당뇨병성 신증에서 신장 재생을 위한 고압산소 요법

과학적 배경

당뇨병성 신장병(DKD):

당뇨병으로 인한 손상의 중요한 대상인 신장은 이러한 부담에 크게 기여합니다. 당뇨병성 신병증(DN)은 전 세계적으로 말기 신장 질환의 가장 흔한 원인이며, 당뇨병 환자의 이환율 및 사망률 증가와 관련이 있습니다.

DKD의 발병기전은 상대적으로 확립되어 있지만 당뇨병성 신장을 치료하려는 노력에서 진전이 덜 이루어졌습니다. 현재의 치료법은 혈당 수치와 혈압을 조절하는 것을 목표로 하고 있으며, 특히 알부민뇨의 발생과 DKD의 진행을 예방하기 위해 RAS를 억제합니다. 최근 등장하는 많은 새로운 치료법이 약간의 잠재력을 제공했지만, 그 중 어느 것도 신장 진행에 대한 효과가 입증되지 않았습니다.

TGF 베타1, MAPK, HIF, VEGF 등이 시험의 초점에 서 있고 이러한 각 매개체를 제어하는 ​​약물이 "변화를 일으킬" 약물로 제공되었지만 이러한 매개체는 아마도 주요 모욕이 아닐 것입니다.

산소와 신장

신장은 체중의 1%에 불과하지만 전체 산소 소비량의 10% 이상을 소비합니다. 산소의 80%는 근위세뇨관의 Na/K ATPase에 의해 소비됩니다.

대부분의 기관에서 조직 산소 장력은 혈류와 조직 산소 소비 사이의 균형에 의해 결정됩니다. 그러나 신장은 자신의 이익을 위해서가 아니라 혈액의 양과 구성을 조절하기 위해 혈액을 받기 때문에 이러한 단순한 계산에 속하지 않습니다.

증가된 신장 혈류는 사구체 여과율을 증가시키고, 이는 다시 나트륨 재흡수율을 증가시켜 조직 산소 소비를 증가시켜야 합니다. 수요를 늘리지 않고 배달을 늘릴 수 없으면 만성 저산소증이 발생할 수 있습니다. 실제로 DW MRI 및 BOLD MRI를 사용한 최근 연구에서는 당뇨병이 있거나 없는 CKD 환자의 신장 실질 저산소증이 입증되었습니다.

만성 저산소증은 고혈당증과 과여과가 산소 공급 증가와 산소 소비 증가 사이의 악순환을 유발하여 산소 공급이 더 많이 필요하기 때문에 당뇨병 신장에 영향을 미치는 주요 주요 손상 중 하나입니다. 가성저산소증은 또한 고혈당증으로 인해 미토콘드리아 산소 소모로 인해 발생합니다. 저산소증/가성 저산소증은 이러한 병리학적 기전에서 중요한 역할을 하는 TGF 베타1, MAPK의 유도에 기여합니다.

수요와 전달 사이의 분리는 고압 산소 요법을 사용하여 산소 전달을 증가시킴으로써만 달성할 수 있습니다.

고압 산소 요법(HBOT)

HBOT(고압 산소 요법)는 신체 조직에 용해된 산소의 양을 늘리기 위해 1절대기압(ATA)을 초과하는 압력에서 100% 산소를 흡입하는 것을 포함합니다. HBOT 치료 중 동맥 산소 장력은 일반적으로 2000mmHg를 초과하고 조직에서 200-400mmHg 수준이 발생합니다.

Efrati와 Ben-Jacob이 자세히 설명했듯이 HBOT에 의해 활성화되는 다양하고 강력한 선천적 복구 메커니즘은 상승된 용존 산소 수준 및 상승된 압력과 관련이 있습니다.

고압 산소 요법은 허혈성 당뇨병성 궤양의 치료를 위해 수년간 사용되어 왔습니다. 조직 산소화의 급격한 증가는 혈관 신생 및 재생을 가능하게 합니다.

뇌 허혈성 병변에 대한 동일한 효과가 종합적으로 연구되어 HBO 치료 과정 후 향상된 관류 및 기능을 비난합니다.

고압 조건에서 산소를 호흡하면 모세관 용존 산소 분압이 크게 상승하여 모든 조직의 모세관에서 미토콘드리아까지 산소의 수동 확산이 최대화됩니다.

고압 산소는 저산소증-유도 인자-1알파(HIF-1a)의 발현을 상향 조절합니다.아마도 상대적 저산소증으로 감지될 수 있는 고산소증에서 정상산소증으로의 상대적 감소 감각을 통해. HIF-1a는 VEGF의 전사 활성과 mRNA 안정성을 증가시키고 혈관 투과성을 개선하며 부종을 제거합니다.

HBOT 및 줄기 세포:

HBOT는 골수에서 줄기 세포 동원을 유도합니다. 순환하는 줄기세포의 수가 전처리 수준에 비해 최대 3~8배 증가합니다. 동원된 줄기 세포는 마우스 모델에서 개선된 신생혈관형성을 나타내는 저산소증 유도 인자와 같은 일련의 조절 단백질의 농도가 더 높습니다.

연구에 따르면 당뇨병성 만성 궤양 또는 방사선 관련 부상의 경우와 같이 손상을 입은 조직에서 HBOT 홈에 동원된 줄기 세포가 재생의 필요성을 나타내는 것으로 나타났습니다.

HBOT 및 신장:

당뇨병 신장에 대한 HBO의 영향은 인간에서 연구된 적이 없습니다. 그러나 동물 당뇨병 모델에서 그 효과를 분석한 연구는 거의 없습니다. Hyperbaric oxygen therapy(HBOT)는 당뇨병 마우스에서 세포 스트레스와 신장 손상의 바이오마커를 억제합니다. 그리고 그 치료법은 쥐를 대상으로 한 또 다른 연구에서 신장 기능에 안전한 것으로 밝혀졌습니다.

본 연구의 목적은 당뇨병성 신증 환자의 광범위한 신장 기능 및 표지자에 대한 HBO의 효과를 평가하는 것입니다.

행동 양식

이 연구는 Segol Hyperbaric Institute와 Assaf-Harofeh Medical Center의 연구 부서에서 수행된 전향적 통제 시험입니다. 모든 환자는 서면 동의서에 서명합니다. 이 프로토콜은 Assaf-Harofeh 기관 검토 위원회의 승인을 받았습니다.

정보에 입각한 동의서에 서명한 후 환자는 기본 평가에 초대됩니다. 소변, 혈액, 맥파 분석 및 fMRI 분석은 기준선에서 추적 기간 후 및 치료 기간이 완료된 후 수행되며, 그 후 환자는 추적 또는 HBOT 치료에 무작위로 배정됩니다. 위에 나열된 분석은 첫 번째 기간이 끝날 때까지 반복되며 환자는 HBOT 또는 후속 조치로 전환됩니다. 다음 HBOT 프로토콜이 실행됩니다: 매일 60회, 주 5일, 각 120분, 2ATA에서 100% 산소.