Гемодиафильтрация он-лайн с ацетатом и без ацетата
Категория статьи: Методы диализа. Ацетат и бикарбонат
Переводная статья из журнала "Нефрология". Права на перепечатку для публикации в журнале Нефрология выкуплены ООО "НПО "Нефрон".
NDT Advance Access published February 21, 2006
Francesco Pizzarelli, Tiziano Cerrai, Petro Dattolo and Giuseppe Ferro.
Отделение нефрологии и диализа SM Annunziata Hospital, Florence, Itali
Абстракт
Предпосылки
У пациентов на он-лайн конвективном лечении значительное количество диализирующего раствора реинфузируется и малое количество присутствующего в нем как pH-стабилизирующий фактор ацетата может дать значительный перенос в пациента ацетата, возможно вызывая активацию цитокинов.
Методы
Для проверки этой гипотезы мы провели он-лайн гемодиафильтрацию (OL-HDF) с 3 ммоль/л ацетата и без ацетата в диализирующем растворе 12 перекрестно рандомизированным пациентам.
Результаты
В сравнении с исходным уровнем уровень ацетата плазмы был неизменным во время и после безацетатной OL-HDF, тогда как он повысился в 5-6 раз в процессе OL-HDF с ацетатом в диализирующем растворе. Ацетат плазмы вернулся к базальном уровню через 2 часа по окончании процедуры. Общее повышение оснований о пациентов с ацетатом составило 36%. Уровень бикарбоната плазмы был значительно меньше при лечении без ацетата. Уровень интерлейкина-6 плазмы сравнивали в начале и в процессе процедуры и сравнивали 2 метода и была выявлена тенденция к повышению через 2 часа OL-HDF с ацетатом.
Выводы
Наш предварительный вывод подтверждает предположение о том, что задержка ацетата в организме практически высока при конвективном лечении, тогда как безацетатная OL-HDF облегчает нагрузку ацетатом. Клинические преимущества этого предстоит доказать в последующих проспективных исследованиях.
Ключевые слова:
Ацетат, безацетатный диализ, цитокины, воспаление, онлайн-гемодиафильтрация.
Введение
В 1990х накоплены доказательства того, что при бикарбонатном диализе малое количество ацетата, присутствующее в растворе как pH-стабилизирующий фактор, может приводить к значительному переносу ацетата в организм больного [1], вызывая активацию цитокинов с продукцией оксида азота, потенциально негативные эффекты на уремию и сердечно-сосудистые заболевания [2-4].
У пациентов, лечащихся онлайн гемодиафильтрацией (OL-HDF), перенос ацетата в пациента должен быть больше, т.к. некоторое количество диализирующего раствора инфузируется больному. Исходя из этого тезиса французские исследователи нашли значительно больший уровень ацетата после лечения у пациентов на OL-HDF по сравнению со стандартным бикарбонатным гемодиализом.[5]
Исходя из этих предположений мы разработали исследование для доказательства применимости безацетатной OL-HDF, чтобы взять под контроль ацетатную нагрузку на пациентов и проверить, что отсутствие ацетатного аниона приводит к меньшей активации цитокинов.
Материалы и методы
12 наших диализных пациентов дали свое информированное согласие принять участие в исследовании. Это были 6 мужчин и 6 женщин 61±14 лет возрастом и 83±4 месяца на диализе. Все они были с нативной фистулой.
Пациентов попросили воздержаться от еды и алкоголя перед лечением потому что с этим может быть связана ацетатемия.[6] Они были случайно разделены на 2 группы: одна группа получающие сессию стандартной OL-HDF и безацетатной OL-HDF, а другая группа получала то же в другом порядке. У пациентов получавших сперва безацетатную процедуру базальная ацетатемия составила 1,5 ммоль/л. Лица с аномальными значениями потребляли алкоголь и были исключены из исследования Так, всего в исследовании приняли участие 11 человек.
Лечение проводилось еженедельно с обычным полунедельным интервалом используя спаренную HDF-технику с двухкамерным диализатором из полиэфирсульфона [7,8]. Диализирующий раствор в стандартном OL-HDF содержал 3 ммоль/л ацетата. Для безацетатной OL-HDF раствор содержал вместо ацетата 3 ммоль/л соляной кислоты. При смешении с основным концентратом она давала эквивалентное количество бикарбоната, преобразующегося в воду и диоксид углерода для стабилизации pH. В остальном раствор был идентичен стандартному ацетат-содержащему.
