Hemodialyse verhoogt oxidatieve stress door koolstofgecentreerde radicalen ondanks verbeterde biocompatibiliteit

Leukocytactivatie en de daaruit voortvloeiendeoxidatieve stressgeïnduceerd doorbio-incompatibele materialentijdensHemodialyse impactde prognose van patiënten. Ondanks meerdere vorderingen inhemodialyse dialysatoren, deprognose van hemodialysepatiënten met complicaties die daar nauw mee verband houdenoxidatieve stress, zoalssuikerziekte mellitus blijft slecht. Daarom hebben we de effecten vanhemodialysevan meerdere reactieve zuurstofsoorten met behulp van op elektronenspinresonantie gebaseerde methoden voor verdere verbetering vanbiocompatibiliteitinhemodialyse. We hebben 31 patiënten in een stabiele toestand geïncludeerd die hemodialyse ondergingen met behulp van high-flux polysulfondialysatoren. De effecten van hemodialyse op reactieve zuurstofsoorten werden geëvalueerd met twee methoden: MULTiS, dat serumopruimingsactiviteiten tegen meerdere hydrofiele reactieve zuurstofsoorten evalueert, en i-STRap, dat lipofiele koolstofcentrumradicalen detecteert. Net als bij eerdere onderzoeken hebben we ontdekt dat de activiteit van het wegvangen van hydroxylradicalen in serum aanzienlijk verbeterde na hemodialyse. In tegenstelling tot eerdere onderzoeken ontdekten we dat de afvangende activiteit tegen alkoxylradicalen daarna aanzienlijk was verminderdhemodialyse. Bovendien vertoonden patiënten met diabetes mellitus een afname van de serumvangende activiteit tegen alkylperoxylradicalen en een toename van lipofiele radicalen in het koolstofcentrum na hemodialyse. Deze resultaten suggereren dat, ondanks uitgebreide verbeteringen in dialysatormembranen, de vormen vanreactieve zuurstofsoortendie tijdens de dialyse kunnen worden geëlimineerd, zijn beperkt, en meerdere reactieve zuurstofsoorten blijven tijdens hemodialyse in verhoogde concentraties.

Sleutelwoorden:hemodialyse, biocompatibiliteit, alkylperoxylradicaal elektronenspinresonantie, MULTiS, i-STRap

KLIK HIER VOOR NATUURLIJK BIOLOGISCH CISTANCHE-EXTRACT MET 25% ECHINACOSIDE EN 9% ACTEOSIDE VOOR DE NIERFUNCTIE

Ondersteunende service van Wecistanche, de grootste cistanche-exporteur in China:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/tel:+86 15292862950

Winkel voor meer specificaties:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-winkel

Chronische nierziekteHet is bekend dat (CKD) geassocieerd is methoge oxidatieve stress. (-4)Ophoping van uremisch toxines met pro-oxidatieve eigenschappen die leiden totmicro-ontstekingveroorzaakt door deverhoging van pro-inflammatoire cytokinesis het belangrijkste kenmerk vanPathofysiologie van CKD. (s-, Hemodialyse (HD), een op grote schaal uitgevoerde nierfunctievervangende therapie, werkt als een tweesnijdend zwaard om oxidatieve stress bij patiënten met chronische nierziekte te verminderen. Activering van polymorfonucleaire leukocyten, als gevolg van contact met het membraan of andere kunstmatige oppervlakken in HD-circuits , is de belangrijkste oorzaak van oxidatieve stress veroorzaakt door de ZvH.s-) Omgekeerd kan de verwijdering van pro-oxidatieve uremische toxines, vooral hydrofiele verbindingen met een laag molecuulgewicht zoals trimethylamine-Noxide of guanidinoverbindingen, de antioxidatieve aard van de ZvH verbeteren. wat leidt tot een verbetering op lange termijn van de overlevingskans en de kwaliteit van leven inpatiënten met CKD. (2,13) ​​Bovendien leidt correctie van acidose tot de reactivering van antioxidatieve enzymen en vermindering van volumeoverbelasting, wat leidt tot het voorkomen van cardio. vasculaire complicaties zijn antioxidatieve mechanismen. (4) Het is dus noodzakelijk dat ZvH-materialen de activering van leukocyten minimaliseren en de antioxidatieve effecten maximaliseren. Om dit probleem te overwinnen zijn antioxidatieve en biocompatibele ZvH-materialen ontwikkeld, bijvoorbeeld de met vitamine E gecoate dialysator. (si7) Ondanks de talrijke vooruitgang op het gebied van ZvH-dialysatoren, de prognose van ZvH-patiënten blijft onbevredigend, vooral die met diabetes mellitus (DM), een ziekte die een zeer oxidatieve toestand bevordert.(8) Deze zorgen zijn deels te wijten aan de details van zeer gevarieerde en complexe in vivooxidatieve stress-gerelateerde reactieszijn niet voldoende geanalyseerd. Deze studie was dus bedoeld om het effect van de ZvH op de dynamiek van reactieve zuurstofsoorten (ROS) te verduidelijken, als de stroomopwaartse gebeurtenissen van oxidatieve stressreacties, gebaseerd op het concept dat elke doellocatie van oxidatieve en antioxiderende reacties in het lichaam biochemisch moet worden beschreven. in een specifieke tijd en ruimte. Een verklaring hiervoor is agebrek aan gedetailleerde analysevan de stroomopwaartse kant van oxidatieve stressgerelateerde reacties die deze cellulaire reacties stimuleren. De identificatie van ROS die fungeren als stimulatoren van oxidatieve stressreacties of interacties tussen ROS om oxidatieve stimulatoren te genereren, is moeilijk vanwege de hoge reactiesnelheden en complexe reactieketens. Omdat ROS niet uniform zijn en individuele ROS specifieke kenmerken hebben tijdens in vivo reacties, is een analyse van meerdere ROS vereist. (9-2n Om de biocompatibiliteit te verbeteren op basis van het gebruik van antioxidatieve en biocompatibele materialen, moet men dus de veranderingen in de ROS-dynamiek begrijpen die door de ZvH worden veroorzaakt.

