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Médecine

Evaluación de la función vascular en pacientes con enfermedad renal crónica

Published: June 16, 2014
doi:
10.3791/51478
, , , , , ,
1Division of Renal Diseases and Hypertension,University of Colorado, Denver, 2Department of Integrative Physiology,University of Colorado, Boulder

Summary

El grado de disfunción vascular y contribuir mecanismos fisiológicos se puede evaluar en los pacientes con enfermedad renal crónica mediante la medición de la dilatación de la arteria braquial mediada por flujo, velocidad de onda de pulso aórtica y vascular endotelial la expresión de proteínas de la célula.

Abstract

Los pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) han aumentado significativamente el riesgo de enfermedad cardiovascular (ECV) en comparación con la población general, lo que se explica sólo en parte por factores de riesgo de ECV tradicionales. Disfunción vascular es un factor de riesgo no tradicional importante, caracterizado por la disfunción endotelial vascular (más comúnmente evaluado como deteriorado dependiente del endotelio dilatación [EDD]) y la rigidez de las grandes arterias elásticas. Si bien existen varias técnicas para evaluar EDD y la rigidez de la arteria elástica grande, la más comúnmente utilizados son la dilatación de la arteria braquial mediada por flujo (FMD BA) y la velocidad de la onda del pulso aórtico (aPWV), respectivamente. Ambas medidas no invasivas de la disfunción vascular son predictores independientes de eventos cardiovasculares futuros en pacientes con y sin enfermedad renal. Los pacientes con enfermedad renal crónica demuestran tanto deteriorada fiebre aftosa BA, y el aumento de aPWV. Aunque el mecanismo exacto por el cual deve disfunción vascularlops en la ERC se conocen por completo, un aumento del estrés oxidativo y la consiguiente reducción en el óxido nítrico (NO) la biodisponibilidad son contribuyentes importantes. Cambios celulares en el estrés oxidativo se pueden evaluar mediante la recopilación de las células endoteliales vasculares de la vena antecubital y la medición de la expresión de proteínas de los marcadores de estrés oxidativo utilizando inmunofluorescencia. Ofrecemos aquí una discusión de estos métodos para medir la fiebre aftosa BA, aPWV y vascular endotelial la expresión de proteínas de la célula.

Introduction

La enfermedad renal crónica (ERC) es un importante problema de salud pública que ha alcanzado proporciones de epidemia, afectando ~ 11,5% de la población, sólo en 1 de los Estados Unidos. El riesgo de muerte cardiovascular o un evento cardiovascular en los pacientes con ERC se incrementa de manera significativa en comparación con la población general 2-4. Aunque los pacientes con ERC presentan una alta prevalencia de factores de riesgo cardiovascular tradicionales, esto sólo explica parte de su aumento de la incidencia de enfermedad cardiovascular (ECV) 5. Disfunción vascular es un importante factor de riesgo cardiovascular no tradicionales ganando mayor reconocimiento en el campo de la nefrología 6-9.

Mientras que muchos cambios probablemente contribuyen al desarrollo de la disfunción arterial, entre los de mayor preocupación son el desarrollo de la disfunción endotelial vascular, más comúnmente evaluada como la dilatación dependiente del endotelio alterada (EDD), y la rigidez de la Large arterias elásticas 10. Existen diversas técnicas para evaluar EDD y la rigidez de la arteria elástica grande, pero el más comúnmente utilizado son la dilatación mediada por flujo de la arteria braquial fiebre aftosa BA y la velocidad de la onda del pulso aórtico (aPWV), respectivamente. Otra técnica muy utilizada para evaluar EDD es medir el antebrazo respuesta del flujo sanguíneo a los agentes farmacológicos tales como la acetilcolina utilizando pletismografía de oclusión venosa 11,12. Sin embargo, esta metodología requiere la cateterización de la arteria braquial, que es más invasiva que la fiebre aftosa BA y puede ser contraindicado en pacientes con ERC. Una técnica alternativa para evaluar la rigidez arterial es medir la distensibilidad arterial locales (la inversa de la rigidez) de la arteria carótida, aunque esto no es tan ampliamente utilizado o validado con puntos finales clínicos como aPWV 13.

Los pacientes con enfermedad renal crónica demuestran tanto deteriorada fiebre aftosa BA 14-16 y una mayor velocidad de la onda del pulso aórtico aPWV 13,17,18, incluso antes de necesitar diálisis. Es importante destacar que desde una perspectiva clínica, tanto de estas medidas no invasivas de la disfunción vascular son predictores independientes de futuros eventos cardiovasculares y la mortalidad en pacientes tanto con ERC 19-21, así como en otras poblaciones 22-26. Estas técnicas se pueden aplicar al estudio de varias poblaciones en situación de riesgo de las enfermedades cardiovasculares, incluidos los pacientes con ERC.

