Kronik Böbrek Hastalarında Vasküler Fonksiyon Değerlendirilmesi
Summary
Vasküler disfonksiyon ve fizyolojik mekanizmaları katkı derecesi brakiyal arter akım aracılı dilatasyon, aort nabız dalga hızı ve vasküler endotelyal hücre proteini ifade ölçülerek, kronik böbrek hastalığı olan hastalarda değerlendirilebilir.
Abstract
Kronik böbrek hastalığı (KBH) olan hastaların belirgin olarak genel nüfusa oranla kardiyovasküler hastalık (CVD) riski arttı, ve bu sadece kısmen geleneksel KVH risk faktörleri ile açıklanmaktadır. Vasküler disfonksiyon vasküler endotelyal disfonksiyon (en yaygın endotel bağımlı dilatasyon [EDD] olarak değerlendirilmiştir) ve büyük elastik arterlerin sertleşmesi ile karakterize önemli bir geleneksel olmayan risk faktörüdür. Çeşitli teknikler EDD'nin ve büyük elastik arter sertliği, değerlendirmek için mevcut olsa da en sık, sırasıyla brakiyal arter akım aracılı dilatasyon (FMD BA) ve aort nabız dalga hızı (aPWV) kullanılacak. Vasküler disfonksiyon bu noninvaziv önlemlerin ikisi de ve böbrek hastalığı olmayan hastalarda gelecekteki kardiyovasküler olayların bağımsız belirleyicileri vardır. KBH olan hastalar hem bozulmuş FMD BA göstermek ve aPWV arttı. Iken tarafından kesin mekanizmalar vasküler disfonksiyon deveCKD LOP'lar tam olarak anlaşılmamıştır, artmış oksidatif stres ve nitrik oksit (NO) biyoyararlanım bir sonraki azalma önemli katkıda bulunmaktadır. Oksidatif stres hücresel değişiklikler antekubital damardan, vasküler endotelyal hücrelerin toplanması ve immünofloresan ile oksidatif stres belirteçlerinin protein ekspresyonunu ölçerek değerlendirilebilir. Biz, FMD BA, aPWV ve vasküler endotelyal hücre proteini ifade ölçmek için burada, bu yöntemleri hakkında bir tartışma sağlar.
Introduction
Kronik böbrek hastalığı (KBH) yalnız 1 Amerika Birleşik Devletleri'nde ~ nüfusun% 11.5 etkileyen salgın boyutlarına ulaşmıştır önemli bir halk sağlığı sorunudur. KBH olan hastalarda kardiyovasküler ölüm ya da kardiyovasküler olay riski önemli ölçüde genel nüfusa 2-4 ile karşılaştırıldığında artmaktadır. KBH olan hastalar geleneksel kardiyovasküler risk faktörleri yüksek bir görülme sıklığı gösteren rağmen, bu sadece kardiyovasküler hastalık onların insidansında artış (CVD) 5 kısmını açıklıyor. Vasküler disfonksiyon nefroloji 6-9 tarlada artırılmış tanınmaya önemli bir geleneksel olmayan kardiyovasküler risk faktörüdür.
Birçok değişiklikler büyük olasılıkla arteriyel disfonksiyon gelişimine katkıda ederken, en büyük endişe olanlar arasında en yaygın endotel bağımlı dilatasyon (EDD) olarak değerlendirilen vasküler endotel disfonksiyonu gelişimi, ve la sertleşme olanrge elastik arterlerin 10. Çeşitli teknikler EDD'nin ve büyük elastik arter sertliğini değerlendirmek için var, ama en sık kullanılan sırasıyla brakiyal arter akım aracılı dilatasyon FMD BA ve aort nabız dalga hızı (aPWV) vardır. EDD'nin değerlendirmek için başka sık kullanılan bir tekniktir venöz oklüzyon pletismografisi 11,12 kullanarak asetilkolin gibi farmakolojik ajanlar kol kan akımı tepki ölçülmesidir. Ancak, bu metodoloji FMD BA daha invaziv ve KBH olan hastalarda kontrendike olabilir brakiyal arterin kateterizasyonu gerektirir. Arteriyel sertliği değerlendirmek için alternatif bir teknik olarak bu yaygın olarak kullanılan veya aPWV 13 gibi klinik uç noktaları ile doğrulanmış olmasa da, karotid arter yerel arteriyel uyumu (sertliğin ters) ölçmektir.
