糖尿病性腎症における腎再生のための高圧酸素療法

科学的背景

糖尿病性腎疾患 (DKD):

糖尿病誘発性損傷の重要な標的である腎臓は、この負担に大きく貢献しています. 糖尿病性腎症 (DN) は、世界中で末期腎不全の最も一般的な原因であり、糖尿病患者の罹患率と死亡率の増加に関連しています。

DKD の病因は比較的確立されていますが、糖尿病の腎臓を治癒する努力においてはあまり進歩がありません。 現在の治療は、血中グルコースレベルおよび血圧を制御すること、特に、アルブミン尿の発生およびＤＫＤの進行を防止するためにＲＡＳを阻害することを目的としていた。 最近出現した多くの新しい治療法は、いくつかの可能性を提供していますが、いずれも腎​​進行に対する効果が証明されていません.

TGFベータ1、MAPK、HIF、VEGFなどは試験の焦点にあり、これらのメディエーターのそれぞれを制御する薬が「変化をもたらす」薬として提供されましたが、これらのメディエーターはおそらく重要な侮辱ではありません.

酸素と腎臓

腎臓は体重のわずか 1% しかありませんが、総酸素消費量の 10% 以上を消費します。 近位尿細管では、酸素の 80% が Na/K ATPase によって消費されています。

ほとんどの臓器では、組織の酸素分圧は、血流と組織の酸素消費量のバランスによって決まります。 ただし、腎臓はそのような単純な計算には該当しません。腎臓は、血液の量と組成を調節するために血液を受け取るためであり、それ自体の利益のためではありません.

腎血流量の増加は、糸球体濾過速度を増加させ、ナトリウム再吸収速度を増加させ、組織の酸素消費量を増加させます。 需要を増やさずに分娩を増やすことができないと、慢性的な低酸素症を引き起こす可能性があります。 実際、DW MRI と BOLD MRI を使用した最近の研究では、糖尿病の有無にかかわらず、CKD 患者の腎実質性低酸素症が実証されています。

慢性低酸素症は、糖尿病の腎臓に影響を与える主要な障害の 1 つであり、高血糖と過剰濾過により、酸素供給の増加と酸素消費の増加との間の悪循環が引き起こされ、酸素供給の必要性が高まります。 高血糖誘発ミトコンドリア酸素消費のために、偽低酸素症も存在する。 低酸素症/偽低酸素症は、これらの病理学的メカニズムにおいて重要な役割を果たしている TGF Beta1、MAPK の誘導に寄与します。

需要と供給の間の分離は、高圧酸素療法を使用して酸素供給を増加させることによってのみ達成できます。

高圧酸素療法（HBOT）

高圧酸素療法 (HBOT) には、1 絶対気圧 (ATA) を超える圧力での 100% 酸素の吸入が含まれており、体組織に溶解している酸素の量を高めることができます。 HBOT 治療中、動脈 O2 圧は通常 2000 mmHg を超え、組織内では 200 ～ 400 mmHg のレベルが発生します。

Efrati と Ben-Jacob によって詳細に説明されているように、HBOT によって活性化される多様で強力な生来の修復メカニズムは、溶存酸素レベルの上昇と圧力の上昇の両方に関連しています。

高圧酸素療法は、虚血性糖尿病性潰瘍の治療に長年使用されてきました。 組織の酸素化が急激に増加すると、血管新生と再生が可能になります。

脳の虚血性病変に対する同じ効果が包括的に研究されており、HBO 治療コース後の灌流と機能の改善を非難しています。

高圧条件下で酸素を呼吸すると、毛細血管の溶存酸素分圧が大幅に上昇し、毛細血管からすべての組織のミトコンドリアへの酸素の受動拡散が最大になります。

高圧酸素は、低酸素誘導因子-1α (HIF-1a) の発現をアップレギュレートします。 高酸素症から正常酸素症への相対的な減少の感覚を介して、相対的な低酸素症として感知される可能性があります。 HIF-1a は、VEGF の転写活性とその mRNA の安定性を高め、血管透過性を改善し、浮腫を解消します。

HBOT と幹細胞:

HBOT は、骨髄からの幹細胞動員を誘導します。 循環幹細胞の数は、治療前のレベルと比較して最大 3 ～ 8 倍に増加します。 動員された幹細胞は、低酸素誘導因子などの一連の調節タンパク質の濃度が高く、マウスモデルでは血管新生の改善を示します。

研究によると、HBOT によって動員された幹細胞は、糖尿病性慢性潰瘍や放射線関連の損傷の場合など、損傷を受けた組織に戻り、再生の必要性を知らせることが示されています。

HBOT と腎臓:

糖尿病の腎臓に対する HBO の影響は、ヒトで研究されたことはありません。 しかし、動物の糖尿病モデルにおけるその効果を分析した研究はほとんどありません。 高圧酸素療法 (HBOT) は、糖尿病マウスの細胞ストレスと腎障害のバイオマーカーを抑制します。 また、ラットを使用した別の研究では、この治療法が腎機能に対して安全であることがわかりました。

本研究の目的は、糖尿病性腎症患者の幅広い腎機能とマーカーに対するHBOの効果を評価することです。

メソッド

この研究は、セゴル高圧研究所およびアサフ・ハロフェ医療センターの研究部門で実施された前向き対照試験です。 すべての患者は、書面によるインフォームド コンセントに署名します。 プロトコルは、Assaf-Harofeh 治験審査委員会によって承認されました。

インフォームド コンセント フォームに署名した後、患者はベースライン評価に招待されます。 尿、血液、脈波分析、およびfMRIの分析は、ベースライン時、フォローアップ期間後、および治療期間が終了した後に行われ、その後、患者はフォローアップまたはHBOT治療にランダムに割り当てられます。 上記の分析は、最初の期間の終わりまでに繰り返され、その後、患者は HBOT またはフォローアップのいずれかにクロスオーバーされます。 次の HBOT プロトコルが実践されます: 60 の毎日のセッション、5 日/週、各 120 分、2ATA で 100% 酸素。