Уремические токсины. Современный взгляд на проблему

Содержание

Слайд 2

Почему это важно ХБП – бесспорный фактор риска сердечно-сосудистой летальности, при

Почему это важно

ХБП – бесспорный фактор риска сердечно-сосудистой летальности, при которой

общепопуляционные сердечно-сосудистые факторы риска теряют свою значимость
При ХБП происходит аккумуляция токсических веществ, для которых доказана связь с воспалением, оксидативным стрессом, кальцификацией сосудов, поражением эндотелия, повышением риска общей и сердечно-сосудистой летальности
Идентификация уремических токсинов и разработка способов их элиминации – важный способ повышения выживаемости
Практическая сторона вопроса интервенционных вмешательств в отношении уремических токсинов развивается очень медленно

Улан-Удэ 2013

Слайд 3

План Продукты ретенции механизмы накопления, определение уремических токсинов Классификация и особенности элиминации Улан-Удэ 2013

План

Продукты ретенции механизмы накопления, определение уремических токсинов
Классификация и особенности элиминации

Улан-Удэ 2013

Слайд 4

ПРОДУКТЫ РЕТЕНЦИИ – МЕСТО И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРЕМИЧЕСКИХ ТОКСИНОВ, МЕХАНИЗМЫ НАКОПЛЕНИЯ Особенность

ПРОДУКТЫ РЕТЕНЦИИ – МЕСТО И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРЕМИЧЕСКИХ ТОКСИНОВ, МЕХАНИЗМЫ НАКОПЛЕНИЯ

Особенность ХБП

–накопление различных метаболитов, среди которых значительная доля тех, которые оказывают токсический эффект

Улан-Удэ 2013

Слайд 5

Место уремических токсинов среди продуктов, накапливающихся при нарушении функции почки Улан-Удэ 2013

Место уремических токсинов среди продуктов, накапливающихся при нарушении функции почки

Улан-Удэ 2013

Слайд 6

Определение Massry/Koch (1977) Химические свойства токсина должны быть идентифицированы и описаны

Определение Massry/Koch (1977)

Химические свойства токсина должны быть идентифицированы и описаны
Имеется возможность

количественного анализа
Уровень повышен при уремии
Выявляются отношения между уровнем токсина в биологических жидкостях с одним или более проявлениями уремии
Уменьшение уровня токсина в биологических жидкостях сопровождается уменьшением проявлений уремии
Введение токсина приводящее к сопоставимым при уремии уровням должно воспроизводить соответствующие уремические проявления у нормальных лабораторных животных или человека ( демонстрация токсичности in vitro – недостаточный критерий)

Улан-Удэ 2013

Каждый из перечисленных пунктов представляет конкретную научно-практическую проблему, как по отношению к отдельным продуктам ретенции, так и в общей методологии изучения уремических токсинов

Слайд 7

Неоднородность в данных о концентрациях – как оценивать продукты ретенции, если

Неоднородность в данных о концентрациях – как оценивать продукты ретенции, если

по данным литературы вариабельность их концентрации может кратной десяткам или сотням

Meert et al, Artif Org, 31, 600-611, 2007

Изучено 378 публикаций в отношении 78 продуктов ретенции, изучено соотношение между максимальным и минимальным значениями (H/L), в группу где это соотношение меньше 3 вошло 33 продукта, от 3 до 8,5 – 20 и больше 8,5 – 25 продуктов ретенции.

