Hyperbaarinen happihoito munuaisten regeneraatioon diabeettisessa nefropatiassa

Tieteellinen tausta

Diabeettinen munuaissairaus (DKD):

Munuaiset, jotka ovat tärkeä kohde diabeteksen aiheuttamille vaurioille, vaikuttavat suuresti tähän taakkaan. Diabeettinen nefropatia (DN) on yleisin loppuvaiheen munuaissairauden syy maailmanlaajuisesti, ja siihen liittyy lisääntynyt sairastuvuus ja kuolleisuus diabeetikoilla.

DKD:n patogeneesi on suhteellisen vakiintunut, mutta vähemmän edistystä on saavutettu pyrkimyksissä parantaa diabeettista munuaista. Nykyiset hoidot tähtäävät verensokeritasojen ja verenpaineen säätelyyn ja erityisesti RAS:n estoon albuminurian kehittymisen ja DKD:n etenemisen estämiseksi. Monet äskettäin ilmestyneet uudet hoitomuodot ovat tarjonneet potentiaalia, mutta silti millään niistä ei ole osoitettu olevan vaikutusta munuaisten etenemiseen.

Vaikka TGF beta1, MAPK, HIF, VEGF ja muut ovat olleet kokeiden keskipisteessä, ja lääkkeitä, jotka hallitsevat kaikkia näitä välittäjiä, tarjottiin lääkkeeksi, joka "tekee muutoksen", nämä välittäjät eivät luultavasti ole tärkein loukkaus.

Happi ja munuaiset

Munuaiset muodostavat vain 1 % kehon painosta, mutta kuluttavat yli 10 % sen kokonaishapenkulutuksesta. Na/K ATPaasi kuluttaa 80 prosenttia hapesta proksimaalisessa tubuluksessa.

Useimmille elimille kudosten happijännitys määräytyy verenvirtauksen ja kudosten hapenkulutuksen välisen tasapainon perusteella. Munuaiset eivät kuitenkaan kuulu näin yksinkertaisen laskelman alle, koska munuainen saa verta säätelemään veren määrää ja koostumusta, ei omaksi hyödykseen.

Lisääntynyt munuaisten verenvirtaus lisää glomerulusten suodatusnopeutta, minkä puolestaan ​​on lisättävä natriumin takaisinabsorptiota, mikä lisää kudosten hapenkulutusta. Kyvyttömyys lisätä toimitusta lisäämättä kysyntää voi aiheuttaa kroonisen hypoksian. Ja todellakin viimeaikaiset tutkimukset, joissa käytettiin DW MRI:tä ja BOLD MRI:tä, ovat osoittaneet munuaisten parenkymaalisen hypoksian CKD-potilailla, joilla on diabetes tai ei.

Krooninen hypoksia on yksi tärkeimmistä diabeettiseen munuaiseen vaikuttavista loukkauksista, koska hyperglykemia ja hyperfiltraatio laukaisevat noidankehän lisääntyvän hapen kulutuksen ja lisääntyvän hapenkulutuksen välillä, mikä johtaa lisääntyneeseen hapen saantiin. Pseudohypoksiaa esiintyy myös hyperglykemian aiheuttaman mitokondrioiden hapenkulutuksen vuoksi. Hypoksia/pseudohypoksia edistää TGF Beta1:n, MAPK:n induktiota, joilla on tärkeä rooli näissä patologisissa mekanismeissa.

Kysynnän ja jakelun välinen ero voidaan saavuttaa vain lisäämällä hapen toimitusta käyttämällä hyperbarista happihoitoa.

Hyperbarinen happihoito (HBOT)

Hyperbaric happiterapia (HBOT) sisältää 100 % hapen sisäänhengityksen yli 1 ilmakehän absoluuttisen paineen (ATA) paineen lisäämiseksi kehon kudoksiin liuenneen hapen määrään. HBOT-hoidon aikana valtimon O2-jännitys ylittää tyypillisesti 2000 mmHg ja kudoksissa esiintyy 200-400 mmHg tasoja.

