Variabilita plazmatických hladin big endotelinu a NT-proBNP u nemocných se srdečním selháním v chronickém hemodialyzačním programu

Overview

Mezidialyzační variabilitu plazmatických hladin big endotelinu a NT-proBNP jsme sledovali u 22 nemocných s prokázanou systolickou a/nebo diastolickou dysfunkcí levé komory srdeční, kteří byli zařazeni v chronickém hemodialyzačním programu. Plazmatická hladina NT-proBNP se u všech nemocných prakticky neměnila, nalezli jsme trend k poklesu mezi hemodialýzami, avšak statisticky nevýznamný a v absolutních hodnotách bez klinického významu. Zaznamenali jsme interindividuální kolísání, v průměru však byly všechny hodnoty stabilní a vysoce v patologických mezích. Podobně plazmatické hladiny big endotelinu nevykazovaly významnější změny, průměrné hodnoty byly opět stabilní, nesignifikantní a naznačený trend nedosáhl klinické ani statistické významnosti. Hodnoty se opět pohybovaly vysoce v patologických mezích. Plazmatické hladiny NT-proBNP a big endotelinu se v závislosti na fázi dialyzačního cyklu nelišily a odrážejí spíše dlouhodobý stav porušení endotelu a dlouhodobé přetížení levé komory. Koncentrace není ovlivněna volumovými změnami či uremií mezi dialýzami a naznačený trend k poklesu NT-proBNP a vzestupu big endotelinu nemá jasné vysvětlení, každopádně tento trend byl v patologických hodnotách a nemá pravděpodobně klinický význam.

Klíčová slova:
chronické srdeční selhání - hemodialýza - variabilita - neurohumorální aktivace

Úvod

Jako endoteliny označujeme skupinu 3 izoforem 21-aminokyselinových peptidů, tvořených v řadě tělesných tkání, které hrají významnou roli v kardiovaskulární fyziologii a patofyziologii. U člověka je nejvíce prozkoumána funkce endotelinu 1, respektive jeho prekurzoru big endotelinu. Zvýšené koncentrace big endotelinu a endotelinu 1 nacházíme u městnavého srdečního selhání, primární hypertenze, ale i u některých sekundárních hypertenzí a také u nemocných s nezvratným renálním selháním, kteří jsou léčeni hemodialýzou [4,5]. Mezi natriuretické peptidy, které jsou v poslední době stále častěji využívány pro stanovení diagnózy, ale i prognózy kardiovaskulárních onemocnění, patří brain natriuretický peptid (BNP) a jeho N-terminální fragment (NT-proBNP). Plazmatické hladiny BNP a NT-proBNP bývají zvýšené zejména při tlakovém nebo objemovém přetížení komor při srdečním selhání [29], primární hypertenzi [30] a také u dialyzovaných pacientů [20]. Názory na mezidialyzační variabilitu plazmatických hladin NT-proBNP a big endotelinu dosud nejsou jednotné [6,7,19-26]. Díky retenci vody a změnám objemu se nabízí, že by NT-proBNP a big endotelin mohli ve svých hladinách mezi jednotlivými hemodialýzami kolísat. V naší studii zjišťujeme, zda dochází k mezidialyzačnímu kolísání plazmatických hladin big endotelinu a NT-proBNP u nemocných se systolickou a/nebo diastolickou dysfunkcí levé komory srdeční, kteří jsou zařazeni v chronickém hemodialyzačním programu.

Cíl práce

Zjistit kolísání neurohumorálních působků (big endotelin, NT-proBNP) mezi hemodialýzami a stanovení nutnosti odběru za standardních podmínek.