Улан-Удэ 2013

Слайд 8

Расчетный СКФ –ненадежный предиктор уровня уремических токсинов Eloot et al. Clin

Расчетный СКФ –ненадежный предиктор уровня уремических токсинов

Eloot et al. Clin

J Am Soc Nephrol 6: 1266 –1273, June, 2011

Предиктивный уровень СКФ в отношении ряда важных токсинов меньше 50%

Улан-Удэ 2013

Слайд 9

Механизмы образования продуктов ретенции и уремических токсинов В ряде случаев накопление

Механизмы образования продуктов ретенции и уремических токсинов

В ряде случаев накопление уремических

токсинов связано не с тем, что страдает выделительная функция почки, а с тем, что накапливаются метаболиты, которые почка даже при относительно сохранной СКФ не в состоянии элиминировать

Улан-Удэ 2013

Слайд 10

Вклад различных органов тканей в ИМТ и основной обмен Концентрация уремических

Вклад различных органов тканей в ИМТ и основной обмен

Концентрация уремических

токсинов зависит от удельного веса и активности органов с высоким уровнем метаболизма, по мере нарастания ИМТ их удельный вес снижается, а значит можно ожидать и снижения концентрации уремических токсинов

Улан-Удэ 2013

Слайд 11

Кратность изменения уремических токсинов при ХБП 5 Д, ХБП 5 Д

Кратность изменения уремических токсинов при ХБП 5 Д, ХБП 5 Д

после колонэктомии по сравнению со здоровыми лицами

Адаптировано из Pavel A. Aronov и др. J Am Soc Nephrol 22: 1769–1776, 2011

Улан-Удэ 2013

Слайд 12

Метаболиты, концентрация которых повышается после гемодиализа (диализные токсины?) Eugene P. Rhee

Метаболиты, концентрация которых повышается после гемодиализа (диализные токсины?)

Eugene P. Rhee et

al. J Am Soc Nephrol 21: 1041–1051, 2010

Во время диализа может активироваться ряд катаболических процессов, включающих гликолиз, липолиз, разрушение нуклеотидов

Улан-Удэ 2013

Слайд 13

Выводы Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда

Выводы

Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно

взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса

Улан-Удэ 2013

Слайд 14

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЭЛИМИНАЦИИ Улан-Удэ 2013

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЭЛИМИНАЦИИ

Улан-Удэ 2013

Слайд 15

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 16

Перечень продуктов ретенции согласно данных 2003 г Улан-Удэ 2013

Перечень продуктов ретенции согласно данных 2003 г

Улан-Удэ 2013

Слайд 17

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 18

Классификация В основе физико-химические свойства сопряженные с механизмами удаления во время

Классификация

В основе физико-химические свойства сопряженные с механизмами удаления во время диализа,

т.е. размер и способность связываться с белками:
Низкомолекулярные токсины (до 500 Да)
Среднемолекулярные токсины (больше 500 Да)
Токсины связанные с белком (размер разный)
Помимо этого следует выделить неорганические токсины: вода, калий, фосфор, натрий, кальций, водород

Улан-Удэ 2013

Слайд 19

НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ТОКСИНЫ Улан-Удэ 2013

НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ТОКСИНЫ

Улан-Удэ 2013

Слайд 20

Изменение концентрации малых молекул (RR) во время процедуры диализа зависит от:

Изменение концентрации малых молекул (RR) во время процедуры диализа зависит от:

1. Молекулярной массы 2. Концентрации вещества

Eloot and Torremans et al: Kidney International, Vol. 67 (2005), pp. 1566–1575

Улан-Удэ 2013

Слайд 21

Изменение концентрации малых молекул (RR) во время процедуры диализа зависит от:

Изменение концентрации малых молекул (RR) во время процедуры диализа зависит от:

3. Объема распределения 4. Межтканевого клиренса

Улан-Удэ 2013

Eloot and Torremans et al: Kidney International, Vol. 67 (2005), pp. 1566–1575

Слайд 22

Низкомолекулярные токсины и мочевина Мочевина не является идеальной моделью для описания

Низкомолекулярные токсины и мочевина

Мочевина не является идеальной моделью для описания распределения

и клиренса
Однако, понимая эти ограничения, процесс ее удаления во время диализа - «золотой стандарт» для определения дозы диализа и суждения о клиренсе других низкомолекулярных токсинов

Улан-Удэ 2013

Слайд 23

СРЕДНЕМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ТОКСИНЫ Улан-Удэ 2013

СРЕДНЕМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ТОКСИНЫ

Улан-Удэ 2013

Слайд 24

Сравнение проницаемости мембран разного типа (коэффициент просеивания) I. Ledebo and P.