Kuten Efrati ja Ben-Jacob selittivät yksityiskohtaisesti, HBOT:n aktivoimat monipuoliset ja tehokkaat synnynnäiset korjausmekanismit liittyvät sekä kohonneeseen liuenneen hapen tasoon että kohonneeseen paineeseen.

Hyperbarista happihoitoa on käytetty vuosia iskeemisten diabeettisten haavaumien hoidossa. Kudosten hapetuksen voimakas lisääntyminen mahdollistaa angiogeneesin ja regeneraation.

Samoja vaikutuksia aivojen iskeemisiin leesioihin on tutkittu kattavasti, mikä on havainnut parantuneen perfuusion ja toiminnan HBO-hoidon jälkeen.

Hapen hengittäminen hyperbarisissa olosuhteissa nostaa kapillaarin liuenneen hapen osapainetta merkittävästi, mikä mahdollistaa maksimaalisen passiivisen hapen diffuusion kapillaarista mitokondrioihin kaikissa kudoksissa.

Ylipainehappi lisää hypoksian aiheuttaman tekijä-1-alfan (HIF-1a) ilmentymistä. luultavasti havaitsemalla suhteellisen laskun hyperoksiasta normoksiaksi, mikä voidaan aistia suhteelliseksi hypoksiaksi. HIF-1a lisää VEGF:n transkriptioaktiivisuutta ja sen mRNA:n stabiilisuutta, parantaa verisuonten läpäisevyyttä ja eliminoi turvotusta.

HBOT ja kantasolut:

HBOT indusoi kantasolujen mobilisaatiota luuytimestä. Verenkierrossa olevien kantasolujen määrä kasvaa jopa 3-8-kertaiseksi verrattuna esikäsittelytasoon. Mobilisoiduissa kantasoluissa on korkeammat pitoisuudet joukon säätelyproteiineja, kuten hypoksiaa indusoivia tekijöitä, jotka hiirimallissa osoittavat parantuneen uudissuonittumisen.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että HBOTin mobilisoimat kantasolut kulkeutuvat vaurioituneisiin kudoksiin ja osoittavat uusiutumistarpeen, kuten diabeettisten kroonisten haavaumien tai säteilyvammojen tapauksessa.

HBOT ja munuaiset:

HBO:n vaikutusta diabeettiseen munuaiseen ei ole koskaan tutkittu ihmisillä. Harvat tutkimukset ovat kuitenkin analysoineet sen vaikutusta eläindiabeteksen malliin. Hyperbaric happiterapia (HBOT) estää solustressin ja munuaisvaurion biomarkkereita diabeettisilla hiirillä. Ja hoidon todettiin olevan turvallinen munuaisten toiminnalle toisessa rotilla tehdyssä tutkimuksessa.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida HBO:n vaikutusta moniin munuaisten toimintaan ja merkkiaineisiin diabeettista nefropatiaa sairastavilla potilailla.

menetelmät

Tutkimus on prospektiivinen, kontrolloitu koe, joka suoritetaan Segolin hyperbarisessa instituutissa ja Assaf-Harofehin lääketieteellisen keskuksen tutkimusyksikössä. Kaikki potilaat allekirjoittavat kirjallisen tietoisen suostumuksen. Assaf-Harofehin institutionaalinen arviointilautakunta hyväksyi pöytäkirjan.

Tietoisen suostumuslomakkeen allekirjoittamisen jälkeen potilaat kutsutaan lähtötilanteen arviointiin. Virtsan, veren analyysit, pulssiaaltoanalyysi ja fMRI tehdään lähtötilanteessa, seurantajakson jälkeen ja hoitojakson jälkeen, minkä jälkeen potilaat jaetaan satunnaisesti joko seuranta- tai HBOT-hoitoon. Yllä lueteltu analyysi toistetaan ensimmäisen jakson loppuun mennessä, ja sitten potilaat siirretään joko HBOT:iin tai seurantaan. Seuraavaa HBOT-protokollaa harjoitellaan: 60 päivittäistä istuntoa, 5 päivää/viikko, 120 minuuttia kukin, 100 % happea 2ATA:lla.