, а найменша – у хворих на АДПКН (успадкований аутосомно-домінантний полікістоз нирок). Багатовимірний регресійний аналіз вказує на незалежну негативну кореляцію між активністю XO при PRP та тяжкістюхронічні захворювання нирок.

Оскільки XOR відіграє важливу роль у виробленні сечової кислоти, зв’язок між активністю XOR і гіпертензією або серцево-судинним ризиком широко описаний. Підвищення рівня сечової кислоти в сироватці пов'язане з окислювальним пошкодженням стінки судин, запальними та проліферативними змінами судин, гіпертензією та порушенням функції нирок. Підвищений рівень сечової кислоти може бути фактором підвищеного ризику серцево-судинних подій. Тому спроби зосереджені на блокуванні активності XOR для зниження концентрації UA. Задокументовано позитивний вплив інгібування продукції XOR на серцево-судинну систему [33]. Наше дослідження показало негативну кореляцію між активністю XD в PPP і концентрацією сечової кислоти та позитивну кореляцію між PPP і концентрацією UA активністю XO. Ці результати підтверджують фізіологічну важливість XOR також для захисту від серцево-судинних захворювань.

Накатані та ін. (2017) показали позитивну кореляцію між глюкозою, концентрацією сечової кислоти та активністю XOR у пацієнтів, які перебувають на гемодіалізі. У цьому ж дослідженні багатофакторний регресійний аналіз показав позитивні незалежні кореляції між концентрацією глюкози та діабетом 2 типу, діагностованим за допомогою XOR. Навпаки, концентрація сечової кислоти позитивно корелювала з активністю XOR у хворих на гемодіалізі з недіагностованим діабетом ІІ типу. Це дослідження вказує на те, що контроль глікемії може зменшити можливість опосередкованої оксидоредуктазою продукції АФК у пацієнтів на гемодіалізі [34].

Висока активність XO та XD у PPP, що спостерігається в цьому дослідженні у пацієнтів з діабетичною нефропатією та гіпертензією, підтверджує підвищену активність XOR при цьому типі захворювання через спотворений рівень глюкози та сечової кислоти, що може загострюватихронічні захворювання нирок. Для пацієнтів з артеріальною гіпертензією висока активність XO та XD може бути показником підвищеного ризику серцево-судинних подій. В літературі немає зв'язку між активністю XOR і ADPKD.

Висновок

1. Вид замісної ниркової терапії, що використовується у хворих на ХХН, вік пацієнтів, тривалість діалізу, причини ХХН та стадія прогресування суттєво впливають на активність XOR та її ізоформ.

2. Пацієнти на перитонеальному діалізі піддаються меншому окислювальному стресу, ніж пацієнти на гемодіалізі

Обмеження Лікарські засоби, які використовували пацієнти Пацієнти досліджуваної групи (в основному на гемодіалізі) приймали ядем, який може підвищувати рівень сечової кислоти, сильного антиоксиданту. Це також останній продукт на шляху розпаду гіпоксантину, який каталізується XOR. Однак наше дослідження не виявило кореляції між рівнями сечової кислоти та активністю XOR, за винятком негативної кореляції ізоформ XD і XO в PPP. Ця кореляція лише підтверджує фізіологічні властивості оксидоредуктази; чим вище концентрація сечової кислоти, тим нижча активність окисної ізоформи XO.

Трансплантація нирки Спочатку ми планували забирати біологічний матеріал у пацієнтів після трансплантації нирки через 5–7 днів після трансплантації, потім через місяць, три місяці та півроку після трансплантації. На жаль, через проблеми з матеріально-технічним забезпеченням не було можливості забезпечити якісний матеріал для нашого підрозділу в усі моменти часу. Тому ми вирішили забрати матеріал лише приблизно через 7 днів після пересадки.

Список літератури

1. Okamoto K, Matsumoto K, Hille R, Eger BT, Pai EF, Nishino T. Кристалічна структура ксантиноксидоредуктази під час каталізу: наслідки для механізму реакції та інгібування ферменту. Proc Natl Acad Sci US A. 2004;101:7931–6. 2. Менешян А, Балклі Г.Б. Фізіологія ендотеліальної ксантиноксидази: від катаболізму уратів до реперфузійного пошкодження до передачі запального сигналу. Мікроциркуляція. 2002; 9: 161-75. 3. Dolegowska B, Blogowski W, Domanski L. Клінічні докази зв'язку між сироватковими періопераційними змінами активності ферментів, що метаболізують ксантин, і ранньою функцією алотрансплантату нирки після трансплантації. J Am Coll Surg. 2010; 211: 587-95. 4. Hille R, Nishino T. Структура та механізм флавопротеїну. 4. Ксантиноксидаза і ксантиндегідрогеназа. FASEB J. 1995; 9: 995–1003. 5. Форбах К., Харрісон Р., Капеккі М.Р. Ксантиноксидоредуктаза є центральною для еволюції та функціонування вродженої імунної системи. Trends Immunol. 2003; 24 (9): 512–7. 6. Камінські З.В., Єжевська М.М. Проміжна форма дегідрогенази-оксидази ксантиноксидоредуктази в печінці щура. Biochem J. 1979; 181: 177–82. 7. Dołęgowska B. Предиктори функції відстроченої трансплантованої нирки, аналіз прооксидаційного та антиоксидантного балансу та метаболізму арахідонової кислоти в тромбоцитах і плазмі під час ішемії-реперфузії. Szczecin: Wydawncitwo Pomorskiej Akademii Medycznej; 2009 рік.