Kaukoinfrapunahoito AV-fistelivirtaukselle, endoteelitoiminnalle ja kaikukardiografialle ESRD-potilailla

Hemodialyysihoitoa (HD) saaville potilaille, joilla on loppuvaiheen munuaissairaus, tarvitaan hyvin toimivaa verisuonia riittävän dialyysin saavuttamiseksi ja elämänlaadun parantamiseksi. Useista verisuonten pääsystä pitkäaikainen tekninen selviytyminen on paras alkuperäiselle arteriovenoosiselle fistulalle (AVF), joka muodostaa yli 80 % Taiwanin HD-potilaiden verisuonista. Verisuonten pääsyn komplikaatioiden osuus oli noin 20 % HD-potilaiden sairaalahoidoista Yhdysvalloissa, ja niiden kustannukset ovat miljardi dollaria vuodessa (1). Verisuonten pääsyn toimintahäiriö liittyy yleensä riittämättömään verenkiertoon laskimoiden ulosvirtauskanavan ahtauman tai tromboosin vuoksi (2). Noin 80–85 % AV-pääsyhäiriöistä johtuu AV-tukitukoista, joista yli 80 % johtuu AVF-stenoosista (3). Pääsyvirtaus (Qa) alle 500 ml/min liittyi lisääntyneeseen pääsyn epäonnistumisen riskiin ja ennusti natiivin AVF:n heikomman ilman apua (4). Verisuonten ahtauman patologiset piirteet koostuvat sisäkalvon liikakasvusta; sileälihassolujen proliferaatio elatusaineessa ja sitä seuraava siirtyminen intimaan ja liiallinen ekstrasellulaarisen matriisin kertyminen (5). Huolimatta yllä olevista havainnoista on saatavilla vain vähän tietoa siitä, kuinka tehokkaasti estetään verisuonten ahtaumat HD-potilailla.

Infrapunasäteily on näkymätöntä sähkömagneettista aaltoa, jonka aallonpituus on pidempi kuin näkyvällä valolla. Aallonpituuseron mukaan infrapunasäteily voidaan jakaa kolmeen luokkaan: lähi-infrapunasäteily (0,8-1,5 μm), keski-infrapunasäteily (1,5-5,6 μm) ja kauko-infrapunasäteily (FIR) (5,6-1000 μm). (6). Infrapunasäteily siirtää energiaa, jonka ympäröivän ihon lämpöreseptorit havaitsevat lämpönä (7). FIR-säteilyn soveltamiseen kuuluu elintarvikkeiden säilöntä (8) ja terveyden edistäminen (9-10). Eläintutkimukset osoittivat myös, että FIR parantaa ihon verenkiertoa (11-12), mikä johti FIR:n käyttöön vamman, diabeteksen ja ääreisvaltimoiden tukossairauden aiheuttamien iskeemisten leesioiden ja ihokudoksen nekroosin hoidossa. Lisäksi jotkut tutkimukset osoittavat, että FIR-hoito voi parantaa endoteelin toimintaa ja vähentää joidenkin sydän- ja verisuonitautien esiintyvyyttä (13-15). FIR:n lämpövaikutus johtaa vasodilataatioon ja voi lisätä AV-fistelin pääsyä. Vaupelin ym. raportin mukaan lämpötilaa voidaan nostaa jopa 4°C:een 10 mm:n kudoksen syvyydessä (16). Lisäksi infrapunahoito voi mahdollistaa moninkertaisen energiansiirron jopa 2–3 cm:n syvyyteen ihonalaiseen kudokseen ärsyttämättä tai ylikuumentamatta ihoa, kuten suodattamatonta lämpösäteilyä (17). Ihon lämpötila nousi tasaisesti tasanteelle noin 38-39 °C FIR-hoidon aikana 30-60 minuutin ajan, kunhan keraamisen levyn ja ihon välinen etäisyys oli yli 20 cm (11). Siksi infrapunahoito voi olla vapaa joidenkin perinteisten lämpöhoitomenetelmien haitoista tai sivuvaikutuksista (kuten palovamma, infektio, pääsyn epäonnistumisen riski tai pitkittynyt verenvuoto edellisestä laskimopunktiokohdasta).

Lämpövaikutuksen lisäksi kirjallisuudessa on raportoitu kolme mahdollista infrapunahoidon ei-lämpövaikutusta, mukaan lukien (1) endoteelin toiminnan parantaminen, (2) sisäkalvon liikakasvun estäminen ja (3) oksidatiivisen stressin vähentäminen. FIR voi parantaa endoteelin toimintaa, mikä on havaittu paitsi eläinkokeissa (11,12,14) myös yhdessä kliinisessä tutkimuksessa (13). Yu et ai. viittaavat siihen, että FIR-hoidon edullinen vaikutus ihon verenkiertoon saattaa liittyä L-arginiini/NO-reitti (11). Tässä suhteessa Akasaki et ai. havaitsi, että toistuva FIR-hoito voi säädellä eNOS-ilmentymistä ja lisätä angiogeneesiä apolipoproteiini E-puutteellisessa hiirimallissa yksipuolisessa takaraajan iskemiassa (12). Lisäksi Ikeda et ai. raportoi, että 4 viikon saunaterapia lisäsi merkittävästi seerumin nitraattipitoisuuksia sekä eNOS:n mRNA:n ja proteiinin ilmentymistä TO-2-hamstereiden aortoissa (14). Lisäksi Imamura et ai. osoitti, että kahden viikon toistuva saunahoito paransi merkittävästi verisuonten endoteelin toimintaa, mikä johti virtausvälitteisen endoteeliriippuvaisen olkavarsivaltimon laajentumisen lisääntymiseen 4 %:sta 5,8 %:iin potilailla, joilla oli sepelvaltimoiden riskitekijöitä (13).

