Hodnocení vlivu rutinu a vitaminu C na oxidační stres u hemodialyzovaných pacientů

Hodnocení vlivu rutinu a vitaminu C na oxidační stres u hemodialyzovaných pacientů

Předložený protokol k částečnému splnění magisterského studia ve farmaceutických vědách (klinická farmacie)

Podle:

Samia Mohamed Omar

Pod dohledem

Prof. Dr. Nagwa Ali Sabri Profesor a vedoucí oddělení klinické farmacie Farmaceutická fakulta Ain shams University

Doc. Tamer Wahid El Said docent nefrologické fakulty lékařské fakulty univerzity v Ain shams

Dr. Radwa Maher Abd-el-Kader-el-Borolossy Přednášející klinické farmacie Farmaceutická fakulta Ain Shams University

Úvod

Morbidita a úmrtnost jsou nejaktuálnějšími důležitými problémy, se kterými se lékařští vědci ve světě potýkají u pacientů s chronickým onemocněním ledvin. (Kazi et al, 2008) Oxidační stres je spojen s oxidačním poškozením proteinů, lipidů a DNA a hraje důležitou roli v progresi onemocnění u pacientů s chronickým onemocněním ledvin, u oxidativního stresu produkce reaktivních forem kyslíku (ROS) převyšuje produkci antioxidantů. kapacita, také při hemodialýze, oxidační stres se zvýšil v důsledku nízkokompatibilních dialyzačních membrán, které aktivují neutrofily a monocyty (fagocytární buňky), a také v důsledku snížení antioxidační kapacity, ve které je aktivita superoxiddismutázy, glutathionperoxidázy a enzymů peroxiredoxin2 je snížena navíc k nízkým hladinám neenzymatických antioxidantů, jako jsou vitamíny C, E a A. (Gwozdzinski K et al, 2021) Několik komorbidit u pacientů s ESRD souvisí s oxidačním stresem charakterizovaným vysokými hladinami prooxidantů, jako je dyslipidémie , cévní kalcifikace, hypertenze, diabetes mellitus (DM) a stáří. (Mondaresi et al, 2015) Stav podvýživy a chronický zánět doprovázející dialýzu také spouští produkci reaktivních forem kyslíku (handelman et al, 2001) po každé hemodialýze je indukováno 14násobné zvýšení hladin ROS. (Nguyen et al, 1985; Chen a kol., 1998; Yang a kol., 2006)

Ledviny syntetizují antioxidační enzymy včetně glutathionperoxidáz a jejich selhání vede ke snížení hladin těchto enzymů a v důsledku toho se zvyšují prooxidanty. (Kelly, Rothwell, 2020) Oxidace mastných kyselin volnými radikály se nazývá peroxidace lipidů a je zodpovědná za poškození tkání. (Fatani et al, 2016) Malondialdehyd generovaný peroxidací lipidů je nukleofilní činidlo, které má schopnost napadat a měnit funkce aminokyselin a sulfhydrylové skupiny proteinů. (Slatter et al, 2000) Několik studií potvrdilo, že zvýšená míra úmrtnosti u hemodialyzovaných pacientů byla spojena s oxidačním stresem v souvislosti se zvýšenými hladinami MDA, konečného produktu oxidace nenasycených mastných kyselin. (Juretic et al, 2001) Antioxidanty jsou endogenní antioxidanty produkované tělem (enzymatické a neenzymatické) a exogenní antioxidanty přítomné v potravinách a doplňcích stravy. (Liakopoulos et al, 2019) Vitamíny B, C, D a E, koenzym Q10, L-karnitin, kyselina a-lipoová, kurkumin, zelený čaj, flavonoidy, polyfenoly, omega-3 polynenasycené mastné kyseliny, statiny, stopové prvky a N-acetyl cystein byl studován jako exogenní antioxidanty pro snížení oxidačního stresu u hemodialyzovaných pacientů (Liakopoulos et al, 2019) Snížení oxidačního stresu u hemodialyzovaných pacientů pomocí antioxidační léčby může být užitečným přístupem k záchraně života, vyhnout se boji se smrtí a zlepšit kvalitu jejich života19.(Navarro et al, 2019) Mnoho klinických studií přítomných v databázích potvrdilo zlepšení komplikací provázených dialýzou u pacientů doplněných rostlinnými antioxidanty.(Asgharpour M, Alirezaei A, 2012) V poslední době se zvyšuje pozornost směrem k antioxidačnímu účinku rutinu.( Moretti E et al, 2012)