Los mecanismos exactos por los que la disfunción arterial se desarrolla en la ERC se conocen por completo; Sin embargo, la reducción de óxido nítrico (NO) biodisponibilidad es un contribuyente fundamental 27-30 y un mecanismo común de ambos impedimentos EDD y el aumento de la rigidez arterial 10,31. En la ERC, el estrés oxidativo se incrementa y contribuye a la reducción en la biodisponibilidad de NO 32-34. El estrés oxidativo se define como biodisponibilidad excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) relativos a las defensas antioxidantes. Estímulos fisiológicos, incLuding señalización inflamatoria, promover sistemas de enzimas oxidantes para producir ROS, incluyendo el anión superóxido (O 2 ● -) (por ejemplo, la enzima oxidante NADPH oxidasa.) 35. Producción de superóxido conduce en última instancia a reduce la biodisponibilidad de óxido nítrico (NO).

Deterioro de la biodisponibilidad de NO puede a su vez contribuir al desarrollo de la ERC, como la disfunción endotelial es un predictor independiente de la ERC incidente 36. Esto es consistente con los datos en animales que demuestran que la inhibición de la eNOS induce hipertensión (sistémica y glomerular), isquemia glomerular, glomeruloesclerosis y daño túbulo-intersticial 37. De hecho, parece necesario reducir la biodisponibilidad de NO para el desarrollo y la progresión de la enfermedad renal experimental que imita la enfermedad humana, lo que sugiere un papel clave para la disfunción endotelial en la enfermedad renal crónica humana 38,39.

Marcadores de estrés oxidativo vascular pueden ser evaluados en vascular células endoteliales recolectados de sujetos humanos de investigación, utilizando una técnica desarrollada originalmente por Colombo et al. 40 y modificado Seals et al 41-43. Uso de 2 J-alambres estériles, las células se recogieron de la vena antecubital, recuperado, fijo, y más tarde identificado positivamente como células endoteliales y se analizaron para la expresión de proteínas de interés usando inmunofluorescencia.

Ofrecemos aquí una discusión de esta metodología que se puede utilizar para: a) la medida de la fiebre aftosa BA; b) medir aPWV; c) medir endotelial vascular expresión de la proteína celular de los marcadores de estrés oxidativo. La atención se centra en los pacientes con ERC, que no requieren diálisis crónica.

Protocol

Este protocolo sigue las directrices de la Junta de Revisión Institucional múltiple Colorado (COMIRB). 1. Preparación para las pruebas Sesión Los participantes deben seguir las siguientes restricciones para realizar mediciones más precisas: 12 hr ayuno de comida y cafeína, 12 horas de restricción de ejercicio, 12 horas de restricción de fumar, en su caso,> 4 moderación vida media de los medicamentos si es posible (puede no ser factible en un población, como los…

Representative Results

Fiebre aftosa BA se cuantifica como el cambio máximo en el diámetro de la arteria braquial siguiente hiperemia reactiva. Por lo tanto, el diámetro en reposo se compara con el diámetro tras el final de un período de 5 min manguito de presión arterial de oclusión (Figura 1). El panel A muestra una imagen de ultrasonidos representativa de la arteria braquial, y el panel B muestra un gráfico del cambio de la onda R cerrada en diámetro desde la liberación del manguito a 2 min después, t…

Discussion

La obtención de resultados precisos para la fiebre aftosa y BA aPWV requiere la adquisición de imágenes de ultrasonido de alta calidad y formas de onda de presión, respectivamente. Para ello resulta fundamental la formación y el uso adecuado y continuo de cada técnica por parte del operador 44. Además, es fundamental para el control de la mayor cantidad de variables externas que pueden influir en los resultados como sea posible mediante la estandarización de la sesión de pruebas (por e…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Los autores agradecen a Nina Bispham por su asistencia técnica. Este trabajo fue apoyado por la American Heart Association (12POST11920023), y el NIH (K23DK088833, K23DK087859).

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 
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Keywords: Chronic Kidney DiseaseCardiovascular DiseaseVascular DysfunctionEndothelial DysfunctionFlow-mediated DilationPulse Wave VelocityOxidative StressNitric Oxide
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Citer Cet Article
Jablonski, K. L., Decker, E., Perrenoud, L., Kendrick, J., Chonchol, M., Seals, D. R., Jalal, D. Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease. J. Vis. Exp. (88), e51478, doi:10.3791/51478 (2014).
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