Soubor a metodika

Vyšetřeni byli nemocní starší 18 let s prokázanou systolickou či diastolickou dysfunkcí, zařazení v pravidelném hemodialyzačním programu. Všem nemocným jsme 2. den po hemodialýze (HD), tedy mezi 2 hemodialýzami, provedli klinické vyšetření, základní laboratorní vyšetření a stanovení plazmatické hladiny big endotelinu a NT-proBNP, elektrokardiografii, RTG hrudníku (stupeň plicního městnání a kardiotorakální index), echokardiografické vyšetření (EF, poměr E/A, IVSd, ZSd a rozměry LK a LS) a samozřejmě od nich získali anamnestická data. Dále jsme jim provedli odběr na NT-proBNP a big endotelin ihned po pravidelné hemodialýze a těsně před další hemodialýzou, což bylo za 72 - 96 hod. Na tomto souboru jsme hodnotili kolísání hladin neurohumorálních působků mezi hemodialýzami.

Všechny výše uvedené peptidy se stanovují pomocí heterogenní imunoenzymové metody (ELISA - enzyme-linked immunosorbent assay) v naší laboratoři pomocí komerčních imunoenzymových setů firem Biomedica GmbH a Peninsula Laboratories Ltd. Big endotelin se stanovuje pomocí nekompetitivní ELISA metody za využití dvou typů vysoce specifických protilátek proti big endotelinu 1: polyklonální „zachycovací“ protilátky a monoklonální „detekční“ protilátky. Ke stanovení N-terminálního proBNP se využívá kompetitivní ELISA s použitím protilátky specifické proti NT-proBNP a „traceru“ (NT-proBNP značeného peroxidázou).

Statistické zpracování bylo provedeno na osobním počítači programem Excel a Statistica.

Charakteristika souboru

Vyšetřili jsme 22 nemocných v chronickém hemodialyzačním programu s prokázanou systolickou či diastolickou dysfunkcí, 14 mužů, 8 žen, průměrný věk byl 66 ± 13 let a průměrná doba v hemodialyzačním programu 49 ± 44 měsíců.

Příčinou renálního selhání byla diabetická nefropatie - 5 nemocných (23 %), hypertenzní nefropatie - 4 nemocní (18 %), nádorové onemocnění ledvin - 3 nemocní (14 %), tubulointersticiální nefritis - 3 nemocní (14 %), glomerulonefritis - 2 nemocní (9 %) a další. Z námi sledovaných onemocnění se hypertenzní nemoc vyskytla u 15 osob (68 %), cévní mozková příhoda u 1 osoby (5 %), angina pectoris u 6 osob (27 %), infarkt myokardu u 7 osob (32 %), diabetes mellitus 1. typu u žádného pacienta, diabetes mellitus 2. typu u 6 osob (27 %), hyperlipoproteinemie u 7 osob (32 %) a ischemická choroba srdeční u 11 osob (50 %).

Výsledky

Podle funkční klasifikace NYHA bylo 14 nemocných v I. třídě a 8 nemocných ve II. třídě. Průměrný systolický krevní tlak byl v našem souboru 144 ± 25 mm Hg a diastolický 84 ± 8 mm Hg, průměrná tepová frekvence 73 ± 15/min. Normální nález na elektrokardiogramu mělo 13 osob (59 %), sinusový rytmus byl dokumentován u 21 osob (95 %), doba trvání PQ intervalu byla v průměru 162 ± 26 ms a QRS intervalu 84 ± 8 ms. Průměrná ejekční frakce levé komory určovaná echokardiograficky byla 51 ± 9 %, z dalších echokardiograficky zjistitelných parametrů jsme sledovali rozměr levé síně, který byl průměrně 42 ± 6 mm, interventrikulárního septa v diastole, který byl průměrně 12 ± 3 mm, zadní stěny v diastole s průměrem 11 ± 2 mm, dále levé komory v diastole s průměrem 60 ± 8 mm, levé komory v systole s průměrem 41 ± 10 mm, masa levé komory byla průměrně 356 ± 118 g. Na RTG snímku hrudníku jsme hodnotili jednak kardiotorakální index, který byl průměrně 52 ± 5 % a jednak známky plicního městnání podle klasifikace do 3 stupňů. Bez známek plicního městnání bylo 11 nemocných (50 %), redistribuci plicní kresby (1. stupeň) mělo 9 nemocných (41 %) a známky plicního edému (2. stupeň) měli 2 nemocní (9 %).