Om de ROS-dynamiek tijdens de ZvH te onderzoeken, hebben we twee nieuw ontwikkelde op elektronenspinresonantie (ESR) gebaseerde methoden gebruikt. de meervoudige hydrofiele vrije radicaal-wegvangende test (MULTIS) en de lipofiele radicaaldetectietest op volbloed (i-STRap) Hoewel het onderzoek naar de ROS-wegvangende activiteit door ESR niet uitgebreid is, blijft het de enige beschikbare methode om het type te identificeren en de dynamiek te onderzoeken van ROS. De methode combineert een krachtig stromingssysteem van het vloeistofchromatografietype met een ESR-systeem en maakt gebruik van 5-(2,2-dimethyl-1.3-propoxycyclofosforyl)-5- methyl-1-pyrrolineNoxide(CYPMPO) als spintrap. MULTIS biedt een hogere gevoeligheid en stabiliteit voor de ROS-opruimingsmeting dan conventionele ESR-tests.22-24) Een van onze co-auteurs heeft eerder door MULTIS gemeten ROS-opruimingsactiviteiten gerapporteerd bij patiënten met stadium 5 chronische nierziekte. Ze hebben het effect van HD echter niet geëvalueerd.e2) Bovendien is de i-STRap-methode een op ESR gebaseerde methode die ROS in volbloed detecteert met behulp van 2-difenylfosfinoyl-2-methyl-3,{ {20}}dihydro-2H-pyrrole N-oxideDPhPMPO) als zijn spintrap en meet de ESR na een organische extractie, en weerspiegelt daarmee lipofiele ROS.2s.26 In dit onderzoek ontdekten we dat de niveaus van verschillende ROS toegenomen en niet geëlimineerd door de ZvH, wat erop wijst dat radicale kettingreacties na de ZvH nog steeds niet adequaat onder controle zijn. Dit kan van invloed zijn op deprognose van patiënten met CKD.

Materialen en methodes

Onderwerpen en geïnformeerde toestemming. Alle procedures die op menselijke proefpersonen werden uitgevoerd, werden uitgevoerd na het verkrijgen van individuele schriftelijke toestemming. Het gebruikte protocol is goedgekeurd door de Tsukuba University of Technology Committee (autorisatienr. 201809). Dit is een observationeel onderzoek; daarom werden interventies uitgevoerd op de patiënten. In totaal werden 31 stabiele ZvH-patiënten in het onderzoek opgenomen. We hebben voor elke patiënt klinische en demografische informatie verkregen en vastgelegd. Alle patiënten werden behandeld met high-flux polysulfonmembraandialysatoren (Toray Medical Co., Ltd., Tokyo, Japan) met verschillende membraanoppervlakken, aangepast aan de lichaamsconstitutie van elk individu. De patiënten werden verdeeld in twee groepen, afhankelijk van de oorzaak van hun nierziekte in het eindstadium: de niet-diabetische groep (niet-DM-groep, n=17) en de diabetische groep, n=14).