Flavonoidy byly nedávno vědeckou skupinou uznány jako unikátní třída terapeutických molekul díky jejich různým farmakologickým vlastnostem, rutin, známý jako vitamin p nebo rotosid, byl objeven pro mnoho farmakologických účinků.( Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Rutin je flavonol, který se nachází v mučence, pohance, čaji a jablku.( Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Rutin nazývaný rotosid, kvercetin-3-rutinosid a soforin je acitrusový flavonoidní glykosid.( Kreft S, Knapp M, Kreft I, 1999) Rutin je fytochemikálie s mnoha terapeutickými vlastnostmi. ( Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Zdá se, že starověké rčení, že jablko denně odradí lékaře, má pravdu, protože rutin, který se nachází v jablkách, má mnoho biologických aktivit. (Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Rutin je třeba rozsáhle studovat, aby se prokázal účinný bezpečnostní profil u člověka, aby se získaly jeho výhody jako terapeutického doplňku. (Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Bylo zjištěno, že léčba rutinem má značný vliv na sekreci cytokinů. (Gandhi GR et al, 2020) Cytokiny jsou vylučovány imunitními buňkami a zánět během dlouhodobých onemocnění způsobuje dysfunkci orgánů zprostředkovanou cytokiny a poškození tkání, jako je diabetes mellitus, rakovina, revmatoidní artritida. (Gautam R et al, 2006) Imunomodulační a protizánětlivé účinky rutinu na chronická metabolická onemocnění podporují myšlenku, že rutin může být použit při léčbě těchto poruch a jejich komplikací. (Gandhi GR et al, 2020) Snížení hladiny glukózy v krvi a zlepšení lipidového profilu použitím rutinu, také aktivity ALT, AST a LDL v játrech, séru a srdečních změnách jsou rutinem zabráněny, bylo zjištěno, že rutin má schopnost snižuje jaterní a srdeční hladiny TG a zvyšuje hladinu glykogenu. (Gandhi GR et al, 2020)

Překvapivě bylo zjištěno, že stabilita rutinu vůči oxidaci je vyšší než jeho aglykogen, kvercetin. (Suzuki et al, 2005) Rutin se často používá v kombinaci s vitamínem C, protože je nezbytný pro absorpci vitamínu C a jako antioxidant. (Bus ze Wski et al, 1993) Lidské tělo si neumí syntetizovat flavonoidy a rutin může dodávat strava a rutin slouží nejen k prodloužení trvanlivosti výrobků, ale také zvyšuje nutriční hodnotu výrobků. (Chua LS, 2013) Kromě toxinů odebírá hemodialýza z krve živiny, jako je kyselina askorbová (AA) a také hemodialyzovaní pacienti mají nedostatek kyseliny askorbové kvůli dietním omezením, což spouští oxidační stres a zánět již vyvolaný uremií končící kardiovaskulární příhody a mortalita. (Chaghouri P et al, 2021) ROS redukované AA, zejména superoxidovým aniontovým radikálem, a následně oxidované kyselinou askorbovou. (Bendich A et al, 1986) Kyselina AA kompetitivně reaguje s ROS, vychytává je dříve, než zoxidují buněčné složky, a AA se oxiduje, čímž chrání lipidové membrány, proteiny a DNA před poškozením. (Berratta M et al, 2020) V leukocytech dosahují koncentrace kyseliny askorbové o 50 až 100 vyšší než v plazmě. (Berratta M et al, 2020) Neexistují žádné studie o účinku rutinu jako antioxidantu na oxidační stres u hemodialyzovaných pacientů.

Pokud jde o antioxidační a protizánětlivou účinnost AA, je nezbytné vidět účinek vitaminu C na hemodialyzované pacienty. (Chaghouri P et al, 2021) Na základě antioxidačního a protizánětlivého účinku obou jsou rutin a vitamin C potvrzené řadou studií in vitro a in vivo vybrány ke studiu u hemodialyzovaných pacientů.

Cíl studie Cílem této studie je zhodnotit vliv rutinu a vitaminu C na vybrané markery oxidačního stresu a zánětu.