ACE inhibitory bylo léčeno 13 nemocných (59 %), diuretiky 14 nemocných (64 %), betablokátory 9 nemocných (41 %). Kyselinu acetylsalicylovou užívalo 10 nemocných (45 %), spironolakton žádný nemocný, digitalis 2 nemocní (9 %), perorální antidiabetika 2 nemocní (9 %), inzulin 3 nemocní (14 %), nitráty 5 nemocných (23 %), hypolipidemika 7 nemocných (32 %), Milurit 5 nemocných (23 %) a antikoagulační léčbou nebyl léčen žádný nemocný.

Z prováděných laboratorních parametrů uvádíme jejich průměrné hodnoty: Na 140 ± 2 mmol/l, K 5,0 ± 0,7 mmol/l, urea 18,9 ± 6,0 mmol/l, kreatinin 601 ± 213 µmol/l, ALP 1,8 ± 0,8 µkat/l, GMT 0,8 ± 0,7 µkat/l, AST 0,51 ± 0,68 µkat/l, ALT 0,60 ± 0,85 µkat/l, cholesterol 5,57 ± 1,90 mmol/l, HDL 1,26 ± 0,55 mmol/l, LDL 3,27 ± 1,0 mmol/l, TG 2,3 ± 2,3 mmol/l, kyselina močová 271 ± 69 µmol/l, glykemie 6,4 ± 1,5 mmol/l, bilirubin celkový 7,8 ± 3,4 µmol/l, hematokrit 0,33 ± 0,04, erytrocyty 3,35 ± 0,45 × 10¹²/l, leukocyty 5,8 ± 1,6 × 10⁹/l, trombocyty 172 ± 58 × 10⁹/l, hemoglobin 10,9 ± 1,3 g/dl, FW 50 ± 27/hod, fibrinogen 4,5 ± 0,9 g/l, mukoproteiny 39 ± 14 µmol/l, CRP 9,0 ± 12 mg/l.

Tab. 1 ukazuje průměrné hladiny big endotelinu a NT-proBNP ihned po hemodialýze, za 24 - 66 hod (průměrně za 46 ± 14 hod), tedy mezi dvěma hemodialýzami a za 56 - 100 hod (průměrně za 72 ± 13 hod) - před další hemodialýzou.

Tab. 2 ukazuje hodnoty párového t testu pro big endotelin. Tab. 3 ukazuje hodnoty párového t-testu pro NT-proBNP.

NT-proBNP se u všech nemocných neměnil, v průměru byly všechny hodnoty stabilní, což ukazuje graf 1 (průměrná plazmatická hladina je vyznačena tučně).

Plazmatické hladiny big endotelinu nevykazovaly významnější změny. U pacienta v horní části grafu se jedná o hladiny extrémní a neobvyklé, tučně je znázorněna křivka průměrné plazmatické hladiny big endotelinu (graf 2).

