Hvordan skader mikroplast nyrene?

En studie i februar i år viste at mikroplast (MP) er mye tilstede i menneskekroppen, ikke bare i lungene, tarmene, leveren, blodet, urinen og nyrene, men også i morkaken. I tillegg har studier vist at MP etter hvert har blitt et globalt problem, vidt spredt i vann, luft, mat og jord, og innholdet av MP er assosiert med negative biologiske effekter. Mennesker kan bli "invadert" av MP gjennom kosthold, innånding eller hudkontakt, noe som kan føre til metabolske endringer. Noen tidligere bevis viser at MP fremmer betennelse, oksidativt stress organdysfunksjon og metabolske forstyrrelser, og det er et doseavhengig fenomen.

Klikk til Cistanche for nyresykdom

Men hvordan MP påvirker de menneskelige nyrene og dets forhold til nyresykdom er ikke spesielt klart for øyeblikket. Derfor publiserte Kidney International en gjennomgang fra forskere fra mange land2, som gjennomgikk definisjonen og kilden til MP, eksisterende deteksjonsmetoder, den viktigste biologiske toksisiteten, og enda viktigere, beskriver noen klassiske prekliniske og kliniske studier av MP ved nyresykdom. Forskere håper at denne informasjonen kan tiltrekke alles oppmerksomhet og hjelpe klinikere med å utføre relevant forskning.

Definisjon og opprinnelse til MP

MP kommer fra plast, som ble oppfunnet av den belgiske kjemikeren Leo Hendrik Baekeland i 1909 og har en historie på 100 år. Plast har vært mye brukt i vårt arbeid og liv. I det medisinske feltet er plast mye brukt. Reagensrør, kirurgiske gardiner, katetre, prober og venøs/arteriell tilgang inneholder alle plast eller er hovedsakelig laget av plast. Det er nettopp fordi plast er vidt tilstede i livene våre at plastrelatert avfall og forurensning også er vidt tilstede rundt om i verden. For eksempel har mer enn 250,000 tonn plastavfall samlet seg i havet.

På grunn av nedbrytning eller mekanisk kraft kan plast brytes ned til små partikler, som er MP eller nanoplast. MP er en organisk polymerpartikkel med en størrelse på mindre enn 5 mm og ulike former, mens nanoplast (fremdeles kontroversielt) er polymerer med en størrelse på mindre enn 1 mikron. På grunn av den lange tiden for fullstendig nedbrytning av plast og den store daglige produksjonen, er livene våre fulle av plast og MP.

Biotoksisitet av MP

For mange år siden har in vitro og in vivo studier vist at MP er assosiert med inflammatoriske molekyllidelser (som interleukiner, tumornekrosefaktorer, kjemokiner, transkripsjons- og vekstfaktorer osv.) og oksidativt stress. I tillegg kan MP og nanoplast bære/kapsle inn tungmetaller og andre organiske forbindelser inn i menneskekroppen (som en trojansk hest), noe som øker risikoen for kreft. Ftalater og andre tilsetningsstoffer som brukes i produksjonsprosessen av plast kan forårsake ytterligere toksisitet. Kort sagt, forskjellige MP og nanoplaster har forskjellig giftighet for mennesker og organismer avhengig av prosessen. Imidlertid, uavhengig av prosessen som brukes til å produsere plast, er MP og nanoplasten deres giftige for organismer.

Studier har bekreftet at MP kan akkumuleres i flere organer. I 2022 oppdaget forskere MP i menneskelig blod for første gang og fant ut at MP kan akkumuleres i menneskelige blodkar, og dermed sette det kardiovaskulære systemet i fare. Andre studier har funnet at MP kan påvirke det endokrine systemet til pattedyr, inkludert men ikke begrenset til skjoldbruskkjertelen, testiklene, eggstokkene, hypofysen og binyrene. Derfor har MP potensial til å fremme utviklingen av kroniske sykdommer som fedme, diabetes og kreft. I tillegg antyder studier i musemodeller at MP kan redusere selvfornyelsesevnen til hematopoietiske stamceller.

MP-deteksjonsmetoder

For øyeblikket er det en utfordrende oppgave å måle MP in vivo. For det finnes i dag ingen målemetode som fullt ut kvalitativt eller kvantitativt kan undersøke ulike typer MP. Ulike typer mikroskop kan fysisk skille MP fra ikke-MP-vev, men er vanskeligere å bruke for kvantifisering og identifikasjon av ulike typer MP. Analytiske teknikker som Fourier transform infrarød spektroskopi (FTIR) og Raman spektroskopi kan skille forskjellige MPer basert på type plast og/eller additiv. Massespektrometri og gasskromatografi kan detektere MP, men prøveforberedelsen kan være tungvint.