KBH olan hastalarda bozulmuş FMD BA 14-16 ve artan aort nabız dalga hızını aP hem göstermekWV 13,17,18, hatta öncesinde diyaliz ihtiyacı için. Önemlisi klinik bakış açısıyla, vasküler disfonksiyonu bu noninvaziv önlemlerin hem CKD 19-21, hem de diğer toplumlarda 22-26 yılında hastalarda hem de gelecekteki kardiyovasküler olaylar ve mortalite için bağımsız risk faktörüdür. Bu teknikler de dahil olmak üzere CKD hastaların CVD riski çeşitli toplumlarda, eğitim uygulanabilir.
Arteriyel disfonksiyon CKD gelişir hangi kesin mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır; Ancak, azalmış nitrik oksit (NO) biyoyararlanım önemli bir katkıda 27-30 ve engelli EDD hem de ortak bir mekanizma ve artmış arteriyel sertlik 10,31 olduğunu. CKD olarak, oksidatif stres artar ve biyo NO 32-34 olarak azaltılmasına katkıda bulunmaktadır. Oksidatif stres antioksidan savunma göre, reaktif oksijen türlerinin (ROS) aşırı biyolojik olarak tanımlanır. Fizyolojik uyaranlar, incinflamatuar sinyal luding, oksitleyici enzim sistemlerini geliştirmek süperoksit anyon (O ● 2 -) da dahil olmak üzere, ROS üretmek için (örneğin, oksitleyici enzim NADPH oksidaz.) 35. Süperoksit üretimi nihayetinde bir nitrik oksit (NO) ve biyolojik olarak kullanılabilirliğini azaltmaktadır yol açar.
Endotel disfonksiyonu olay CKD 36 bağımsız bir belirleyicisi olduğu gibi bozulmuş NO biyoyararlanım sırayla, CKD gelişimine katkıda bulunabilir. Bu hayvan veri eNOS inhibisyonu hipertansiyon (sistemik ve glomerular) neden olduğunu gösteren ile tutarlıdır, glomerular iskemi, glomerüloskleroz, ve tubulo-interstisyel yaralanma 37. Nitekim, NO biyoyararlanımını insan CKD 38,39 endotel disfonksiyonu için kilit rol düşündüren, insan hastalığı taklit eden deneysel böbrek hastalığının gelişimi ve ilerlemesinde gerekli görülmektedir azalır.
Vasküler oksidatif stres belirteçleri v değerlendirilebilirbaşlangıçta Colombo ve ark. 40 tarafından geliştirilen ve Seals ark 41-43 modifiye bir teknik kullanarak, insan deneklerle araştırma toplanan endotel hücrelerini ascular. 2 steril J-teller kullanılarak, hücreler antekubital damardan toplanır, geri kazanılır, sabit ve daha sonra pozitif endotel hücreleri olarak tanımlanmış ve immünofloresan kullanılarak ilgi konusu olan proteinlerin ifadesi için analiz edildi.
Biz burada bir) ölçü FMD BA için kullanılabilecek bu yöntemin bir tartışma sağlamak; b) aPWV ölçmek; c) oksidatif stres belirteçlerinin vasküler endotelyal hücre proteini ekspresyonunu ölçer. Odak kronik diyaliz gerektirmeyen, KBH olan hastalar üzerinde.
Protocol
Representative Results
Discussion
FMD BA ve aPWV için doğru sonuçlar elde edilmesi sırasıyla, yüksek kaliteli ultrason görüntüleri ve basınç dalga şekilleri elde gerektirir. Bu merkezi operatörü 44 her tekniğin uygun ve sürekli eğitim ve kullanımıdır. Buna ek olarak, bu test oturumu (örneğin önceki 12 saat hızlı, iklim kontrollü odası, vb) 44,45 standartlaştırılması ile mümkün sonuçlarını etkileyebilecek birçok dış değişkenler için kontrol etmek önemlidir. Yuka…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar onu teknik yardım için Nina Bispham teşekkür ederim. Bu çalışma, Amerikan Kalp Derneği (12POST11920023) ve NIH (K23DK088833, K23DK087859) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| 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 |
Referencias
- Levey, A. S., et al. A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann Intern Med. 150, 604-612 (2009).
- Foley, R. N., Parfrey, P. S., Sarnak, M. J. Epidemiology of cardiovascular disease in chronic renal disease. J Am Soc Nephrol. 9, (1998).
- Parfrey, P. S., Harnett, J. D. Cardiac disease in chronic uremia. Pathophysiology and clinical epidemiology. Asaio J. 40, 121-129 (1994).
