Επίπεδα της χυμοκίνης MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) σε νεφροπαθείς αιμοκαθαιρόμενους και υπό περιτοναϊκή κάθαρση ασθενείς: δείκτης αθηροσκλήρυνσης;

Abstract

TITLE : MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1) levels in patients on hemodialysis and peritoneal dialysis.Is it a biomarker of atherosclerosis ? INTRODUCTION – AIM During the renal replacement therapies the circulating leukocytes are activated. The action of the monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) involves effects other than as purely a chemoattractant for monocytes.It plays a particular role on the lessions of atherogenesis. The aim of the present study was to examine the MCP-1 kinetic in patients on permanent renal replacement therapies (hemodialysis and peritoneal dialysis) and its role as a biomarker of atherosclerosis.SUBJECTS – METHODS We studied 96 patients in a programme of permanent renal replacement therapy, 62 males and 34 females, on mean age 62.114.27 years old and 24 healthy subjects. The treatment modalities which were applied were : regular haemodialysis (HD, n=34), predilution haemodiafiltration (n=42, using bagged substitution fluid, HDF, n=19 and online-predilution haemodiafiltration, ON-L, n=23) and peritoneal dialysis (PD, n=20).Dialysis adequacy was defined by Kt/V for urea. Clinical manifestations of atherosclerosis were defined by coronary disease and the existence of peripheral vascular disease and left ventricular hypertrophy and heart failure were also estimated. Blood was drawn in a fasting state and the concentration of serum MCP-1 were measured using ELISA.In haemodialyzed patients 4 blood samples were drawn (pre-hemodialysis, 2 hours, 4 hours and 44 hours after the beginning of the mean weekly dialysis session).High sensitivity C-reactive protein (hsCRP) and tumor necrosis factor-α (ΤΝF-α) levels were also measured by ΕLISA, but beta 2-microglobulin, insulin, intact parathormone (i-PTH) and leptin levels were measured by radioimmunoassay. Insulin resistance was calculated using the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR). Uric acid, alkaline phosphate, albumin, cholesterol, triglycerides, high density lipoproteins levels were measured by biochemical analysis and the ratio total cholesterol / HDL was also calculated.Arterial stiffness was calculated as carotid-femoral pulse wave velocity (c-f PWV) and carotid augmentation index (AIx) using the SphygmoCor system® .Additionally, ankle-brachial blood pressure index (ABPI) was calculated. We built a logistic regression analysis to check the impact of MCP-1 concentrations on the existence of coronary disease, heart failure, left ventricular hypertrophy and peripheral vascular disease.RESULTS The mean value of MCP-1 was not found higher in comparison to control group (p=NS), either significant difference was noted among the following dialysis modalities. In the hemodialysis group of patients we observed that the mean value of MCP-1 of the second blood sample was significantly lower than the mean value of the pre-dialysis blood sample (p=0.001).However, the mean value of the third blood sample did not differ from the first sample, either from the fourth blood sample.Neverthless, the mean value of the third blood sample was significantly higher than the mean value of the second blood sample (p=0.001).The mean value of the fourth blood sample was significantly lower than the mean value of the first blood sample (p=0.012) and significantly higher than the mean value of the second blood