eNOS-ilmentymisen tehostamisen lisäksi Kipshidze et ai. havaitsivat, että nonablatiivinen infrapunalaser (NIL) -hoito esti neointimaalista hyperplasiaa PTCA:n jälkeen kolesterolia saaneilla kaniineilla jopa 60 päivän ajan (18). Heidän raporttinsa mukaan NIL:n ei-nablatiiviset annokset vähensivät verisuonten sileälihassolujen (VSMC) kasvua, mutta ne eivät hidastaneet endoteelisolujen kasvunopeutta. Koska VSMC:iden lisääntyminen elatusaineissa on tärkeä patologinen löydös HD-potilaiden verisuoniseinämissä, joilla on verisuonten ahtauma (5), VSMC:iden kasvun hidastuminen voi vähentää pääsyn ahtauman esiintymistiheyttä. Masuda et al. (19) systolinen verenpaine ja kohonneet virtsan 8-epi-prostaglandiini F2α -tasot olivat merkittävästi alhaisemmat potilailla, jotka saivat FIR-kuivassaunaa 45 minuuttia päivässä kahden viikon ajan. F2-isoprostaanit, nimittäin 8-epi-prostaglandiini F2α, ovat kemiallisesti stabiileja lipidien peroksidaatiotuotteita ja niiden tasoa on ehdotettu luotettavaksi oksidatiivisen stressin merkkiaineeksi in vivo (20). Nämä tulokset viittaavat siihen, että toistuva saunahoito voi vähentää oksidatiivista stressiä, mikä suojaa ateroskleroosin etenemiseltä ja komplikaatioilta. Koska HD-potilaat ovat myös alttiina raskaalle oksidatiiviselle stressille sekä sisäisen ureemisen tilasta että ulospäin suuntautuvasta HD:hen liittyvästä tekniikasta, FIR-hoidon soveltamista voidaan harkita vaihtoehtoisena terapeuttisena menetelmänä oksidatiivisen stressin vähentämiseksi.

Nakhoul et ai. ovat osoittaneet suuren selittämättömän keuhkoverenpainetaudin (PHT) ilmaantuvuuden loppuvaiheen munuaissairauspotilailla (ESRD), jotka ovat saaneet kroonista hemodialyysihoitoa (HD) valtimolaskimon (A-V) kautta [21]. Keuhkovaltimon paine (PAP) arvioitiin käyttämällä Doppler-kaikukardiografiaa. ET-1- ja NO-metaboliitin tasot plasmassa määritettiin ennen HD-menettelyä ja sen jälkeen, ja niitä verrattiin potilaiden alaryhmien välillä, joilla oli ja ei ollut PHT:ta. Tutkituista 42 HD-potilaasta 20 potilaalla (48 %) oli korkeampi PHT (PAP = 46+/-2 mmHg), kun taas muilla PAP oli normaali (29+/-1 mmHg) (P<0,0001). Verrattuna HD-potilaisiin, joilla ei ollut PHT:tä, HD-potilailla, joilla oli PHT, oli korkeampi sydämen minuuttitilavuus (6,0+/-1,2 vs 5,2+/-0,9 l/min, P<0,034), samanlaiset plasman ET-1-tasot (1,6+/-0,7 vs. 2,4+/-0,8 fmol/ml), alhaisemmat perusplasmatasot NO2 + NO3 (14,3+/-2,3 μM vs. 24,2+/-5,2 μM, P<0,05) ja pienempi HD:n aiheuttama plasman NO-metaboliittien lisääntyminen (14,3+/-2,3 arvosta 39,9+/-11,4 mikroM, P<0,007 vs. 24,2+/-5,2 - 77,1+/-9,6 μM, P < 0,0001). A-V:n tilapäinen sulkeminen verenpainemittarilla kahdeksalla PHT-potilaalla johti ohimenevään CO:n (6,4+/-0,6:sta 5,3+/- 0,5 l/min, P = 0,18) ja systolisen PAP:n (47,2+/) laskuun. -3,8 - 34,6+/-2,8 mmHg, P < 0,028). Yhteenvetona voidaan todeta, että heidän tutkimuksensa osoitti korkean PHT:n esiintyvyyden potilailla, joilla oli krooninen HD-potilas, ja joilla oli kirurginen A-V-fisteli. Ottaen huomioon NO:n verisuonia laajentavat ja antimitogeeniset ominaisuudet, on mahdollista, että heikentynyt perus- ja HD-indusoitu NO:n tuotanto PHT-potilailla myötävaikuttaa kohonneeseen keuhkojen verisuonten sävyyn. Lisäksi normaalin PAP:n ja CO:n osittainen palautuminen HD-potilailla, joille tehtiin joko ajallinen A-V-shuntin sulkeminen tai onnistunut transplantaatio, osoittaa, että liiallinen keuhkojen verenvirtaus on osallisena taudin patogeneesissä.

Tämän tutkimuksen merkitys:

AV-fistula voi vaikuttaa merkittävästi sydämen toimintaan ja kaikukardiografisiin parametreihin. FIR:n on osoitettu lisäävän AV-fistelin pääsyvirtausta yleisillä HD-potilailla. Sen roolia vastasyntyneessä AV-fistelissä ei kuitenkaan tunneta. Tämä tutkimus paljastaa FIR-hoidon vaikutuksen kaikukardiografisiin parametreihin, AVF:n pääsyyn ja endoteelin toimintaan potilailla, joilla on loppuvaiheen munuaissairaus. Jos FIR-hoitoon liittyy suotuisa hemodynaaminen vaikutus ESRD-potilailla, sitä voidaan pitää terapeuttisena menetelmänä endoteelin toiminnan ja sydämen suorituskyvyn parantamiseksi ESRD-potilailla.