I tillegg kan ulike biologiske prøver kreve ulike målemetoder, som pyrolyse-gasskromatografi-massespektrometri for blodprøver, Raman-spektroskopi for urin, infrarød spektroskopi for avføring og mikroskopi (inkludert farging og fluorescerende lys) for MP-akkumulering i fast vev (som lever og nyre). Det bør derfor rettes oppmerksomhet mot undersøkelsesmetodene i dyre- og kliniske studier relatert til MP.

Effekter av MP på nyrene

1 Forskningsbevis

For tiden er bevisene for effekten av MP på nyrene hovedsakelig basert på dyremodeller, og det er mindre klinisk bevis. Noen konklusjoner fra dyremodeller kan imidlertid gi en referanse for klinisk forskning. Imidlertid er MP tilstede i nyrene og urinen til både mennesker og dyremodeller.

En studie i en mannlig musemodell viste at MP kan skilles ut gjennom urin. Mus ble eksponert for fluorescerende polystyren-mikropartikler (100 nm og 3 μm) ved haleveneinjeksjon, oral sonde eller pulmonal perfusjon. Resultatene viste at MP dukket opp i de glomerulære tuftene og ikke kunne passere den intakte glomerulære barrieren. Etter at MP forlot glomerulus gjennom den efferente arterien og gikk inn i kapillærene i nyretubuli, ble den tatt opp av epitelcellene i de proksimale tubuli, utskilt i lumen av nyretubuli gjennom det renale tubulære sekretoriske systemet, og utskilt med urin .

En annen studie bekreftet imidlertid at MP-eksponering ble tatt opp gjennom cellemembranen, og disse partiklene fantes også i cytoplasmaet, noe som kunne føre til økt mitokondriell aktivitet, overekspresjon av pro-apoptotiske cytokiner og til slutt økt betennelse.

En annen bevislinje viste at hvis MP ikke ble injisert én gang, men flere doser ({{0}},2 eller 0,4 mg/d), kunne polystyrenmikropartikler samle seg i nyrene til mus og var hovedårsaken til nyrene og multiorganskader hos mus. Hvis 1 μm polystyren ble gitt i en dose på 2 mg/kg i 28 dager, viste nyrene til mus betydelig oksidativt stress, inflammasjon og endoplasmatisk retikulumstress. Hvis MP tas oralt, er det også nefrotoksisk for unge mus, noe som viser seg som vekttap, nedsatt nyre- og hjertefunksjon, og kan også være ledsaget av hematuri og en betydelig økning i serumkreatinin.

Beviset ovenfor er oppsummert i figur 1. Figur 2 oppsummerer effekten av MP på biologisk vev, spesielt stedene, vev eller kroppsvæsker der MP akkumuleres.

Dessverre finnes det ingen studier på MP hos mennesker.

2 Fremtidige forskningsretninger for MP og CKD

Foreløpig, selv om vi har funnet at menneskelige nyrer og urin inneholder en stor mengde MP, er det ikke utført kliniske studier på vanlig menneskelig inntak/eksponering for MP. Derfor er det ikke klart hva langtidseffektene av MP-eksponering på menneskelige nyrer er og hva minimumsterskelen for MP-eksponering er.

Vi kan studere følgende tre spørsmål:

① Kan menneskelige glomeruli filtrere MP? Hvor mye kan filtreres?

② Er det sannsynlig at MP-akkumulering vil forverre CKD?

③ Opphopning av uremiske toksiner kan skade tarmbarrieren, så hjelper denne skaden kroppen til å absorbere MP?

Basert på dyremodeller kan vi imidlertid se at MP kan indusere endringer i nyrefunksjon og morfologi, samt forårsake multiorganskader. For det andre er akkumuleringen av MP relatert til partikkelstørrelsen til MP. Til slutt har ingen studie ennå undersøkt om MP er relatert til progresjonen av CKD. Forskere mener at dette bør utforskes i dybden i fremtiden.

I tillegg må vi gjennomføre flere analyser på pasienter som gjennomgår hemodialyse og peritonealdialyse. Peritonealdialyse- og hemodialysepasienter utsettes for en stor mengde plast hver dag, som katetre, dialysatorer og dialysatemballasje, som alle er relatert til plast. Blod passerer gjennom plastholdige katetre og dialysatorer, og bukhinnen er i direkte kontakt med dialysatet (som kan ha vært i en plastbeholder forrige sekund), og peritonealkateteret er også laget av plast. Derfor bør vi fokusere på å studere denne gruppen mennesker.

Foreløpig pågår bare én klinisk studie på PM og nyresykdom (NCT05155267), som tar sikte på å oppdage om PM i kroppsvæskene (inkludert blod, lymfe, etc.) til hemodialysepasienter vil forårsake genetisk toksisitet, immunskade og nyreskade .