sample (p=0.012). Additionally, significant correlation was found between the existence of left ventricular hypertrophy and the group of patients with the increased values of MCP-1 (x2 =4.233, p=0.032). In the logistic regression analysis we did not find any significant correlation between the values of MCP-1 and the existence of the coronary disease or heart failure.However, the MCP-1 levels were significantly associated with the existence of the peripheral vascular disease (B=0.004, OR=1.004, 95% CI 1.000-1.007, p=0.033) independently on confounders. The bivariate non-parametric correlations showed significantly positive correlation between MCP-1 and the ratio total cholesterol / HDL (r=0.303, p=0.003).The bivariate parametric correlations showed significantly positive correlation between MCP-1 and insulin levels and also between MCP-1 and body mass index (r=0.212, p=0.03 and r=0.242, p=0.017 respectively).CONCLUSIONS The findings of the present study show that MCP-1 serum concentrations in stabled patients on permanent renal replacement therapies are significantly changed during the process of renal replacement therapies and they can be characterized as a biomarker for vascular inflammation, rather than as a biomarker for atherosclerosis.To the known underlined mechanisms for the role of MCP-1 in the development of atherosclerosis, we could add the metabolic alterations, which may be a connective ring between MCP-1 levels and increased beta2-microglobulin levels, that are seen in this population of patients.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ - ΣΚΟΠΟΣ Κατά τη διάρκεια θεραπειών νεφρικής υποκατάστασης ενεργοποιούνται τα λευκοκύτταρα στην κυκλοφορία. Η δράση της χημειοτακτικής πρωτείνης των μονοκυττάρων (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) περιλαμβάνει όχι μόνο την χημειοπροσέλκυση των μονοκυττάρων, αλλά επίσης διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό των αλλοιώσεων κατά την διάρκεια της αθηρογένεσης. Σκοπός εκπόνησης της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη της κινητικής της ΜCP-1 σε ασθενείς υπό μόνιμη θεραπεία νεφρικής υποκατάστασης (αιμοκάθαρση και περιτοναϊκή κάθαρση) και ο ρόλος της ως βιολογικός δείκτης αθηροσκλήρυνσης.ΑΣΘΕΝΕΙΣ - ΜΕΘΟΔΟΣ Μελετήθηκαν 96 ασθενείς σε πρόγραμμα μόνιμης νεφρικής υποκατάστασης, 62 άνδρες και 34 γυναίκες, μέσης ηλικίας 62,114,27 έτη και 24 υγιείς μάρτυρες. Οι μέθοδοι θεραπείας πού εφαρμόσθηκαν ήταν: συμβατική αιμοκάθαρση (HD, n=34), αιμοδιαδιήθηση με έγχυση του υγρού υποκατάστασης σε σάκκους πριν από το φίλτρο (predilution-HDF, n=19), αιμοδιαδιήθηση με έγχυση «στη γραμμή» του υγρού υποκατάστασης πριν από το φίλτρο (online predilution-HDF, n=23) και περιτοναϊκή κάθαρση (n=20). Η επάρκεια κάθαρσης υπολογίσθηκε με το Kt/V για την ουρία. Οι κλινικές εκδηλώσεις της αθηροσκλήρυνσης ορίσθηκαν από την ύπαρξη στεφανιαίας νόσου και περιφερικής αγγειακής νόσου, ενώ εκτιμήθηκαν η υπερτροφία και η λειτουργικότητα της αριστεράς κοιλίας. Εγιναν αιμοληψίες νηστείας και μετρήθηκαν τα επίπεδα της MCP-1 ορού με ΕLISA.Για τους ασθενείς σε αιμοκάθαρση ελήφθησαν 4 δείγματα αίματος (πριν από την αιμοκάθαρση, 2ώρες, 4ώρες και 44ώρες μετά την έναρξη της μεσαίας εβδομαδιαίας συνεδρίας αιμοκάθαρσης).