Diskuse

Endotelin 1 je jediným endotelinem produkovaným ve větší míře endoteliálními buňkami, je ale také tvořen buňkami hladké svaloviny cév. Endotelin 2 je tvořen převážně v ledvinách a střevu, s malým podílem v myokardu. Endotelin 3 byl nalezen ve vysoké koncentraci v mozku. Z hlediska lidské patologie je nejvíce prozkoumána úloha endotelinu 1. U člověka nacházíme zvýšené koncentrace endotelinu u esenciální hypertenze, dále u některých sekundárních hypertenzí, jako jsou primární hyperaldosteronizmus, hypertenze při renálním selhání, hypertenze po cyklosporinu a u feochromocytomu. Stimulace jejich tvorby a výdeje je také součástí neurohumorální reakce u městnavého srdečního selhání. Vedle vazokonstrikčního působení se v kardiovaskulární patologii uplatňují endoteliny i svým proliferačním a růst stimulujícím účinkem na vzniku srdeční hypertrofie a srdeční remodelaci, zvláště po akutním infarktu myokardu. Účinek stimulující růst a migraci hladkého cév přispívá k rozvoji časných fází aterogeneze. Endoteliny se rovněž podílejí na tvorbě neointimy a intimální proliferaci u restenóz po perkutánní koronární intervenci, a pravděpodobně na funkčních a morfologických změnách plicního řečiště u plicní hypertenze. Akumulace endotelinu může být také patofyziologickým faktorem při vzniku akutního [1] a chronického srdečního selhání [2]. Plazmatické koncentrace endotelinu 1 jsou relativně nízké a představují jen menší část endotelinu (25-30 %) tvořeného endoteliálními buňkami. Za fyziologických okolností je totiž 70-75 % endotelinu uvolňováno buňkami endotelu abluminálně směrem k buňkám hladkého svalstva. Plazmatický poločas endotelinu 1 je poměrně krátký (4-7 min), proto je pro diagnostiku častěji používán jeho neúčinný prekurzor big endotelin [3]. V několika studiích byl u pacientů v hemodialyzačním programu prokázán 2-6násobný vzestup koncentrací endotelinu 1 ve srovnání se zdravými kontrolami a taktéž 5násobné zvýšení plazmatické hladiny big endotelinu u pacientů s end-stage renálním selháním [4,5]. Zatím není známo, zda jsou zvýšené hladiny endotelinu 1 a big endotelinu u nemocných s renálním selháním způsobeny zvýšením jejich produkce nebo snížením jejich degradace či obojím. Není taktéž známo, zda hemodialýza zvyšuje či snižuje jejich koncentrace. Studie, které sledovaly změny plazmatických hladin endotelinu 1 a big endotelinu indukované hemodialýzou, přinesly zatím velmi rozdílné výsledky [6,7].

Mezi natriuretické peptidy patří atriální natriuretický peptid (ANP), brain natriuretický peptid (BNP) a C-typ natriuretického peptidu. Ač byl mozkový natriuretický peptid objeven v mozku prasete, u člověka je téměř výhradně vylučován ze srdce, především komor, při jejich objemovém a tlakovém přetížení [8]. BNP je C-reziduální peptid odvozený z prekurzoru pro BNP, který je skladován v sekrečních granulích. Jako N-terminální fragment BNP (NT-proBNP) se označuje zbytek pro BNP po odštěpení vlastního BNP. BNP se váže na 2 typy receptorů. Jednak na biologicky aktivní NPRa a na NPRc, který slouží jejich odstraňování. Vlastní degradace je uskutečněna enzymem neutrální endopeptidázou. Zvýšená koncentrace BNP je používána jako screeningová metoda pro detekci srdečního selhání [9] a dobře koreluje s tíží postižení funkce levé komory [10]. Oba peptidy potlačují uvolňování endotelinu [11]. Jsou významnými prediktory mortality u pacientů s chronickým srdečním selháním [12,13] a také bylo dokumentováno jejich zvýšení u pacientů s těžkým srdečním selháním a normální systolickou funkcí, což svědčí pro to, že samotná diastolická dysfunkce je k aktivaci natriuretických peptidů dostatečná [14].

