Oxidativer Stress und Veränderungen der arteriellen Struktur und Funktion bei jungen Hämodialysepatienten

Abstract

Einleitung Patienten mit einer dialysepflichtigen Niereninsuffizienz haben im Vergleich zur gesunden Normalbevölkerung ein deutlich erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen. Diese stellen bei Hämodialysepatienten die Haupttodesursache dar. Insbesondere ist das relative Risiko bei jungen HD- Patienten (Alter 25-34 Jahre) am stärksten erhöht. Es ist anzunehmen, dass die pathologischen Mechanismen, die zu den beobachteten Gefäßveränderungen führen, schon in jungen Jahren einsetzen. Studien bei jungen HD-Patienten, die keine signifikanten Komorbiditäten aufzeigen, könnten das Verständnis für die Entstehung und Entwicklung der vaskulären Veränderungen bei der Urämie verbessern. In der vorliegenden Arbeit wurde das Ausmaß der oxidativen Veränderungen der Lipide und Lipoproteine bei Hämodialysepatienten in jungem Erwachsenenalter und ein möglicher Zusammenhang dieser Veränderungen mit Markern der morphologischen und funktionellen Gefäßveränderungen untersucht. Dabei wurden die erhobenen Messwerte mit den Werten alters- und geschlechts- gematchter gesunder Kontrollen verglichen. Methodik Wir führten eine alters- und geschlechts-gematchte Fall-Kontroll-Querschnittsstudie bei 25 jungen HD- Patienten (Alter 18-40 Jahre) durch, die keinen Diabetes bzw. andere Komorbiditäten aufwiesen. Ausgewählte oxidative Stressmarker wurden analysiert und mit validierten Surrogatparametern der vaskulären Struktur und Funktion in Zusammenhang gesetzt. Ergebnisse Während die oxidierten LDL bei den Patienten und gesunden Probanden gleich waren, zeigten sich die konjugierten Diene in der VLDL-Fraktion bei den HD-Patienten signifikant höher als bei den Kontrollen (20±6 vs. 12±5 µmol/l; p < 0,0001). In der LDL-Fraktion hingegen zeigte sich kein signifikanter Unterschied (16±6 vs. 18±6 µmol/l). Die Aktivität der Superoxid-Dismutase war bei den HD-Patienten deutlich erniedrigt(1.117±151 vs. 1.299±88 U/g Hb; p < 0,0001). Hingegen zeigte sich kein signifikanter Unterschied in der Aktivität der Glutathion-Peroxidase. Das Verhältnis von oxidiertem zu reduziertem Glutathion (GSSG/GSH-Ratio) als Ausdruck des oxidativen Stresses war bei den HD-Patienten signifikant höher als bei den gesunden Probanden (0,250,18 vs. 0,130,04; p = 0,005). Die hämodialysierten Patienten hatten einen signifikant höheren Durchmesser der Intima-Media (IMT) der Arteria carotis communis als die gesunden Kontrollen (0,720,18 vs. 0,620,08 mm, p = 0,0007). Der postischämische Peak-Flow bei der Plethysmographie (PIPF) in Prozent des Ruheblutflusses war bei den HD- Patienten deutlich niedriger als bei den gesunden Kontrollen (632319 vs. 1.057543% des Ruheflusses; P = 0,0005). Kein Marker des oxidativen Stresses konnte einen unabhängigen Zusammenhang mit IMT oder PIPF zeigen oder bei der multivarianten Regressionsanalyse einen signifikanten Diskriminator zwischen den Patienten und Kontrollen darstellen. Schlussfolgerung In dieser Studie, die ausschließlich an jungen Hämodialysepatienten durchgeführt wurde, zeigten Marker des oxidativen Stresses lediglich einen eingeschränkten klinischen Nutzen in der Einschätzung des Risikoprofils für kardiovaskuläre Komplikationen.

Introduction Patients with chronic kidney disease (CKD) treated by dialysis are at high risk for cardiovascular complications. Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death in patients (age 25-34 years) treated with hemodialysis (HD) and the relative increase in CVD risk is highest in young patients. Studies in young hemodialysis patients without significant comorbidities might increase the understanding of incipient vascular pathology in uremia. We investigated whether a specific pattern of oxidative stress markers with potential prognostic significance could be identified in this population. Methods We performed a cross-sectional matched case control study of 25 young hemodialysis patients (age 18–40 years) without known comorbidity factors. Patients were matched pairwise to healthy controls, and markers of oxidative stress were analyzed for associations with surrogate parameters of vascular structure and function. Results Oxidized low-density lipoproteins (OxLDL) were similar in patients and controls whereas conjugated dienes were higher in the very low-density lipoprotein (VLDL) fraction (20±6 vs. 12±5 µmol/l; p < 0,0001), but not in the low-density lipoprotein (LDL) fraction (16 ±6 vs. 18 ± 6 µmol/l). Superoxide dismutase (SOD) activity was lower in patients (1.117±151 vs. 1.299±88 U/g Hb; p < 0,0001), but there was no difference in glutathione peroxidase (GPx) activity. Oxidative stress expressed as the ratio of oxidized and reduced glutathione (GSSG/GSH) was higher in patients (0,25±0,18 vs. 0,13±0,04; p = 0,005). Intima media thickness (IMT) of the common carotid artery (0,72±0,18 vs. 0,62±0,08 mm; p = 0,0007) was significantly higher, and postischemic peak flow (PIPF) measured by venous occlusion plethysmography as a percentage of the flow at rest was severely lower among patients (632 ±319 vs. 1.057±543% of basal flow; p = 0,0005). None of the markers of oxidative stress was independently associated with IMT or PIPF or a significant discriminator between patients and controls by multivariate regression. Conclusion In this study of exclusively young patients on hemodialysis, oxidative stress markers were of limited clinical value in identifying young patients at risk for vascular complications. Further studies are needed in this special population to establish suitable methods for identifying patients at risk for CVD.