Επίσης, με ΕLISA μετρήθηκαν τα επίπεδα της υπερευαίσθητης C αντιδρώσας πρωτεΐνης (hsCRP) και τα επίπεδα του TNF-α, ενώ μετρήθηκαν ραδιοανοσολογικά τα επίπεδα της β2-μικροσφαιρίνης, της ινσουλίνης, του ολικού μορίου της παραθορμόνης και της λεπτίνης. Η αντίσταση στην ινσουλίνη υπολογίσθηκε χρησιμοποιώντας το μοντέλο ομοιόστασης προσδιορισμού της αντίστασης της ινσουλίνης (homeostasis model assessment of insulin resistance, HOMA-IR). Τα επίπεδα του ουρικού οξέος, της αλκαλικής φωσφατάσης, της αλβουμίνης, της χοληστερόλης, των τριγλυκεριδίων και των υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών (ΗDL) μετρήθηκαν με βιοχημική ανάλυση και υπολογίσθηκε επίσης o λόγος ολική χοληστερόλη / ΗDL. Υπολογίσθηκε η αρτηριακή σκληρία (arterial stiffness) χρησιμοποιώντας την ταχύτητα του σφυγμικού κύματος μεταξύ καρωτίδας και μηριαίας αρτηρίας (carotid-femoral pulse wave velocity, c-fPWV) και τον δείκτη αύξησης του σφυγμικού κύματος στην καρωτίδα (carotid augmentation index, ΑΙx) με το Σύστημα Sphygmocor.Επίσης, υπολογίσθηκε ο σφυροβραχιόνιος δείκτης αρτηριακής πίεσης (ankle-brachial blood pressure index, ABPI). Δημιουργήσαμε στατιστικά μοντέλα λογιστικής παλινδρόμησης για να μελετήσουμε την επίδραση των τιμών της MCP-1 στην ύπαρξη της στεφανιαίας νόσου, της καρδιακής ανεπάρκειας, της υπερτροφίας της αριστεράς κοιλίας και της περιφερικής αγγειακής νόσου. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η μέση τιμή της MCP-1 ορού των ασθενών δεν διέφερε σημαντικά από την μέση τιμή της ομάδας ελέγχου (p=NS), ούτε παρατηρήσαμε στατιστικά σημαντική διαφορά των επιπέδων της MCP-1 μεταξύ των ακολουθούμενων μεθόδων κάθαρσης. Στην ομάδα των αιμοκαθαιρομένων ασθενών παρατηρήσαμε ότι η μέση τιμή της MCP-1 στο 2ο δείγμα ήταν σημαντικά μικρότερη της μέσης τιμής του 1ου δείγματος (p=0,001).Aντίθετα, η μέση τιμή του 3ου δείγματος δεν διέφερε σημαντικά από το 1ο, ούτε από το 4ο δείγμα.Εν τούτοις, η μέση τιμή του 3ου δείγματος ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από την μέση τιμή του 2ου δείγματος (p=0,001).H μέση τιμή του 4ου δείγματος βρέθηκε σημαντικά μικρότερη από τη μέση τιμή του 1ου (p=0,012) και σημαντικά μεγαλύτερη από τη μέση τιμή του 2ου δείγματος (p=0,012). Επιπρόσθετα, βρέθηκε σημαντική συσχέτιση της ύπαρξης υπερτροφίας της αριστεράς κοιλίας με την ομάδα ασθενών πού είχε αυξημένες τιμές MCP-1 (x2 =4,233, p=0,032). Στην ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης δεν βρέθηκε κάποια σημαντική συσχέτιση μεταξύ των τιμών της MCP-1 και της ύπαρξης της στεφανιαίας νόσου η της καρδιακής ανεπάρκειας.Ωστόσο, τα επίπεδα της MCP-1 συσχετίσθηκαν σημαντικά με την ύπαρξη της περιφερικής αγγειοπάθειας (B=0,004, OR=1,004, 95% CI 1,000-1,007, p=0,033) ανεξάρτητα από άλλους συγχυτικούς παράγοντες. Ο έλεγχος των διπαραγοντικών μη-παραμετρικών συσχετίσεων έδειξε σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της MCP-1 και του λόγου ολικής χοληστερόλης/HDL (r=0,303, p=0,003).Ο έλεγχος με παραμετρικές συσχετίσεις έδειξε σημαντική θετική σχέση μεταξύ της MCP-1 και της ινσουλίνης, όπως και μεταξύ της MCP-1 και του δείκτη μάζας σώματος (r=0,212, p=0,03, και r=0,242, p=0,017 αντίστοιχα).ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Tα ευρήματα της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι τα επίπεδα της MCP-1 του ορού σε σταθεροποιημένους ασθενείς υπό μόνιμη θεραπεία νεφρικής υποκατάστασης, υφίστανται σημαντική διακύμανση κατά την πορεία της θεραπείας νεφρικής υποκατάστασης και μπορούν να χαρακτηριθούν μάλλον ως δείκτης αγγειακής φλεγμονής παρά ως δείκτης αθηροσκλήρυνσης.Στούς γνωστούς υποκείμενους μηχανισμούς για το ρόλο του μορίου αυτού στην ανάπτυξη της αθηροσκλήρυνσης, θα μπορούσαν να προστεθούν οι μεταβολικές διαταραχές, οι οποίες ίσως αποτελούν τον συνδετικό κρίκο μεταξύ επιπέδων MCP-1 και αυξημένων επιπέδων β2-μικροσφαιρίνης πού παρατηρούνται στον πληθυσμό αυτών των ασθενων.