Pacient a metody

1. Design:

   Prospektivní, intervenční, otevřená, randomizovaná kontrolovaná klinická studie bude provedena u dospělých pacientů s ESRD na pravidelné hemodialýze.

2. Nastavení:

Studie bude provedena na nefrologickém a dialyzačním oddělení ve falešné fakultní nemocnici

Celkem bude vybráno 105 pacientů, kteří budou rozděleni do 3 skupin: - Skupina 1: (skupina Ruta C) 35 pacientů bude užívat dávku 2 tablety rutinu 60 mg v kombinaci s vitamínem C 160 mg třikrát denně po dobu 4 měsíců v doplněk k jejich standardní terapii.

Skupina 2: (skupina vitaminu C) 35 pacientů bude užívat dávku 500 mg vitaminu C dvakrát denně po dobu 4 měsíců navíc ke své standardní terapii.

Skupina 3: Kontrolní skupina, 35 pacientů bude užívat pouze standardní terapii.

Základní charakteristiky: Následující údaje budou shromážděny od všech pacientů na začátku studie

1. Věk, pohlaví, hmotnost, trvání ESRD a komorbidity hemodialýzy.
2. Délka dialýzy, BUN, Cr (mg/d L), Albumin (mg/d L), Hb (g m%), test renálních funkcí, jaterní test, hladina glukózy v krvi, TG, hladina celkového cholesterolu, LDL-C, HLD -C.

Monitorovací parametry:

1. Pacienti budou sledováni kvůli nežádoucím účinkům.
2. vzorek krve se odebere na začátku studie a na konci studie ze všech skupin se séra centrifugují při 3000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut při 4 °C a poté se uchovávají ve zmrazeném stavu při -80 °C pro biochemické hodnocení plazmatického malondialdehydu, C-reaktivní protein, GSH-PX, TNF-a a ESR. Tato analýza bude provedena pomocí enzymové imunoanalýzy (ELISA)

Etická úvaha:

• Studie bude provedena v souladu s Helsinskou deklarací.
• Schválení etické komise pro výzkum farmaceutické fakulty – univerzity Ain-Shams – etická komise pro výzkum farmacie na fakultě pro institucionální hodnocení.
• Před zařazením do studie bude od všech pacientů odebrán informovaný souhlas, aniž by byli pacienti povinni ze studie odstoupit, pokud chtějí.

Statistická analýza:

Statistické analýzy budou provedeny pomocí softwaru SPSS (Statistical Package for the Social Sciences). Spojité proměnné budou reprezentovány jako průměr + standardní odchylka (SD) nebo jako medián + interkvartilní rozmezí (IQR). Statistické testy budou voleny na základě buď budou výsledná data parametrická nebo neparametrická. P-hodnoty nižší než 0,05 jsou považovány za statisticky významné a P-hodnoty nižší než 0,001 jsou považovány za vysoce významné.

Vzorový výpočet velikosti:

Velikost vzorku byla vypočtena pomocí GPower v.3.1.9.4 1. Podle Connellyho (2008) literatura uvádí, že vzorek pilotní studie by měl tvořit 10 % vzorku 3 stejně velkých skupin a alfa 0,05, velikost vzorku by byla 966 účastníků. Pro naši pilotní studii by požadovaná velikost vzorku byla 97 účastníků. Zohlednit předčasné ukončení a projektovat pro větší rodičovskou studii 2.

Proto jsme se pro plnohodnotnou studii, kde se očekává malá velikost účinku 0,10, abychom dosáhli síly 80 % pro zamítnutí nulové hypotézy, při rovnosti velikostí skupin, rozhodli přijmout celkem 105 účastníků, rovnoměrně rozdělených mezi 3 skupiny (35 účastníků v každé skupině).

F testy - ANOVA: Pevné efekty, omnibus, jednosměrná Analýza: A priori: Vypočítejte požadovanou velikost vzorku Vstup: Velikost efektu f = 0,10 α err prob = 0,05 Výkon (1-β err prob) = 0,80 Počet skupin = 3 Výstup : Parametr necentrality λ = 9,6900000 Kritické F = 3,0050418 Čitatel df = 2 Jmenovatel df = 966 Celková velikost vzorku = 969 Skutečná síla = 0,8011010