Hoe beschadigen microplastics de nieren?

Uit een onderzoek uit februari dit jaar bleek dat microplastics (MP) op grote schaal aanwezig zijn in het menselijk lichaam, niet alleen in de longen, darmen, lever, bloed, urine en nieren, maar ook in de placenta. Bovendien hebben onderzoeken aangetoond dat MP geleidelijk een mondiaal probleem is geworden, wijd verspreid in water, lucht, voedsel en bodem, en dat de inhoud van MP in verband wordt gebracht met negatieve biologische effecten. Mensen kunnen door MP worden "binnengevallen" via een dieet, inhalatie of huidcontact, wat kan leiden tot metabolische veranderingen. Uit eerder bewijs blijkt dat MP ontstekingen, disfunctie van oxidatieve stressorganen en stofwisselingsstoornissen bevordert, en er is een dosisafhankelijk fenomeen.

Klik naar Cistanche voor nierziekten

Hoe MP de menselijke nieren beïnvloedt en de relatie ervan met nierziekten is momenteel echter niet bijzonder duidelijk. Daarom publiceerde Kidney International een overzicht van wetenschappers uit vele landen2, waarin de definitie en bron van MP, de bestaande detectiemethoden, de belangrijkste biologische toxiciteit en nog belangrijker, enkele klassieke preklinische en klinische onderzoeken naar MP bij nierziekten werden beschreven. Wetenschappers hopen dat deze informatie ieders aandacht kan trekken en artsen kan helpen relevant onderzoek te doen.

Definitie en oorsprong van MP

MP is afkomstig van plastic, dat in 1909 werd uitgevonden door de Belgische chemicus Leo Hendrik Baekeland en een geschiedenis heeft van 100 jaar. Plastic wordt veel gebruikt in ons werk en leven. Op medisch gebied wordt plastic veel gebruikt. Reageerbuisjes, chirurgische afdeklakens, katheters, sondes en veneuze/arteriële toegang bevatten allemaal plastic of zijn voornamelijk gemaakt van plastic. Juist omdat plastic wijdverspreid aanwezig is in ons leven, zijn plasticgerelateerd afval en vervuiling ook overal ter wereld wijdverbreid aanwezig. Er heeft zich bijvoorbeeld meer dan 250.000 ton plastic afval opgehoopt in de oceaan.

Door degradatie of mechanische kracht kan plastic worden afgebroken tot kleine deeltjes, dit zijn MP- of nanoplastics. MP is een organisch polymeerdeeltje met een grootte van minder dan 5 mm en verschillende vormen, terwijl nanoplastics (nog steeds controversieel) polymeren zijn met een grootte van minder dan 1 micron. Door de lange tijd voor de volledige afbraak van plastic en de grote dagelijkse productie, zit ons leven vol met plastic en MP.

Biotoxiciteit van MP

Vele jaren geleden hebben in vitro en in vivo onderzoeken aangetoond dat MP geassocieerd is met inflammatoire molecuulstoornissen (zoals interleukinen, tumornecrosefactoren, chemokinen, transcriptie- en groeifactoren, enz.) en oxidatieve stress. Bovendien kunnen MP en nanoplastics zware metalen en andere organische verbindingen in het menselijk lichaam transporteren/inkapselen (zoals een Trojaans paard), waardoor het risico op kanker toeneemt. Ftalaten en andere additieven die bij het productieproces van kunststoffen worden gebruikt, kunnen extra toxiciteit veroorzaken. Kortom, verschillende MP- en nanoplastics hebben, afhankelijk van het proces, verschillende toxiciteiten voor mensen en organismen. Ongeacht het proces dat wordt gebruikt om kunststoffen te produceren, zijn hun MP en nanoplastics echter giftig voor organismen.

