Metabolsk avfall som ikke kan fjernes ved dialyse - en detaljert beretning om tarm-avledede uremiske toksiner

Uremiske toksiner refererer til stoffer som ikke kan fjernes gjennom urin og forblir i kroppen med toksiske effekter i sluttstadium nyresykdom (ESRD). De fysiske og kjemiske egenskapene til uremiske toksiner kan deles inn i [1]:

Vannløselige småmolekylære toksiner: relativ molekylmasse<500, such as creatinine, urea nitrogen, 1-methyl guanidine, trimethylamine oxide (TMAO), homocysteine and oxalate, etc.

Mellommolekylære toksiner: relativ molekylvekt 500~10000, for eksempel parathyroidhormon (PTH), cystatin C, tumornekrosefaktor, etc.

Proteinbindende toksiner (PBUT): relativ molekylmasse > 10 000, inkludert p-kresylsulfat (PCS), indylsulfat (IS), indol-3-eddiksyre (IAA), fenyleddiksyre, hippursyre , etc.

Klinisk kan uremiske toksiner deles inn i tre kategorier i henhold til kilden til produksjonen deres [2]:

Endogene metabolitter: kroppens metabolitter, som kreatinin, urinsyre, etc.

Mikrobielle metabolitter: forløperne til de fleste mikrobielle metabolitter syntetiseres av tarmfloraen i tarmen, det vil si tarmavledede uremiske toksiner, som indoler, fenoler, etc.

Eksogene inntaksstoffer: som oksalat, etc.

Klikk for å cistanche herba for nyresykdom

Det er verdt å merke seg at de fleste av PBUT-ene er toksiner avledet fra tarmen, som er vanskelige å fjerne ved dialyse på grunn av deres relativt store molekylvekt på grunn av proteinbinding, noe som utgjør en betydelig utfordring for behandling av ESRD.

Hvor kommer tarm-avledet uremisk toksin fra?

Det er relatert til dysbiose av tarmmikrobiota

Det er en kompleks toveis assosiasjon mellom CKD og tarmmikrobiomet:

Hos CKD-pasienter, på grunn av nedsatt nyrefunksjon, kan enkelte giftstoffer i kroppen ikke skilles ut i tide, tarmens transitttid reduseres, proteinassimilering er svekket, kostfiberinntaket reduseres, jerntilskudd og hyppig bruk av antibiotika m.m. Sammensetningen og metabolismen av tarmfloraen endres, og fører til ødeleggelse av tarmepitelbarrieren. Faktorer som narkotikabruk og kostholdsendring forårsaker ytterligere forstyrrelse av tarmens mikroøkologi.

Etter at tarmfloraen endres, svekkes dens funksjon for å opprettholde tarmslimhinnebarrieren. Tarmsyre-base-ubalanse og forekomst av tarmveggødem skader også tarmbarrierefunksjonen. Toksiner produsert ved bakteriell translokasjon eller bakteriell metabolisme kommer inn i blodsirkulasjonen, og tarm-avledede uremiske toksiner som IS, pCS og TMAO akkumuleres i kroppen. Samtidig forverrer endotoksineksponering og inflammatoriske reaksjoner utviklingen av nyresykdom ytterligere. En ond sirkel dannes.

Skade på kroppen forårsaket av opphopning av urea-toksin i tarmen

Hos uremiske pasienter er bindingsstedene til serumalbumin til måloppløste stoffer svært mettede, ekspresjonen av organiske aniontransportører (OAT) i renale tubulære epitelceller er betydelig redusert, og evnen til å fjerne proteinbundne toksiner er svekket, noe som resulterer i slike giftstoffer akkumuleres i økende grad i kroppen. Serumalbumin er ikke i stand til ytterligere å binde høye konsentrasjoner av proteinbundne giftstoffer i kroppen, noe som resulterer i økende konsentrasjoner av frie, dvs. ubundne giftstoffer i kroppen [4]. Serumnivåer av fri hippursyre, IS, pCS og andre toksiner hos pasienter med CKD-stadier 3-5 økte betydelig og økte med nedgang i nyrefunksjonen, og proteinbindingshastigheten reduserte tilsvarende.

Det frie tarm-avledede uremiske toksinet kan akselerere nyrefibrose og skade kardiovaskulær endotelfunksjon og sentralnervesystemet ved å mediere oksidativt stress, aktivere inflammatorisk respons, hemme antialdringsgenekspresjon og fremme Klotho-genhypermetylering. Det kan også hemme den viktigste enzymaktiviteten. i kroppen og påvirke metabolismen av legemidler i kroppen.

Strategier for å redusere tarm-avledede uremiske toksiner

01 kostholdsjustering

Proteiner er kilden til metabolske substrater for enterotoksiner. Høyt proteininntak i kosten er assosiert med forverret nyrefunksjon og er relatert til proteinkilder: økt inntak av rødt kjøtt øker risikoen for ESRD, mens bønner og magre meieriprodukter kan redusere tilsvarende risiko. En diett rik på kostfiber bidrar også til å regulere florastrukturen, noe som kan redusere nivåene av IS og PCS i plasma hos vedlikeholdshemodialysepasienter betydelig [5].

02 Intestinal mikroøkologisk modulator

Intestinale mikroøkologiske modulatorer [5] inkluderer:

①Probiotika: preparater som inneholder bakterier eller bakterielle komponenter, som Bifidobacterium, Lactobacillus, etc.;

② Prebiotika: Noen ufordøyelige matkomponenter, som bifidumfaktorer og ulike oligosakkarider, kan fremme veksten av probiotika.