Кислотно-основной баланс и электролиты определялись в пробах крови в начале, середине и конце процедуры. Ацетат определялся спектрофотометрическим методом. С-реактивный белок и интерлейкин определялись в пробах крови каждый час в течение лечения и 2 часа после процедуры. Для массового баланса ацетат определялся также в диализирующем растворе, собираемом постоянно в ходе процедуры. Так как пробы не собирались под парафин мы использовали математические модели массового баланса бикарбоната.
Данные вычислялись как среднее ± SD. Для статистики использовался пакет SPSS. Изменения во времени анализировались методом ANOVA Bonferroni post hoc test для множественных сравнений. Сравнение разных лечений в одну и ту же точку времени проводилось методом Kruscall-Wallis. Статистически достоверная разница принималась при p<0.05
Результаты
Не было различий в клинической картине между пациентами и в средних плазменных концентрациях на протяжении периодов исследования. Междиализная прибавка веса была 2.6±1.0 и 2,7±1,1 при безацетатной и стандартной OL-HDF соответственно. Динамика ацетатемии показана на рис. 1.
Предиализный уровень ацетата плазмы не менялся во время и после безацетатной OL-HDF, но был в 5-6 раз выше при стандартной OL-HDF и возвращался к сиходному через 2 часа после лечения. При OL-HDF с ацетатом масовый баланс для ацетата был положительным: 75±29 ммоль, тогда как вычисленный для бикарбоната был 132±100 ммоль. Поэтому доля общей задержки оснований от ацетата составляет 36%.
Тренд электролитов плазмы и газов крови показан в табл.1. Ни во время ни после лечения мы не обнаружили разницы в анализируемых параметрах но уровень бикарбоната плазмы был значительно ниже в конце безацетатной OL-HDF по сравнению с содержанием этого буфера в растворе.
CRP и IL6 тренд показаны в таблице 2. Плазменный уровень ИЛ-6 особенно значителен в начале и во время лечения, тогда как есть тенденция к значительному увеличению через 2 часа от начала лечения с ацетат-содержащим раствором. Разница, между тем, не значима. Анализируя исходныеиндивидуальные данные, 6 пациентов имери ЦРБ менее0.6 мг/дл, три 0.6-0.9 и двое от 0,9 до 2 мг/дл, но эта вариабельность отсутствовала на протяжении периодов.
Обсуждение
Последнее время бикарбонатный диализ заменил ацетатный, имея известные побочные эффекты этого буфера.[10-14] В диализирующем растворе с бикарбонатом pH раствора стабилизируется при добавлении 4-8 ммоль ацетата. Но надо понимать, что добавление даже такого малого количества ацетата из-за всокого градиента этого вещества между дилизатом и кровью имеет значение.
Таблица 1. Газы и электролиты крови при стандартной и безацетатной OL-HDF.
| pO2, мм Hg | pСO2, мм Hg | Na, mmol/l | K, mmol/l | HCO3, mmol/l | ||||||
| Ac+ | Ac- | Ac+ | Ac- | Ac+ | Ac- | Ac+ | Ac- | Ac+ | Ac- | |
| Pre | 95.6±12.2 | 94.1±10.1 | 35.7±4.0 | 35.5±3.4 | 138.4±1.4 | 137.9±2.6 | 5.0±0.5 | 5.0±0.6 | 20.4±3.2 | 20.8±2.8 |
| Mid | 95.8±14.2 | 95.9±15.1 | 36.8±4.0 | 37.2±1.8 | 138.4±1.4 | 138.1±1.3 | 3.9±0.5 | 3.8±0.4 | 24.6±2.1 | 24.4±1.7 |
| End | 92.5±8.3 | 92.5±10 | 36.2±3.0 | 35.6±3.3 | 138.4±1.6 | 138.5±1.6 | 3.6±0.3 | 3.5±0.4 | 26.3±1.5 | 24.9±2.2 |
Ac+ - стандартная OL-HDF; Ac- - безацетатная OL-HDF
Таблица 2. Тренд ЦРБ и ИЛ-6сыворотки в ходе лечения и через 2 часа после.