Studies hebben bevestigd dat MP zich in meerdere organen kan ophopen. In 2022 ontdekten wetenschappers MP voor het eerst in menselijk bloed en ontdekten dat MP zich kan ophopen in menselijke bloedvaten, waardoor het cardiovasculaire systeem in gevaar komt. Uit andere onderzoeken is gebleken dat MP het endocriene systeem van zoogdieren kan beïnvloeden, inclusief maar niet beperkt tot de schildklier, testikels, eierstokken, hypofyse en bijnieren. Daarom heeft MP het potentieel om de progressie van chronische ziekten zoals obesitas, diabetes en kanker te bevorderen. Bovendien suggereren onderzoeken met muismodellen dat MP het zelfvernieuwingsvermogen van hematopoietische stamcellen kan verminderen.

MP-detectiemethoden

Momenteel is het meten van MP in vivo een uitdagende taak. Omdat er momenteel geen meetmethode bestaat die verschillende soorten MP volledig kwalitatief of kwantitatief kan onderzoeken. Verschillende soorten microscopen kunnen MP fysiek onderscheiden van niet-MP-weefsels, maar zijn moeilijker te gebruiken voor de kwantificering en identificatie van verschillende soorten MP. Analytische technieken zoals Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie (FTIR) en Raman-spectroscopie kunnen verschillende MP's onderscheiden op basis van het type plastic en/of additief. Massaspectrometrie en gaschromatografie kunnen MP detecteren, maar de monstervoorbereiding kan omslachtig zijn.

Bovendien kunnen voor verschillende biologische monsters verschillende meetmethoden nodig zijn, zoals pyrolyse-gaschromatografie-massaspectrometrie voor bloedmonsters, Raman-spectroscopie voor urine, infraroodspectroscopie voor ontlasting en microscopie (inclusief kleuring en fluorescerend licht) voor MP-accumulatie in vaste weefsels. (zoals lever en nieren). Daarom moet aandacht worden besteed aan de onderzoeksmethoden in dierstudies en klinische onderzoeken met betrekking tot MP.

Effecten van MP op de nier

1 Onderzoeksbewijs

Momenteel is het bewijs voor het effect van MP op de nieren voornamelijk gebaseerd op diermodellen, en is er minder klinisch bewijs. Sommige conclusies uit diermodellen kunnen echter een referentie bieden voor klinisch onderzoek. MP is echter aanwezig in de nieren en urine van zowel mensen als diermodellen.

Uit een onderzoek met een mannelijk muismodel bleek dat MP via de urine kan worden uitgescheiden. Muizen werden blootgesteld aan fluorescerende polystyreenmicrodeeltjes (100 nm en 3 μm) door injectie in de staartader, orale maagsonde of longperfusie. De resultaten toonden aan dat MP in de glomerulaire bosjes verscheen en de intacte glomerulaire barrière niet kon passeren. Nadat MP de glomerulus via de efferente slagader had verlaten en de haarvaten van de niertubuli was binnengegaan, werd het opgenomen door de epitheelcellen van de proximale tubuli, via het renale tubulaire secretiesysteem in het lumen van de niertubuli uitgescheiden en met de urine uitgescheiden. .

Een ander onderzoek bevestigde echter dat de blootstelling aan MP via het celmembraan werd opgenomen, en dat deze deeltjes ook in het cytoplasma voorkwamen, wat zou kunnen leiden tot verhoogde mitochondriale activiteit, overexpressie van pro-apoptotische cytokines en uiteindelijk een verhoogde ontsteking.

Een andere bewijslijn toonde aan dat als MP niet één keer werd geïnjecteerd, maar meerdere doses ({{0}}.2 of 0,4 mg/d), polystyreenmicrodeeltjes zich konden ophopen in de nieren van muizen en de belangrijkste oorzaak van nierproblemen zouden zijn. en schade aan meerdere organen bij muizen. Als 1 μm polystyreen werd gegeven in een dosis van 2 mg/kg gedurende 28 dagen, vertoonden de nieren van muizen significante oxidatieve stress, ontsteking en endoplasmatisch reticulumstress. Als MP oraal wordt ingenomen, is het ook nefrotoxisch voor jonge muizen, wat zich manifesteert als gewichtsverlies, verminderde nier- en hartfunctie, en ook gepaard kan gaan met hematurie en een significante toename van serumcreatinine.