Monsterverzameling. Aan het begin en het einde van de dialysebehandeling werden bloedmonsters verkregen uit de monsters aan de arteriële zijde van het HD-circuit. Voor MULTIS-metingen werden de sera gescheiden en in een vriezer bij {{0}} graden bewaard (tot de meting werd uitgevoerd, voor i-STRap-metingen werden volbloedmonsters verzameld in met heparine gecoate buizen die toegestaan ​​waren een uur laten staan ​​vóór metingen. Metingen van meerdere vrije radicalen wegvangende activiteit in serum. Hydrofiele ROS wegvangende activiteiten werden gemeten met de MULTIS-methode met behulp van eerder beschreven protocollen met kleine aanpassingen.2227) Opvangende activiteiten tegen vijf ROS, namelijk hydroxylradicaal (OH) , superoxide(0,""), alkoxylradicaal (RO"), alkylperoxylradicaal (ROO") en singletzuurstof ('0,), werden gemeten. Een X-band ESR-spectrometer( RR-Xl ESR: Radical Research Inc., Tokyo, Japan) met 100 kHz veldmodulatie en WN-RAD-bedieningssoftware (Radical Research Inc.) werd gebruikt. De gebruikte ESR-spinvangreagentia waren CYPMPO voor " OH, O, RO' en ROO' en 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine (TEMP) voor 'O. De typische spectrometerinstellingen waren als volgt: veldmodulatiebreedte, 0,1 mT; magnetronvermogen, 10 mW; veldscanbreedte en -snelheid+7.5 mT/2 min; en tijdconstante, 0,1 s. Elke ROS werd gegenereerd via in situ verlichting met UV/zichtbaar licht van een illuminator (RUVF-203SR UV illuminator, Radical Research Inc.) uitgerust met een middendrukkwik/xenonbooglamp van 200 W en kwartslichtgeleider, verbonden met de resonatorholte. De lichtbronnen, verlichtingstijden, precursoren en fotosensibilisatoren die worden gebruikt om ROS te produceren, zijn samengevat in Tabel 1. De ROS-opruimactiviteiten werden berekend volgens een eerder beschreven methode en omgezet in de eenheid die equivalent is aan bekende zuivere afvangers: glutathion (GSH) voor OH en 'O, superoxide dismutase (SOD) voor O, 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carbonzuur (Trolox) voor RO', en een -liponzuur voor ROO'MULTIS-metingen voor elke ROS werden in drievoud uitgevoerd.

Meting van lipofiel

Ros-wegvangende activiteit in volbloed met behulp van i-Strap. Lipofiele ROsscavenging-activiteit werd gemeten met behulp van de i-STRap ESR-meting ki (Dojin-Glocal/Dojindo, Kumamoto, Japan) op basis van het protocol van de fabrikant en een eerder rapport.2s Deze methode is gebaseerd op de competitieve reactie tussen antioxidanten in volbloed en DPhPMPO met het tert-butylhydroperoxide (BuOOHradicaal. Volbloedmonsters werden gedurende 30 minuten bij kamertemperatuur geïncubeerd met DPhPMPO(1{{10}} mM) en test-BuOOH (10 mM). Na incubatie werd adducten in de organische fase werden geëxtraheerd met behulp van chloroform- en methanoloplossingen; ESR-metingen werden uitgevoerd met behulp van deze organische monsters. De meetomstandigheden waren dezelfde als voor de MULTIS-meting, met uitzondering van de veldscanbreedte en -snelheid, vastgesteld op +5 0,0 mT/2 min. Er waren geen specifieke antioxidanten voor i-STrap-meting; daarom werd de opruimactiviteit uitgedrukt als een waarde van 10/-1, waarbij "0" de signaalintensiteit zonder monster aangeeft en "' het signaal aangeeft intensiteit met een monster.(28)Reagentia. CYPMPO werd verkregen van RR INC. (Japan); riboflavine, 2,2'-azobis (2-amidinopropaan) dihydrochloride (AAPH), tekst-BuOOH, dimethylsulfoxide (DMSO) en Rose Bengal werden gekocht bij Sigma-Aldrich Japan (Tokio, Japan) en TEMP werd gekocht van Tokyo Chemical Industry (Tokio, Japan). Waterstofperoxide en buffers werden verkregen van WakoChemical Co. (Osaka, Japan). Statistische analyse. Statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van Prism 6 voor Mac OS X-computersoftware (GraphPad SoftwareInc., La Jolla, CA). Gegevens werden getest met behulp van de Student's gepaarde t-test. Gegevens werden uitgedrukt als gemiddelde waarden met een betrouwbaarheidsinterval van 95% (95% BI.