③ Synbiotika: en kombinasjon av probiotika og prebiotika. Studier har vist at bruk av tarmmikroøkologiske regulatorer kan redusere nivåene av pCS og IS i plasma hos hemodialysepasienter.

03 Reduser akkumulering av tarmtoksin

Siden tarm-avledede toksiner hovedsakelig produseres av tarmen, teoretisk sett kan bruk av tarm-adsorbenter for å absorbere tarm-avledede toksiner og deres forløpere, eller bruk av avføringsmidler for å fremme utskillelse av toksiner, redusere akkumuleringen av tarm-avledede toksiner. . AST-120 er en karbonadsorbent oppfunnet i Japan. Studier har funnet at AST-120 kan redusere serum-IS-nivåer hos uremipasienter, redusere tarmslimhinnepermeabiliteten, hemme translokasjonen av intestinal-derivert endotoksin og redusere den mikroinflammatoriske tilstanden[5].

Innenlandske studier har funnet at rabarbra, en tradisjonell kinesisk medisin for å mudre tarmen, har hemmende effekter på ulike gram-positive og skadelige bakterier i tarmkanalen, som Staphylococcus aureus, Escherichia coli og Bacteroides fragilis. Chengqi-avkok kan redusere antall ulike patogene bakterier i tarmen, redusere utskillelsen av kortkjedede fettsyremetabolitter i tarmfloraen, hemme produksjonen av toksiner som propionsyre og forbedre nyrepatologisk skade og nedsatt nyrefunksjon [6] .

04 Blodrensing

Metoder for blodrensing inkluderer HD, hemodiafiltrering (HDF), hemofiltrering (HF), hemoperfusjon, plasmautveksling, immunadsorpsjon, etc. IS- og PCS-reduksjonsratene for konvensjonell HD-behandling var henholdsvis 31,8 prosent og 29,1 prosent. Bruk av høyflux hemodialyse (HFHD) og langvarig HD kan forbedre clearance av PBUT. I tillegg kan forbedret dialysatorteknologi også hjelpe. Storpore superflux (SF) cellulosetriacetatmembraner har høyere klaring enn lavflux (LF) cellulosetriacetatmembraner. Fjerningseffekten av plasmaseparasjons- og adsorpsjonsteknologi på PCS er betydelig bedre enn høyfluxdialyse, men kostnadene for plasmaseparasjons- og adsorpsjonsteknologi er høye, og den kan ikke fremmes klinisk for øyeblikket [5].

Ibuprofen, furosemid og tryptofan har de samme plasmaalbuminbindingsstedene som IS, IAA osv. Disse molekylene kalles albuminbindende erstatningsmidler, som kan øke det frie nivået av PBUTer når de infunderes under dialyse, øker clearance rate av toksiner. [5].

05 Alfa-glukosidasehemmere

Akarbose er en -glukosidasehemmer som finnes i tarmbørstekanten, som kan hindre hydrolysen av polysakkarider og oligosakkarider til monosakkarider som glukose. Ufordøyde karbohydrater favoriserer veksten av sakkarolytiske bakterier, mens proteolytiske bakterier reduseres betydelig, noe som fører til lavere pCS-produksjon i tykktarmen [2].

Sammendrag

Hos CKD-pasienter, på grunn av ubalansen i tarmfloraen, fører akkumulering av uremiske toksiner til systemisk inflammatorisk respons og oksidativ stressrespons, som akselererer utviklingen av CKD og danner en ond sirkel. Uremiske toksiner avledet fra tarmen er de viktigste proteinbundne giftstoffene. Begrensning av mat med høyt proteininnhold, økt kostfiber, tilskudd av probiotika eller prebiotika og regulering av tarmfloraen kan bidra til å redusere den overdrevne produksjonen av toksiner avledet fra tarmen ved roten. Samtidig kan bruken av kinesiske og vestlige medisiner for å fremme utskillelsen av giftstoffer og lindre opphopning av tarmgifter og bevaring av gjenværende nyrefunksjon så mye som mulig bidra til å forsinke utviklingen av CKD og redusere uremiske komplikasjoner og dødelighet. . Hvordan man kan redusere produksjonen av tarm-avledede uremiske toksiner fra roten og forbedre fjerningen av proteinbundne toksiner er verdt - kliniske bekymringer og forskere.

Henvisning

1. Zhang Wenting, Cai Meishun. Forskningsfremgang på tarm-avledede uremiske toksiner [J]. China Blood Purification, 2022, 21(11):831-834.

2. Niu Jie, Zhu Lin, Wang Yuqing, et al. Effekter av å endre tarmmikroøkologi på kronisk nyresykdom [J]. Chinese Journal of Integrative Medicine and Nephrology, 2023,24(4):375-376.

3. Wang Gehao, Yu Shengqiang. Interaksjon mellom kronisk nyresykdom og tarmmikroøkologi [J]. Journal of Clinical Nephrology, 2019,19(9):700-705.

4. Xiangxuemei, Li Yihang, Mou Zengyi, et al. Basert på "tarm-nyre-aksen" for å utforske forskningsfremgangen til tarm-avledede uremiske toksiner ved kronisk nyresykdom[J]. Chinese Journal of Experimental Formulas, 2023, 29(7):274-282.

5. Cheng Yun, Cao Xuesen, Zou Jianzhou. Forskningsfremgang på p-kresolsulfat og indoksylsulfat av tarm-avledede uremiske toksiner [J]. Kinesisk klinisk medisin, 2015(6):815-818.

6. Wang Huiling. Progresjons- og intervensjonsstrategier for erogene uremiske toksiner og kronisk nyresvikt [J]. Chinese Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Nephrology, 2020, 21(1):79-81.