| ЦРБ, мг/дл | ИЛ-6, пг/мл | |||
| Ac+ | Ac- | Ac+ | Ac- | |
| Pre | 0,8±0,6 | 0,6±0,3 | 9,2±8,1 | 8,4±6,2 |
| 1ч | 0,9±0,7 | 0,6±0,4 | 8,4±7,3 | 7,5±6,5 |
| 2ч | 0,9±0,7 | 0,6±0,4 | 8,9±8,8 | 8,7±9,3 |
| 3ч | 1,0±0,8 | 0,7±0,4 | 10,1±8,2 | 9,8±8,8 |
| End | 1,0±0,8 | 0,7±0,4 | 10,5±7,8 | 9,9±8,2 |
| 2ч Post | 0,9±0,7 | 0,6±0,3 | 21,4±15,3 | 15,7±9,5 |
Как ожидалось в настоящем иследовании, мы не обнаружили никакого нарастания ацетата плазмы при использовании безацетатного диализирующего раствора. Напротив, мы нашли, что обнаружии нарастание оснований в крови пациента при ацетат-содержащей OL-HDF. Хотя мы не проводили прямого сравнения при гемодиализе, исследование Agliata et al. Выявило 25%-значения при использовании цаетат-содержащего диализирующего раствора. Т.е. выявлена высока нагрузка организма ацетатом даже при низких концентрациях ацетата в диализате. Это объяснимо значительным количеством диализирующего раствора, который мы реинфузируем (~401 за лечение). При «высокообъемных» конвективных технологиях лечения повышенная скорость поступления ацетата в организм превышает возможности метаболизировать его ацетилКоА- синтетазой, константа Михаэлиса для ацетата у которой ~0,7 ммоль, что объясняет 6-7 кратную ацетатемию по сравнению с базальными значениями, что мы обнаружили в ходе лечения. 2-часовой период после лечения достаточен, чтобы метаболизировать накопленный ацетат (рис.1). В конце стандартной OL-HDF мы обнаружили уровень ацетата плазмы в районе 0.3 ммоль/л, что собпадает с тем, что нашел Fournier et al. На большой популяции французских пациентов на OL-HDF.[5]. К сожалению в французском исследовании баланс массы ацетата не изучался. В обоих иссхедованиях концентрация бикарбоната в диализирующем растворе была идентична, 32 ммоль/л. Это означает, что оба метода лечения не бвли сбалансированы в терминах общих оснований, поэтому безацетатная техника имеет на 3 ммоль/л меньше буферов по сравнению со стандартно. Это может хорошо объяснить значительное снижение бикарбоната плазмы после лечения без ацетата (табл.1). Поэтому в безацетатной OL-HDF должна быть заново подобрана оптимальная концентрация бикарбоната в растворе. Мы проводили исследование по этому вопросу.
В конце 1980х было продемонстрировано, что высокая концентрация ацетата в диализирующем растворе приводит к продукции различных цитокинов активированными моноцитами. [13,14] Вероятно, то же происходит и при много меньших концентрациях ацетата на бикарбонатном диализе – методах, при которых продемонстрировано увеличение синтеза TNF, уровня IL-1β, NO-Синтетазы, активация полиморфноядерных лейкоцитов и моноцитов [2.3.4]. В контрасте с этим такого не происходит при безацетатной биофильтрации[2-4], диффузионно-конвективной технике, основанной на безбуферном диализате и постдилюции с инфузией бикарбоната для обеспечения потребности пациента[16].
Предиализный уровень ИЛ-6 у наших пациентов совпадал с ожидаемым для диализной популяции [17,18]. Уровень оставался стабильным и неизменным между двумя техниками лечения, но наблюдалась тенденция к нарастанию в течение 2 часов после лечения, особенно при OL-HDF с ацетатом. (таб.2).
Хотя разница не значима, она может клинически соответствовать тому факту, что уровень ИЛ-6 в плазме асоциирован с коморбидностью и является мощным предиктором сердечно-сосудистой и общей смертности.[17.18]
В соответствии с данными литературы [19], почти половина наших пациентов имела более, чем нормальный предиализный уровень ЦРБ. Мы не нашли никаких различий уровня ЦРБ у пациентов лечимых с обычными и безацетатными растворами. Возможно это связано с тем, что период наблюдения был слишком коротким, чтобы зафиксировать острый воспалительный ответ, который обычно занимает много часов.[20]. В добавление, разное поведение сывороточного уровня ЦРБ и ИЛ-6 через 2 часа после диализа было уже описано [21] и соответствует синтезу печеночных белков в индуцированном диализом воспалительном ответе.
В нашем исследовании мы выполняли OL-HDF в двухкамерном диализаторе [7.8]. Поэтому остается открытым вопрос, можно ли распространить наши результаты на другие OL-техники.
Мы понимаем значительные ограничения нашего исследования, основное из которых – малая выборка. Кроме того, исследование проводилось на единственной точке данных и возможная активация цитокинов иследовалась лишь в ограниченный период. Но в этом пилотном исследовании получены первые доказательства того, что задержка ацетата высока при конвективных технологиях и его негативные эффекты четко установлены.