Сравнение проницаемости мембран разного типа (коэффициент просеивания)

I. Ledebo and P. J.

Blankestijn NDT Plus (2010) 3: 8–16

Мембраны близкие по коэффициенту просеивания к гломерулярной момбране – должны быть идеальны для ГДФ*

Улан-Удэ 2013

Слайд 25

На практике при использовании мембран, имеющих коэффициент просеивания для средних молекул

На практике при использовании мембран, имеющих коэффициент просеивания для средних молекул

близкий к гломерулярной мембране он быстро уменьшается (20 мин) для веществ с молекулярной массой больше 25000 Да

Rockel A, et. all Kidney Int30: 429– 432, 1986

Улан-Удэ 2013

Слайд 26

Влияние диффузии и конвекции на клиренс веществ разной молекулярной массы: мочевины

Влияние диффузии и конвекции на клиренс веществ разной молекулярной массы: мочевины

[60 Да], витамина В12 [1355 Да] и инулина [5000 Да] (пост-дилюция)

По мере увеличения молекулярной массы значение конвекционного транспорта увеличивается, поэтому эффективное удаление средних молекул основано на выборе метода лечения - ГДФ

Улан-Удэ 2013

Слайд 27

Проблемы перехода от теории средних молекул к практике Результаты доказательства пользы

Проблемы перехода от теории средних молекул к практике

Результаты доказательства пользы их

элиминации не всегда очевидны, что м.б. связано:
Нечеткостью определения методик элиминации среднемолекулярных токсинов
Проблемы расчета дозы
Недостаточной элиминацией, в итоге их концентрация после лечения все равно выше, чем у здоровых (в 10 раз по β-2 микроглобулину)
Риск повышенного уровня может быть связан с высокой скоростью их генерации (например, как отражения активности воспаления), а элиминация тут не причем
Группа EUDIAL дает определение методики ГДФ, в котором указаны минимальные требования для эффективного объема конвекции и проницаемости мембраны (показатели подобраны эмпирическим путем)

Улан-Удэ 2013

Слайд 28

Определение ГДФ группы EUDIAL (2013) ГДФ – терапия очистки крови комбинирующая

Определение ГДФ группы EUDIAL (2013)

ГДФ – терапия очистки крови комбинирующая диффузионный

и конвективный транспорт в которой используется хай-флюкс мембрана, характеризуемая коэффициентом ультрафильтрации больше 20 мл/час/мм рт ст на м2 и коэффициентом просеивания для β-2 микроглобулина больше 0,6.
Конвективный транспорт достигается эффективным объемом конвекции составляющим не менее 20% от общего объема крови, прошедшей очистку.
Соответствующий баланс жидкости поддерживается внешней инфузией стерильного апирогенноого раствора в кровоток пациента.

Улан-Удэ 2013

Слайд 29

ТОКСИНЫ, СВЯЗАННЫЕ С БЕЛКОМ В условиях нормальной физиологии – секретируются Улан-Удэ 2013

ТОКСИНЫ, СВЯЗАННЫЕ С БЕЛКОМ

В условиях нормальной физиологии – секретируются

Улан-Удэ 2013

Слайд 30

Токсины, связанные с белком: клиренс Среди этих токсинов есть 2 фракции:

Токсины, связанные с белком: клиренс

Среди этих токсинов есть 2 фракции:

связанная с белком и несвязанная
Если по молекулярному весу они относятся к веществам с малой молекулярной массой – то основной путь элиминации диффузия (вероятно за счет несвязанной с белком фракции)
Концентрация несвязанной с белком фракции мала
Возможно на клиренс во время диализа будет влиять скорость диссоциации с белком (можно ли на это повлиять?)
Повышение KoA диализатора и скорости диализата имеет положительное влияние на клиренс веществ связанных с белком.