- Schiffrin, E. L., Lipman, M. L., Mann, J. F. Chronic kidney disease: effects on the cardiovascular system. Circulation. 116, 85-97 (2007).
- Sarnak, M. J., et al. Cardiovascular disease risk factors in chronic renal insufficiency. Clin Nephrol. 57, 327-335 (2002).
- Kendrick, J., Chonchol, M. B. Nontraditional risk factors for cardiovascular disease in patients with chronic kidney disease. Nat Clin Pract Nephrol. 4, 672-681 (2008).
- Bellasi, A., Ferramosca, E., Ratti, C. Arterial stiffness in chronic kidney disease: the usefulness of a marker of vascular damage. Int J Nephrol. 2011, (2011).
- vander Zee, S., Baber, U., Elmariah, S., Winston, J., Fuster, V. Cardiovascular risk factors in patients with chronic kidney disease. Nat Rev Cardiol. 6, 580-589 (2009).
- Malyszko, J. Mechanism of endothelial dysfunction in chronic kidney disease. Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry. 411, 1412-1420 (2010).
- Lakatta, E. G., Levy, D. Arterial and cardiac aging: major shareholders in cardiovascular disease enterprises: Part I: aging arteries: a "set up" for vascular disease. Circulation. 107, 139-146 (2003).
- Seals, D. R., Jablonski, K. L., Donato, A. J. Aging and vascular endothelial function in humans. Clin Sci (Lond). 120, 357-375 (2011).
- Jablonski, K. L., et al. Dietary sodium restriction reverses vascular endothelial dysfunction in middle-aged/older adults with moderately elevated systolic blood pressure. J Am Coll Cardiol. 61, 335-343 (2013).
- Briet, M., et al. Arterial stiffness and enlargement in mild-to-moderate chronic kidney disease. Kidney Int. 69, 350-357 (2006).
- Thambyrajah, J., et al. Abnormalities of endothelial function in patients with predialysis renal failure. Heart. 83, 205-209 (2000).
- Ghiadoni, L., et al. Effect of acute blood pressure reduction on endothelial function in the brachial artery of patients with essential hypertension. J Hypertens. 19, 547-551 (2001).
- Yilmaz, M. I., et al. The determinants of endothelial dysfunction in CKD: oxidative stress and asymmetric dimethylarginine. Am J Kidney Dis. 47, 42-50 (2006).
- Wang, M. C., Tsai, W. C., Chen, J. Y., Huang, J. J. Stepwise increase in arterial stiffness corresponding with the stages of chronic kidney disease. Am J Kidney Dis. 45, 494-501 (2005).
- Shinohara, K., et al. Arterial stiffness in predialysis patients with uremia. Kidney Int. 65, 936-943 (2004).
- Karras, A., et al. Large artery stiffening and remodeling are independently associated with all-cause mortality and cardiovascular events in chronic kidney disease. Hypertension. 60, 1451-1457 (2012).
- Pannier, B., Guerin, A. P., Marchais, S. J., Safar, M. E., London, G. M. Stiffness of capacitive and conduit arteries: prognostic significance for end-stage renal disease patients. Hypertension. 45, 592-596 (2005).
- Yilmaz, M. I., et al. Vascular health, systemic inflammation and progressive reduction in kidney function; clinical determinants and impact on cardiovascular outcomes. Neprhol Dial Transplant. 26, 3537-3543 (2011).
- Sutton-Tyrrell, K., et al. Elevated aortic pulse wave velocity, a marker of arterial stiffness, predicts cardiovascular events in well-functioning older adults. Circulation. 111, 3384-3390 (2005).
- Tanaka, H., DeSouza, C. A., Seals, D. R. Absence of age-related increase in central arterial stiffness in physically active women. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 18, 127-132 (1998).
- Mitchell, G. F., et al. Arterial stiffness and cardiovascular events: the Framingham Heart Study. Circulation. 121, 505-511 (2010).
- Yeboah, J., Crouse, J. R., Hsu, F. C., Burke, G. L., Herrington, D. M. Brachial flow-mediated dilation predicts incident cardiovascular events in older adults: the Cardiovascular Health Study. Circulation. 115, 2390-2397 (2007).
- Shechter, M., et al. Long-term association of brachial artery flow-mediated vasodilation and cardiovascular events in middle-aged subjects with no apparent heart disease. Int J Cardiol. 134, 52-58 (2009).
- Baylis, C. Nitric oxide deficiency in chronic kidney disease. Am J Physiol Renal Physiol. 294, (2008).