Het bovenstaande bewijsmateriaal is samengevat in Figuur 1. Figuur 2 vat de effecten van MP op biologische weefsels samen, vooral de plaatsen, weefsels of lichaamsvloeistoffen waar MP zich ophoopt.

Helaas zijn er echter geen onderzoeken naar MP bij mensen.

2 Toekomstige onderzoeksrichtingen voor MP en CKD

Hoewel we hebben ontdekt dat menselijke nieren en urine een grote hoeveelheid MP bevatten, zijn er momenteel geen klinische onderzoeken naar regelmatige menselijke consumptie/blootstelling aan MP uitgevoerd. Daarom is het niet duidelijk wat de langetermijneffecten van blootstelling aan MP op de menselijke nieren zijn en wat de minimumdrempel voor blootstelling aan MP is.

We kunnen de volgende drie vragen bestuderen:

① Kunnen menselijke glomeruli MP filteren? Hoeveel kan er worden gefilterd?

② Is het waarschijnlijk dat MP-accumulatie CKD verergert?

③ De ophoping van uremische gifstoffen kan de darmbarrière beschadigen. Helpt deze schade het lichaam om MP te absorberen?

Op basis van diermodellen kunnen we echter zien dat MP veranderingen in de nierfunctie en morfologie kan veroorzaken, en ook schade aan meerdere organen kan veroorzaken. Ten tweede houdt de accumulatie van MP verband met de deeltjesgrootte van MP. Ten slotte is er nog geen onderzoek gedaan naar de vraag of MP verband houdt met de progressie van chronische nierziekte. Wetenschappers zijn van mening dat dit in de toekomst diepgaand moet worden onderzocht.

Bovendien moeten we meer analyses uitvoeren bij patiënten die hemodialyse en peritoneale dialyse ondergaan. Peritoneale dialyse- en hemodialysepatiënten worden dagelijks blootgesteld aan een grote hoeveelheid plastic, zoals katheters, dialysatoren en dialysaatverpakkingen, die allemaal met plastic te maken hebben. Bloed stroomt door plastic bevattende katheters en dialysatoren, en het peritoneum staat in direct contact met het dialysaat (dat de vorige seconde mogelijk in een plastic container zat), en de peritoneale katheter is ook gemaakt van plastic. Daarom moeten we ons concentreren op het bestuderen van deze groep mensen.

Momenteel loopt er slechts één klinische studie naar PM en nierziekten (NCT05155267), die tot doel heeft te detecteren of PM in de lichaamsvloeistoffen (waaronder bloed, lymfe, enz.) van hemodialysepatiënten genetische toxiciteit, immuunschade en nierschade zal veroorzaken. .

Daarnaast moeten we meer klinische onderzoeken uitvoeren om PM in het menselijk lichaam te verwijderen en/of af te breken, omdat bestaand bewijsmateriaal aantoont dat PM giftig is voor organismen. Volgens diermodelstudies wordt PM via de nieren uitgescheiden, dus medicijnen of behandelingen die zich op de nieren richten, zouden ook voor onze collega's een bron van zorg moeten zijn.

Hoe behandelt Cistanche nierziekten?

Cistancheis een traditioneel Chinees kruidengeneesmiddel dat al eeuwenlang wordt gebruikt om verschillende gezondheidsproblemen te behandelen, waarondernierziekte. Het is afgeleid van de gedroogde stengels vanCistanchewoestijnicola, een plant afkomstig uit de woestijnen van China en Mongolië. De belangrijkste actieve componenten van cistanche zijnfenylethanoïdeglycosiden, Echinacoside, Enacteoside, waarvan is vastgesteld dat ze gunstige effecten hebben opniergezondheid.