Улан-Удэ 2013

Слайд 31

Разные закономерности связи уремических токсинов с белками: Улан-Удэ 2013 Sophie Liabeuf

Разные закономерности связи уремических токсинов с белками:

Улан-Удэ 2013

Sophie Liabeuf et

al. Toxins 2011, 3, 911-919
Слайд 32

Повышение клиренса низкомолекулярных токсинов, связанных с белком не сопровождается изменением клиренса

Повышение клиренса низкомолекулярных токсинов, связанных с белком не сопровождается изменением клиренса

мочевины

Цель исследования: доказать то, что несмотря на одинаковое снижение мочевины клиренс низкомолекулярных токсинов(п-крезол-сульфат, индоксил-сульфат), связанных с белком может быть разным в зависимости от заданных параметров диализа:
диализатор большой площади, поток диализата 800 мл/мин, скорость кровотока 270 мл/мин, время 8 часов
диализатор меньшей площади, поток диализата 300 мл/мин, скорость кровотока 350 мл/мин, время 8 часов

T.L. Sirich et al. Selectively increasing the clearance of protein-bound uremic solutes Nephrol Dial Transplant (2012) 27: 1574–1579

Улан-Удэ 2013

Слайд 33

Абсорбция на мембране из полиметилметакрилата I. Aoike Nephrol Dial Transplant (2007)

Абсорбция на мембране из полиметилметакрилата

I. Aoike Nephrol Dial Transplant (2007)

22 [Suppl 5]: v13–v19

Улан-Удэ 2013

Слайд 34

МЫ ПОНИМАЕМ, ЧТО ВОСПРОИЗВЕСТИ ВСЕ ПОЧЕЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЭЛИМИНАЦИИ УРЕМИЧЕСКИХ ТОКСИНОВ ДИАЛИЗОМ НЕВОЗМОЖНО Улан-Удэ 2013

МЫ ПОНИМАЕМ, ЧТО ВОСПРОИЗВЕСТИ ВСЕ ПОЧЕЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЭЛИМИНАЦИИ УРЕМИЧЕСКИХ ТОКСИНОВ ДИАЛИЗОМ

НЕВОЗМОЖНО

Улан-Удэ 2013

Слайд 35

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 36

Возможности назначения кишечных абсорбентов - снижение концентрации индоксил сульфата и действие на органы мишени: Улан-Удэ 2013

Возможности назначения кишечных абсорбентов - снижение концентрации индоксил сульфата и действие

на органы мишени:

Улан-Удэ 2013

Слайд 37

Стимуляция почечного транспортера SLCO4C1 статинами (kidney-specific organic anion transporting polypeptide -

Стимуляция почечного транспортера SLCO4C1 статинами (kidney-specific organic anion transporting polypeptide -

SLCO4C1, and functionally characterized it as a digoxin transporter).

Улан-Удэ 2013

Takafumi Toyohara et al. J Am Soc Nephrol 20: 2546–2555, 2009

На фоне назначения статинов крысам отмечалось повышение экспрессии мРНК SLCO4C1, снижение АД, повышение клиренса Транс-акониата и ADMA

Слайд 38

Улан-Удэ 2013 Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не

Улан-Удэ 2013

Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда

тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса
Снижение СКФ, задержка уремических токсинов и их генерация не всегда тесно взаимосвязанные процессы
Образование уремических токсинов имеет индивидуальную вариабельность
С учетом разных механизмов повышения концентрации уремических токсинов методы их снижения не должны сводиться только к вопросу повышения их клиренса

ВЫВОДЫ

Слайд 39

Улан-Удэ 2013 Нью-Йоркское общество слабовидящих фотографов: Seeing with Photography Collective

Улан-Удэ 2013

Нью-Йоркское общество  слабовидящих фотографов:
Seeing with Photography Collective 

Слайд 40

Улан-Удэ 2013 Нью-Йоркское общество слабовидящих фотографов: Seeing with Photography Collective

Улан-Удэ 2013

Нью-Йоркское общество  слабовидящих фотографов:
Seeing with Photography Collective 