Pro diagnostiku srdečního selhání u nemocných v chronickém dialyzačním programu může být použit jak B typ natriuretického peptidu (BNP), tak i inaktivní N terminální fragment proBNP (NT-proBNP), mezi těmito 2 testy byly nalezeny určité rozdíly, a to zejména v jejich ovlivnění renálními funkcemi [15]. B typ natriuretického peptidu má menší molekulovou hmotnost (3,5 kilodaltonu) a je z oběhu eliminován přes receptory pro natriuretické peptidy a dále degradován neutrálními endopeptidázami, zatímco NT-proBNP má větší molekulovou hmotnost (8,5 kilodaltonu) a je eliminován glomerulární filtrací, což vysvětluje i ovlivnění jeho plazmatických koncentrací renálními funkcemi. U pacientů s renální dysfunkcí bez hypertrofie levé komory či její dysfunkce byly prokázány mírně vyšší hladiny BNP a NT-proBNP, avšak ne signifikantně ve srovnání s kontrolními skupinami. Tyto natriuretické peptidy tedy nevzrůstají jen v důsledku renální insuficience, nekorelují s hladinou kretatininu v séru, nedochází tedy k jejich významné kumulaci při poklesu renálních funkcí, jejich hladiny ale korelují především s tíží dysfunkce levé komory a její masou [16]. Hladiny BNP signifikantně vzrůstají v závislosti na tíži objemového nebo tlakového přetížení levé komory (více v závislosti na objemovém přetížení), na tíži její hypertrofie a nebo její dysfunkce, ať již systolické či diastolické u pacientů s chronickou renální insuficiencí léčených pravidelnou hemodialýzou [17]. Hladina BNP má limitující význam pro posouzení hyperhydratace pacienta, neboť se jeho hladiny před a po hemodialýze příliš nemění [18]. Některé studie ukazují pokles plazmatické hladiny BNP po hemodialýze, může se tedy zdát, že klíčovým faktorem ovlivňujícím sekreci BNP je objemové přetížení [19-24]. Tento pokles nebyl ale zaznamenán v celé řadě dalších studií [25,26]. Otázka mezidialyzačního kolísání plazmatických hladin těchto natriuretických peptidů zůstává tedy stále otevřená. Jasné je jen to, že eliminace obou působků je mimo jiné závislá také na užití různých typů dialyzačních membrán (high flux a low flux membrány) [27,28].

V naší práci jsme vyšetřili 22 nemocných v chronickém hemodialyzačním programu s prokázanou systolickou a/nebo diastolickou dysfunkcí a provedli jim odběr na oba působky ihned po pravidelné hemodialýze, za 24-66 hod po hemodialýze, tedy mezi 2 hemodialýzami a těsně před další hemodialýzou, za 56-100 hod.

NT-proBNP se u všech nemocných prakticky neměnil, nalezli jsme sice určitý trend k poklesu, avšak statisticky nevýznamný a v absolutních hodnotách tyto změny nemají klinický význam, drobné interindividuální kolísnutí jsme samozřejmě zachytili, v průměru však všechny hodnoty byly stabilní a vysoce v patologických mezích.

Podobně plazmatické hladiny big endotelinu nevykazovaly významnější změny, průměrné hodnoty byly opět stabilní, nesignifikantní a naznačený trend opět nedosáhl klinické ani statistické významnosti. Hodnoty se opět pohybovaly vysoce v patologických mezích.

Plazmatické hladiny NT-proBNP a big endotelinu se v závislosti na fázi dialyzačního cyklu nelišily a odrážejí tedy dlouhodobý stav porušení endotelu a dlouhodobé přetížení levé komory. Koncentrace není ovlivněna volumovými změnami či uremií mezi dialýzami a naznačený trend k poklesu NT-proBNP a vzestupu big endotelinu nemá jasné vysvětlení, každopádně tento trend byl v patologických hodnotách a nemá pravděpodobně klinický význam.

Závěr

Plazmatické hladiny big endotelinu a NT-proBNP jsou projevem hemodynamického stavu nemocného, funkce levé komory srdeční a poškození endotelu a nejsou ovlivněny hemodialyzačním procesem.

MUDr. Ondřej Ludka, Ph.D.

www.fnbrno.cz

e-mail: oludka@fnbrno.cz

Doručeno do redakce: 13. 6. 2007

Přijato po recenzi: 18. 7. 2007