Nierziekte, ook wel nierziekte genoemd, verwijst naar een aandoening waarbij de nieren niet goed functioneren. Dit kan resulteren in een opeenhoping van afvalproducten en gifstoffen in het lichaam, wat leidt tot verschillende symptomen en complicaties. Cistanche kan via verschillende mechanismen helpen bij de behandeling van nierziekten.

Ten eerste is gebleken dat cistanche diuretische eigenschappen heeft, wat betekent dat het de urineproductie kan verhogen en kan helpen afvalproducten uit het lichaam te verwijderen. Dit kan de druk op de nieren helpen verlichten en de ophoping van gifstoffen voorkomen. Door de diurese te bevorderen, kan cistanche ook helpen de hoge bloeddruk te verlagen, een veel voorkomende complicatie van nieraandoeningen.

Bovendien is aangetoond dat cistanche antioxiderende effecten heeft. Oxidatieve stress, veroorzaakt door een onbalans tussen de productie van vrije radicalen en de antioxidantafweer van het lichaam, speelt een sleutelrol bij de progressie van nierziekten. Ze helpen vrije radicalen te neutraliseren en oxidatieve stress te verminderen, waardoor de nieren tegen schade worden beschermd. De fenylethanoïdeglycosiden die in cistanche worden aangetroffen, zijn bijzonder effectief geweest bij het wegvangen van vrije radicalen en het remmen van lipideperoxidatie.

Bovendien is gebleken dat cistanche ontstekingsremmende effecten heeft. Ontsteking is een andere sleutelfactor in de ontwikkeling en progressie van nierziekten. De ontstekingsremmende eigenschappen van Cistanche helpen de productie van pro-inflammatoire cytokines te verminderen en de activering van verplichte ontstekingsroutes te remmen, waardoor ontstekingen in de nieren worden verlicht.

Bovendien is aangetoond dat cistanche immunomodulerende effecten heeft. Bij nierziekten kan het immuunsysteem ontregeld raken, wat leidt tot overmatige ontstekingen en weefselschade. Cistanche helpt bij het reguleren van de immuunrespons door de productie en activiteit van immuuncellen, zoals T-cellen en macrofagen, te moduleren. Deze immuunregulatie helpt ontstekingen te verminderen en verdere schade aan de nieren te voorkomen.

Bovendien is gebleken dat cistanche de nierfunctie verbetert door de regeneratie van nierbuizen met cellen te bevorderen. Niertubulaire epitheelcellen spelen een cruciale rol bij de filtratie en reabsorptie van afvalproducten en elektrolyten. Bij een nierziekte kunnen deze cellen beschadigd raken, wat leidt tot een beschadigde nierfunctie. Het vermogen van Cistanche om de regeneratie van deze cellen te bevorderen, helpt de goede nierfunctie te herstellen en de algehele niergezondheid te verbeteren.

Naast deze directe effecten op de nieren, is gebleken dat cistanche gunstige effecten heeft op andere organen en systemen in het lichaam. Deze holistische benadering van de gezondheid is vooral belangrijk bij nierziekten, omdat de aandoening vaak meerdere organen en systemen aantast. Er is aangetoond dat che beschermende effecten heeft op de lever, het hart en de bloedvaten, die vaak worden aangetast door nierziekten. Door de gezondheid van deze organen te bevorderen, helpt cistanche de algehele nierfunctie te verbeteren en verdere complicaties te voorkomen.

Kortom, cistanche is een traditioneel Chinees kruidengeneesmiddel dat al eeuwenlang wordt gebruikt om nierziekten te behandelen. De actieve componenten hebben diuretische, antioxiderende, ontstekingsremmende, immunomodulerende en regeneratieve effecten, die de nierfunctie helpen verbeteren en de nieren tegen verdere schade beschermen. heeft cistanche gunstige effecten op andere organen en systemen, waardoor het een holistische benadering is voor de behandeling van nierziekten.