Слайд 41

Улан-Удэ 2013 Нью-Йоркское общество слабовидящих фотографов: Seeing with Photography Collective

Улан-Удэ 2013

Нью-Йоркское общество  слабовидящих фотографов:
Seeing with Photography Collective 

Слайд 42

Улан-Удэ 2013 ЗАКЛЮЧЕНИЕ: наиболее перспективным направлением в лечении пациентов с 5

Улан-Удэ 2013

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: наиболее перспективным направлением в лечении пациентов с 5 стадией

ХБП является поиск путей снижения концентрации или нейтрализации уремических токсинов
Слайд 43

Что такое хай-флюкс мембрана? Традиционное определение ‘high-flux’ основано на гидравлической проницаемости.

Что такое хай-флюкс мембрана?

Традиционное определение ‘high-flux’ основано на гидравлической проницаемости.
Поскольку

это не может быть эквивалентом для проницаемости средних молекул группа EUDIAL предложила добавить такую характеристику клиренса средних молекул как коэффициент просеивания для β-2 микроглобулина, который должен быть больше 0,6

Улан-Удэ 2013

Слайд 44

Duranton F, et al. Normal and pathologic concentrations of uremic toxins.

Duranton F, et al. Normal and pathologic concentrations of uremic toxins.

J. Am. Soc. Nephrol. 2012.

An updated review of the existing knowledge regarding uremic toxins facilitates the design of experimental studies. We performed a literature search and found 621 articles about uremic toxicity published after a 2003 review of this topic. Eighty-seven records provided serum or blood measurements of one or more solutes in patients with CKD. These records described 32 previously known uremic toxins and 56 newly reported solutes. The articles most frequently reported concentrations of β2-microglobulin, indoxyl sulfate, homocysteine, uric acid, and parathyroid hormone. We found most solutes (59%) in only one report. Compared with previous results, more recent articles reported higher uremic concentrations of many solutes, including carboxymethyllysine, cystatin C, and parathyroid hormone. However, five solutes had uremic concentrations less than 10% of the originally reported values. Furthermore, the uremic concentrations of four solutes did not exceed their respective normal concentrations, although they had been previously described as uremic retention solutes. In summary, this review extends the classification of uremic retention solutes and their normal and uremic concentrations, and it should aid the design of experiments to study the biologic effects of these solutes in CKD.

Улан-Удэ 2013

Слайд 45

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 46

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 47

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 48

Р Улан-Удэ 2013

Р

Улан-Удэ 2013

Слайд 49

Возможности назначения кишечных абсорбентов Улан-Удэ 2013

Возможности назначения кишечных абсорбентов

Улан-Удэ 2013

Слайд 50

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 51

Среднемолекулярные токсины Их элиминация основана на конвекции и использовании высокоэффективных мембран

Среднемолекулярные токсины

Их элиминация основана на конвекции и использовании высокоэффективных мембран
Группа EUDIAL

дает определение методики ГДФ, в котором указаны минимальные требования для эффективного объема конвекции и проницаемости мембраны (показатели подобраны эмпирическим путем)

Улан-Удэ 2013

Слайд 52

There is mounting evidence to suggest that indoxyl sulfate, a protein-bound

There is mounting evidence to suggest that indoxyl sulfate, a protein-bound

arylamine structurally related to PAH, may represent a uremic toxin. Indoxyl sulfate is produced by the action of colonic bacteria ( E. coli ) on dietary tryptophan to produce indole, which is absorbed and conjugated to yield indoxyl sulfate in the liver

Улан-Удэ 2013

Слайд 53

Улан-Удэ 2013

Улан-Удэ 2013

Слайд 54

Домашняя страница рабочей группы EUTox Улан-Удэ 2013

Домашняя страница рабочей группы EUTox

Улан-Удэ 2013

Слайд 55

Улан-Удэ 2013 Yasutoshi Akiyama et al Toxins 2012, 4, 1309-1322

Улан-Удэ 2013

Yasutoshi Akiyama et al Toxins 2012, 4, 1309-1322