Urémiás toxinok krónikus vesebetegségben szenvedő gyermekgyógyászati ​​betegekben: kinetikai elemzés (UToPaed_2)

Ez egy megfigyeléses, multicentrikus vizsgálat 20, 5D stádiumú, krónikus vesebetegségben (CKD) szenvedő, hemodialízissel kezelt gyermeken (≤ 18 év).

Az urémiás toxinok szervezeten belüli eloszlása ​​és szállítása egy keresztmetszeti vizsgálatból származik. A hét közepén végzett hemodialízis során a vizsgálat során különböző időpontokban (például 0, 15, 30, 60, 120, 240 percben) vért vesznek a dializátor bemeneti vezetékéből, hogy megkapják a kinetikai elemzéshez szükséges intradialitikus koncentrációk alakulását. . A dializátor clearance kiszámításához a vizsgálat első részében (például 30 percnél) egyidejűleg vérmintát veszünk a dializátor bemeneténél és kimeneténél. A teljes oldott anyag eltávolítást a dialízis teljes időtartama alatti részleges dializátum-gyűjtéssel mérik, validált mintavevő rendszer segítségével. Minden egyes vizsgált urémiás toxin esetében kalibrálnak egy kinetikai modellt, amely szimulálja a beteg testén belüli eloszlást és tömegtranszportot. A testet a teljes V (toxinonkénti) eloszlási térfogat jellemzi, amely egy vagy több különálló részből áll. Ebben pl. egy 2-kompartes modellnél megkülönböztethető a plazma- vagy perifériás kompartment, amelyet közvetlenül hemodialízis tisztít (pl. dializátor-clearance) vagy renális vagy extrarenális clearance és extraplazmatikus rész(ek) alapján. Feltételezzük, hogy mindegyik kompartmentet homogén urémiás toxin-koncentráció jellemez, változó bemenetekkel és kimenetekkel. A két rekesz közötti oldott anyag transzportot koncentráció-gradiensek (diffúzió) és/vagy nyomásgradiensek (konvekció) irányítják, és a kompartmentek közötti hézag jellemzi.

Feltételezve, hogy az eltávolítás és a képződés egyensúlyban van stabil HD betegekben, az interdialitikus periódusban az oldott anyag képződési sebessége megegyezik a dialízis alatti teljes oldottanyag-eltávolítással. A teljes eloszlási térfogat időbeli változásához a páciens-specifikus ultraszűrési sebességet veszik figyelembe.

A kompartment koncentrációjának időbeli változását egy adott toxin esetében az egyes kompartmentekre vonatkozó tömegmérleg-egyenlet megoldásával határozzuk meg. A kinetikai modell iteratív módon oldja meg ezeket az egyenleteket a teljes dialízis munkamenet idejére. Ezzel a plazmatérfogatot, a teljes eloszlási térfogatot, valamint a kompartmentek közötti clearance-t az oldatnak a mért beteg plazmakoncentrációihoz való illesztéséből számítják ki. Az ilyen kinetikai elemzések minden vizsgált toxin összes kinetikai paraméterének ismeretét eredményezik.

Ezeket a gyermekgyógyászati ​​kalibrált kinetikai modelleket a továbbiakban különböző dialízisstratégiák szimulálására használják, és ezzel együtt a legoptimálisabbat keresik, a kutatók felnőtteknél végzett kinetikai vizsgálatok során szerzett tapasztalatai alapján. Ezzel oldott anyagonként a koncentráció inter- és intradialitikus alakulását a kompartmentenkénti tömegmérleg-egyenletek alapján számítjuk ki, a származtatott kinetikai paraméterek felhasználásával. Az interdialitikus periódusban a dializátor clearance-ét nullán tartják, miközben az oldott anyag képződését állandóan tartják, és az interdialitikus térfogatnövelést az intradialitikusan alkalmazott ultraszűrési sebességgel egyenlőnek tartják. A steady state intra- és interdialitikus koncentrációkból kiindulva, 3x4 órás dialízis ütemezéssel, az intra- és interdialitikus koncentrációk kiszámítása a dialízis rendszer számos fő jellemzőjének matematikai megváltoztatása után történik. Ez megtörténik az egyéni gyermekgyógyászati ​​betegek adataira, valamint az átlagos gyermekgyógyászati ​​betegre a saját korcsoportjában, az elsődleges kinetikai elemzésünkből származó adatokkal. Lehetséges stratégiák a következők: hosszabb és/vagy gyakoribb dialízis a vér és/vagy dializátum áramlási sebességének módosításával vagy anélkül, a konvekció növelése, hemodiafiltráció (elő-, utó- vagy vegyes hígítás), vagy a különböző paraméterek figyelembevételével történő kombináció. Mindegyik stratégiánál az egymást követő kezeléseket szimulálják, amíg el nem érik a predialízis oldott anyag koncentrációjának új egyensúlyi állapotát (2 egymást követő alkalom közötti eltérés <1%), párhuzamosan a dialízis stratégia megváltoztatásának valós in vivo hatásával.

A különböző stratégiákat matematikailag értékelik, összehasonlítva az első héten számított teljes oldott anyag eltávolítást az új stratégiával, és az egyensúlyi állapot átlagát, valamint a plazmatérfogat predialízis-koncentrációit.

A kalibrált kinetikai modellezési paramétereket és a különböző dialízis stratégiák eredményeit összehasonlítjuk a különböző vizsgált urémiás toxinok esetében. A társbetegségekkel való összefüggések figyelembevételével (UToPaed-1. rész) egy (vagy több) urémiás toxin markert választottunk.

A kinetikai modelleket tovább validálják az urémiás toxin markerek koncentrációjának és társbetegségeinek számszerűsítésével az egyes betegekben, miután különböző stratégiákra váltottak, valamint a modellen alapuló, egyénre szabott optimális dialízis stratégiára (UToPaed-3. rész).