מידת חוסר תפקוד כלי דם ותורמים מנגנונים פיסיולוגיים ניתן להעריך בחולים עם מחלת כליות כרונית על ידי מדידת התרחבות עורק זרוע בתיווך זרימה, מהירות גל הדופק של אב העורקים, וביטוי חלבון תא האנדותל בכלי דם.
חולים עם מחלת כליות כרונית (CKD) הגדילו באופן משמעותי את סיכון למחל לב וכלי דם (CVD) בהשוואה לאוכלוסייה הכללית, וזה מוסבר באופן חלקי בלבד על ידי גורמי סיכון CVD מסורתיים. תפקוד לקוי של כלי דם הוא גורם חשוב לא מסורתי סיכון, המתאפיין בחוסר תפקוד אנדותל כלי דם (שהוערך ביותר בכינויו התרחבות לקוי האנדותל תלוי [EDD]) והתקשות של העורקים אלסטיים הגדולים. בעוד טכניקות שונות קיימות כדי להעריך EDD ונוקשות עורק אלסטי גדולים, נפוץ ביותר הם התרחבות זרוע עורק בתיווך זרימה (BA FMD) ומהירות של אב העורקים גל דופק (aPWV), בהתאמה. שני צעדים אלה לא פולשנית של תפקוד לקוי של כלי דם הם מנבאים עצמאיים של אירועי לב וכלי דם בעתיד בחולים עם ובלי מחלת כליות. חולים עם מחלת כליות כרונית להדגים שני FMD BA לקוי, והגדילו את aPWV. בעוד המנגנונים שבאמצעותם המדויקים deve תפקוד כלי דםכורת במחלת הכליות כרונית הם הבינו באופן חלקי, סטרס חמצוני מוגבר וירידה שלאחר מכן בתחמוצת חנקן זמינות ביולוגית (NO) הם תורמים חשובים. שינויים תאיים בסטרס חמצוני יכולים להיות מוערכים על ידי איסוף תאי האנדותל של כלי דם מוריד antecubital ומדידת ביטוי חלבון של סמנים של סטרס חמצוני באמצעות immunofluorescence. אנו מספקים כאן דיון בשיטות אלה כדי למדוד FMD תואר ראשון, aPWV, וביטוי חלבון תא האנדותל בכלי דם.
מחלת כליות כרונית (CKD) היא חשש עיקרי בריאות הציבור שהגיע לממדי מגפה, המשפיעים ~ 11.5% מהאוכלוסייה בארצות הברית לבדה 1. הסיכון למוות לב וכלי דם או אירוע לב וכלי דם בחולים עם מחלת כליות כרונית הוא גדל באופן משמעותי בהשוואה לאוכלוסייה הכללית 2-4. למרות שמטופלים עם מחלת כליות כרונית תערוכת שכיחות גבוהה של גורמי סיכון הקרדיווסקולריים מסורתיים, זה רק מסביר חלק משכיחותם המוגבר למחלות לב וכלי דם (CVD) 5. תפקוד לקוי של כלי דם הוא גורם חשוב לא מסורתי סיכון למחל לב זוכה להכרה מוגברת בתחום נפרולוגיה 6-9.
בעוד רבים שינויים צפויים לתרום להתפתחות של בעיות בתפקוד עורקים, בקרב אלה של הדאגה הגדולה ביותר הם הפיתוח של תפקוד האנדותל בכלי דם, שהוערך ביותר בכינויו התרחבות לקוי האנדותל תלוי (EDD), והתקשות של laעורקים אלסטיים rge 10. טכניקות שונות קיימות כדי להעריך EDD ונוקשות עורק אלסטי גדולים, אך הנפוץ ביותר הן התרחבות בתיווך זרימת עורק זרוע FMD תואר ראשון ומהירות של אב העורקים גל דופק (aPWV), בהתאמה. טכניקה הנפוצה נוספת כדי להעריך EDD מודדת את זרימת דם בזרוע בתגובה לסוכנים תרופתיים כגון אצטילכולין באמצעות plethysmography חסימה ורידית 11,12. עם זאת, במתודולוגיה זו דורשת צנתור של עורק הזרוע, שהוא יותר פולשנית מאשר FMD התואר הראשון ועשויים להיות התווית בחולים עם מחלת כליות כרונית. טכניקה חלופית כדי להעריך את קשיחות עורקים היא למדוד את העמידה המקומית עורקים (ההופכי של נוקשות) של העורק הראשי, אם כי זה לא כמו בשימוש או תוקף עם נקודות קצה קליניות כaPWV 13 באופן נרחב.
חולים עם מחלת כליות כרונית להדגים שני FMD BA לקוי 14-16 והגדיל את מהירות גל דופק אב העורקים APWV 13,17,18, עוד קודם לצורך בדיאליזה. חשוב לציין מנקודת מבט קלינית, שניהם של אמצעים אלה לא פולשנית של תפקוד לקוי של כלי דם הם מנבאים בלתי תלויים לאירועי לב וכלי דם בעתיד ובתמותה הן בחולים עם מחלת כליות כרונית 19-21, כמו גם באוכלוסיות אחרות 22-26. ניתן ליישם את הטכניקות הללו ללימוד אוכלוסיות שונות בסיכון של CVD, לרבות חולים עם מחלת כליות כרונית.