- Wever, R., et al. Nitric oxide production is reduced in patients with chronic renal failure. Arterioscler Thromb Vasc. 19, 1168-1172 (1999).
- Endemann, D. H., Schiffrin, E. L. Endothelial dysfunction. J Am Soc Nephrol. 15, 1983-1992 (2004).
- Hasdan, G., et al. Endothelial dysfunction and hypertension in 5/6 nephrectomized rats are mediated by vascular superoxide. Kidney Int. 61, 586-590 (2002).
- Chue, C. D., Townend, J. N., Steeds, R. P., Ferro, C. J. Arterial stiffness in chronic kidney disease: causes and consequences. Heart. 96, 817-823 (2010).
- Dupont, J. J., Farquhar, W. B., Townsend, R. R., Edwards, D. G. Ascorbic acid or L-arginine improves cutaneous microvascular function in chronic kidney disease. J Appl Physiol. 111, (2011).
- Oberg, B. P., et al. Increased prevalence of oxidant stress and inflammation in patients with moderate to severe chronic kidney disease. Kidney Int. 65, 1009-1016 (2004).
- Cachofeiro, V., et al. Oxidative stress and inflammation, a link between chronic kidney disease and cardiovascular disease. Kidney Int Suppl. (111), (2008).
- Vila, E., Salaices, M. Cytokines and vascular reactivity in resistance arteries. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288, (2005).
- Perticone, F., et al. Endothelial dysfunction and subsequent decline in glomerular filtration rate in hypertensive patients. Circulation. 122, 379-384 (2010).
- Zatz, R., Baylis, C. Chronic nitric oxide inhibition model six years on. Hypertension. 32, 958-964 (1998).
- Nakagawa, T., Johnson, R. J. Endothelial nitric oxide synthase. Contrib Nephrol. 170, 93-101 (2011).
- Muller, V., Tain, Y. L., Croker, B., Baylis, C. Chronic nitric oxide deficiency and progression of kidney disease after renal mass reduction in the C57Bl6 mouse. Am J Nephrol. 32, 575-580 (2010).
- Colombo, P. C., et al. Biopsy coupled to quantitative immunofluorescence: a new method to study the human vascular endothelium. J Appl Physiol. 92, 1331-1338 (2002).
- Donato, A. J., Black, A. D., Jablonski, K. L., Gano, L. B., Seals, D. R. Aging is associated with greater nuclear NFkappaB, reduced IkappaBalpha, and increased expression of proinflammatory cytokines in vascular endothelial cells of healthy humans. Aging Cell. 7, 805-812 (2008).
- Donato, A. J., et al. Direct evidence of endothelial oxidative stress with aging in humans: relation to impaired endothelium-dependent dilation and upregulation of nuclear factor-kappaB. Circ Res. 100, 1659-1666 (2007).
- Jablonski, K. L., Chonchol, M., Pierce, G. L., Walker, A. E., Seals, D. R. 25-Hydroxyvitamin D deficiency is associated with inflammation-linked vascular endothelial dysfunction in middle-aged and older adults. Hypertension. 57, 63-69 (2011).
- Corretti, M. C., et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: a report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol. 39, 257-265 (2002).
- Harris, R. A., Nishiyama, S. K., Wray, D. W., Richardson, R. S. Ultrasound assessment of flow-mediated dilation. Hypertension. 55, 1075-1085 (2010).
- Donald, A. E., et al. Methodological approaches to optimize reproducibility and power in clinical studies of flow-mediated dilation. J Am Coll Cardiol. 51, 1959-1964 (2008).
- Widlansky, M. E. Shear stress and flow-mediated dilation: all shear responses are not created equally. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 296, (2009).
- Stewart, A. D., Millasseau, S. C., Kearney, M. T., Ritter, J. M., Chowienczyk, P. J. Effects of inhibition of basal nitric oxide synthesis on carotid-femoral pulse wave velocity and augmentation index in humans. Hypertension. 42, 915-918 (2003).
- Lantelme, P., Mestre, C., Lievre, M., Gressard, A., Milon, H. Heart rate: an important confounder of pulse wave velocity assessment. Hypertension. 39, 1083-1087 (2002).
- Jablonski, K. L., Seals, D. R., Eskurza, I., Monahan, K. D., Donato, A. J. High-dose ascorbic acid infusion abolishes chronic vasoconstriction and restores resting leg blood flow in healthy older men. J Appl Physiol. 103, 1715-1721 (2007).