В заключение, наш первый клинический опыт демонстрирует возможность безацетатной OL-HDF, но оставляет недоказанной возможность пониженной активации цитокинов. Это требует доказательства в многоцентровых исследованиях, длящихся должное время. Преимущества новой технологии надо документировать до ее широкого распространения.
Ссылки
- Agliata S, Atti M, Fortina F et al. Acetate in the dialysate in bicarbonate dialysis. Blood Purif 1992; 10: 88
- Amore A, Cirina P, Mitola S et al. Acetate intolerance is mediated by enhanced synthesis of nitric oxide by endothelial cells. J Am Soc Nephrol 1997; 9: 1431-1436
- Noris M, Todeschini M, Casiraghi F et al. Effect of acetate, bicarbonate dialysis and acetate-free biofiltration on nitric oxide synthesis: implications for dialysis hypotension. Am J Kidney Dis 1998; 32: 115-124
- Todeschini M, Macconi D, Garcia Fernandez N et al. Effect of acetate-free biofiltration and bicarbonate hemodialysis on neutrophil activation. Am J Kidney Dis 2002; 40: 783-793
- Fournier G, Potier J, Thebaud HE el al. Substitution of acetic acid for hydrochloric acid in the bicarbonate buffered dialysate. Artif Organs 1998; 22: 608-613
- Lundquist F, Tygstrup N, Winkler K, Mellemgaard K, Munck-Petersen S. Ethanol metabolism and production of free acetate in the human liver. J Clin Invest 1962; 41: 955-961
- Pizzarelli F, Tetta C, Cerrai T, Maggiore Q. Double-chamber on-line hemodiafiltration: a novel technique with intra-treatment monitoring of dialysate ultrafilter integrity. Blood Purif 7000; 18: 237-241
- Pizzarelli F, Cerrai T, Tetta C. Paired hemodiafiltration: technical assessment and preliminary clinical results. In: Ronco C (ed.), Contributions to Nephrologv, Vol. 138, Karger: Basel 2003; 99-105
- Fernandez PC, Cohen RM, Feldman GM. The concept of bicarbonate distribution space: the crucial role of body buffers.Kidney Int 1989; 36: 747-752
- Novello A, Kelsh RC, Esterling RE. Acetate intolerance during hemodialysis. Clin Nephrol 1976; 5: 29-32
- Graefe U, Milutinovich J, Follette WC, Vizzo JE, Babb AL, Scribner BH. Less dialysis-induced morbidity and vascular instability with bicarbonate in dialysate. Ann Intern Med 1978;
88: 332-336
- Veech R. The untoward effects of the anions of dialysis fluids. Kidney Int 1988; 34: 587-597
- Bingel M, Koch KM, Lonnemann G, Dinarello CA, Shaldon S. Enhancement of in vitro human interleukin-1 production by sodium acetate. Lancet 1987; 1: 14-16
- Anderson J, Briefel G, Jones JM, Ryu JH, McGuire M, Pyo Yun Y. Effects of acetate dialysate on transforming growth factor (3,, interleukin and Pi-mkroglobulin plasma levels. Kidney Int 1991; 40: 1110-1117
- Campagnari F, Webster LT. Purification and properties of acetyl coenzyme A synthetase from bovine heart mitochondria. J Biol Chem 1963; 238: 1628-1633
- Zucchelli P, Santoro A, Ferrari G, Spongano M. Acetate-free biofiltration: hemodiafiltration with base-free dialysate. Blood Purif 1990; 8: 14-22
- Kaizu Y, Kimura M, Yonemana T et al. Interleukin-6 may mediate malnutrition in chronic hemodialysis patients. Am J Kidney Dis 1998; 31: 93-100
- Rao M, Guo D, Perianayagam MC et al. Plasma Interleukin-6 predicts cardiovascular mortality in hemodialysis patients. Am J Kidney Dis 2005; 45: 324-333
- Panichi V, Migliori M, De Pietro S el al. The link of biocompatibility to cytokine production. Kidney Int 2000; 58: S96-S103
- Kushner I, Broder ML, Karp D. Control of the acute phase response: serum C-reactive protein kinetics after acute myocardial infarction. J Clin Invest 1978; 61: 235-242
- Caglar K, Peng Y, Pupim LB et al. Inflammatory signals associated with hemodialysis. Kidnev Int 2002; 62: 1408-1416