המנגנונים המדויקים שבו תפקוד לקוי של עורקים מתפתח במחלת הכליות כרונית הם הבינו באופן חלקי; עם זאת, זמינות ביולוגית תחמוצת חנקן מופחתת (NO) הוא תורם קריטי 27-30 ומנגנון משותף של שני EDD לקוי וקשיחות העורק מוגבר 10,31. במחלת הכליות כרונית, סטרס חמצוני מוגבר ותורם לירידה בזמינות הביולוגית NO 32-34. סטרס חמצונים מוגדר כזמינות ביולוגית מוגזמת של מיני חמצן תגובתי (ROS) ביחס להגנה נוגדת חמצון. גירויים פיסיולוגיים, including איתות דלקתית, לקדם מערכות אנזימי חמצון כדי לייצר ROS, כולל אניון סופראוקסיד (O 2 ● -) (לדוגמא, אנזים מונואמין NADPH חמצון). 35. ייצור של סופראוקסיד סופו של דבר מוביל למפחית את הזמינות הביולוגית של תחמוצת חנקן (NO).
פגומה אין זמינות ביולוגית עשויה בתורו תורמת להתפתחות של מחלת כליות כרונית, כמו בעיות בתפקוד האנדותל הוא מנבא בלתי תלוי של מחלת כליות כרונית אירוע 36. זה עולה בקנה אחד עם הנתונים של בעלי החיים מצביעים על כך שעיכוב אינס גורם יתר לחץ דם (מערכתי וגלומרולרי), איסכמיה גלומרולרי, טרשת פקעיות כליה, ולפציעתם tubulo-ביניים 37. ואכן, אין זמינות ביולוגית מופחת מופיעה הכרחית להתפתחות וההתקדמות של מחלת כליות ניסיונית המחקה מחלות אנושיות, מה שמרמז תפקיד מפתח לתפקוד האנדותל בCKD אדם 38,39.
סמנים של סטרס חמצוני כלי דם ניתן להעריך בvascular תאי האנדותל שנאספו מנושאי מחקר אנושיים, תוך שימוש בטכניקה שפותחה במקור על ידי קולומבו et al. 40 והותאמה אטמים ואח' 41-43. באמצעות 2 J-חוטים סטריליים, תאים שנאספו מוריד antecubital, התאושש, קבוע, ומאוחר יותר זוהה בודאות כתאי האנדותל ונותח לביטוי של חלבונים של עניין באמצעות immunofluorescence.
אנו מספקים כאן דיון של מתודולוגיה זו, שניתן להשתמש לתואר ראשון FMD מדד); ב) למדוד aPWV; ג) למדוד ביטוי חלבון תא האנדותל בכלי דם של סמנים של סטרס חמצונים. הדגש הוא על חולים עם מחלת כליות כרונית, שאינו דורש דיאליזה כרונית.
קבלת תוצאות מדויקות לFMD התואר הראשון וaPWV דורשת רכישת תמונות אולטרסאונד באיכות גבוהה וצורות גל לחץ, בהתאמה. מרכזי לכך הוא הכשרה מתאימה והמשיכה ושימוש בכל טכניקה על ידי המפעיל 44. בנוסף, זה קריטי כדי לשלוט על כמה שמשתנים חיצוניים שעשויים להשפיע על התוצאות ככ?…
The authors have nothing to disclose.
המחברים מודים נינה Bispham לקבלת הסיוע הטכני שלה. עבודה זו נתמכה על ידי איגוד הלב האמריקאי (12POST11920023), ו-NIH (K23DK088833, K23DK087859).
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
J-wire | St. Jude | 404584 | 2 per collection |
Disposable shorts (MediShorts) | Quick Medical | 4507 | |
Non-invasive hemodynamic workstation (NIHem) | Cardiovascualr Engineering | N/A | Includes custom ruler. An alternate system is the Sphygmocor |
Ultrasound | G.E. | Model: Vivid7 Dimension | We use a G.E., but there are many companies and models |
Vascular software (Vascular Imager) | Medical Imaging Applications | N/A | |
R-wave trigger box | Medical Imaging Applications | N/A | custom made |
Rapid Cuff Inflation System | Hokanson | Model: Hokanson E20 | |
Forearm blood pressure cuff | Hokanson | N/A | custom cuff with 6.5 x 34 cm bladder |
HUVECs | Invitrogren | C-015-5C | |
Donkey serum | Jackson | 017-000-121 | |
Pap pen | Research Products International | 195505 | |
VE Cadherin | Abcam | ab33168 | |
AF568 | Life Technologies | A11011 | depends on specifications of microscpe |
AF488 | Life Technologies | A11034 | depends on specifications of microscpe |
Nitrotyrosine antibody | Abcam | ab7048 | |
NADPH oxidase antibody | Upstate | 07-001 | |
DAPI | Vector | H-1200 | |
Delicate task wipe (Kimwipe) | Fisher Scientific | 06-666-A | |
Plastic paraffin film (parafilm) | Fisher Scientific | 13-374-10 | |
Confocal microscope | Olympus | Model: FV1000 FCS/RICS | many options exist |