I tillegg bør vi gjennomføre flere kliniske studier for å fjerne og/eller bryte ned PM i menneskekroppen, fordi eksisterende bevis viser at PM er giftig for organismer. Ifølge dyremodellstudier skilles PM ut gjennom nyrene, så medisiner eller behandlinger rettet mot nyrene bør også være til bekymring for våre kolleger.

Hvordan behandler Cistanche nyresykdom?

Cistancheer en tradisjonell kinesisk urtemedisin brukt i århundrer for å behandle ulike helsetilstander, inkludertnyresykdom. Det er avledet fra de tørkede stilkene avCistanchedeserticola, en plante hjemmehørende i ørkenene i Kina og Mongolia. De viktigste aktive komponentene i cistanche erfenyletanoidglykosider, echinacoside, ogakteosid, som har vist seg å ha gunstige effekter pånyrehelse.

Nyresykdom, også kjent som nyresykdom, refererer til en tilstand der nyrene ikke fungerer som de skal. Dette kan resultere i en opphopning av avfallsstoffer og giftstoffer i kroppen, noe som fører til ulike symptomer og komplikasjoner. Cistanche kan hjelpe til med å behandle nyresykdom gjennom flere mekanismer.

For det første har cistanche blitt funnet å ha vanndrivende egenskaper, noe som betyr at det kan øke urinproduksjonen og bidra til å eliminere avfallsstoffer fra kroppen. Dette kan bidra til å lindre byrden på nyrene og forhindre oppbygging av giftstoffer. Ved å fremme diurese kan cistanche også bidra til å redusere høyt blodtrykk, en vanlig komplikasjon av nyresykdom.

Dessuten har cistanche vist seg å ha antioksidanteffekter. Oksidativt stress, forårsaket av ubalanse mellom produksjonen av frie radikaler og kroppens antioksidantforsvar, spiller en nøkkelrolle i utviklingen av nyresykdom. ies bidrar til å nøytralisere frie radikaler og redusere oksidativt stress, og beskytter derved nyrene mot skade. Fenyletanoidglykosidene som finnes i cistanche har vært spesielt effektive for å fjerne frie radikaler og hemme lipidperoksidasjon.

I tillegg har cistanche vist seg å ha anti-inflammatoriske effekter. Betennelse er en annen nøkkelfaktor i utviklingen og progresjonen av nyresykdom. Cistanches antiinflammatoriske egenskaper bidrar til å redusere produksjonen av pro-inflammatoriske cytokiner og hemmer aktiveringen av obligatoriske betennelsesveier, og lindrer dermed betennelse i nyrene.

Videre har cistanche vist seg å ha immunmodulerende effekter. Ved nyresykdom kan immunsystemet dysreguleres, noe som fører til overdreven betennelse og vevsskade. Cistanche hjelper til med å regulere immunresponsen ved å modulere produksjonen og aktiviteten til immunceller, slik som T-celler og makrofager. Denne immunreguleringen bidrar til å redusere betennelse og forhindre ytterligere skade på nyrene.

Dessuten har cistanche blitt funnet å forbedre nyrefunksjonen ved å fremme regenerering av nyrerør med celler. Renale tubulære epitelceller spiller en avgjørende rolle i filtrering og reabsorpsjon av avfallsprodukter og elektrolytter. Ved nyresykdom kan disse cellene bli skadet, noe som fører til skadet nyrefunksjon. Cistanches evne til å fremme regenerering av disse cellene bidrar til å gjenopprette riktig nyrefunksjon og forbedre den generelle nyrehelsen.

I tillegg til disse direkte effektene på nyrene, har cistanche vist seg å ha gunstige effekter på andre organer og systemer i kroppen. Denne helhetlige tilnærmingen til helse er spesielt viktig ved nyresykdom, da tilstanden ofte påvirker flere organer og systemer. che har vist seg å ha beskyttende effekter på leveren, hjertet og blodårene, som ofte påvirkes av nyresykdom. Ved å fremme helsen til disse organene, hjelper cistanche med å forbedre den generelle nyrefunksjonen og forhindre ytterligere komplikasjoner.

Avslutningsvis er cistanche en tradisjonell kinesisk urtemedisin brukt i århundrer for å behandle nyresykdom. Dens aktive komponenter har vanndrivende, antioksidant, anti-inflammatoriske, immunmodulerende og regenerative effekter, som bidrar til å forbedre nyrefunksjonen og beskytte nyrene mot ytterligere skade. , har cistanche gunstige effekter på andre organer og systemer, noe som gjør det til en helhetlig tilnærming til behandling av nyresykdom.