Βιοσυμβατότητα διαλυμάτων στην περιτοναϊκή κάθαρση

Abstract

Peritoneal Dialysis Fluids of the 21st century should fulfill major clinical demands, as decrease of cardiovascular mortality, peritoneal membrane preservation, adequate dialysis and ultrafiltration and maintenance of adequate nutrition. The ‘health’ of the peritoneal membrane and its endurance as dialysis filter are influenced by the uraemic environment and the chronic exposure to peritoneal dialysis fluids. The medical, scientific and industrial societies have mounted a great interest regarding the role of biocompatibility of peritoneal dialysis fluids on peritoneal dialysis adverse events, as ultrafiltration failure, peritonitis and encapsulated peritoneal sclerosis. Long term exposure to conventional glucose, lactate buffered dialysis fluid may provoke peritoneal damage, by neovascularization, translated clinically as ultrafiltration failure. The most adverse bioincompatible factors of dialysis fluids seem to be the acidic pH, the lactic acid buffer, the glucose, the hyperosmolality, the glucose degradation products and the advanced glycation end products. Long?time research in the biocompatibility field shed new light to the pathophysiology of peritoneal damage in peritonitis and long?term peritoneal dialysis and led to the industrial production of new peritoneal dialysis fluids of alternative osmotic factor and buffer. The ultimate purpose of the ‘newer’ dialysis fluids as opposed to conventional is a ‘healthier’ peritoneum and a ‘long?lived’ method of peritoneal dialysis in the arsenal of renal replacement therapies for end stage renal disease. Biocompatibility research of dialysis fluids, in vitro, in animals and ex vivo, has innate problems of methodology and results’ analysis which leads sometimes to contradictive and non comparable results. On the other hand, we are still lacking long term large clinical randomized clinical trials, which could verify the superiority of new to conventional fluids. We compared new and conventional unused peritoneal dialysis fluids by way of their influence on cytokines’ release by peripheral blood mononuclear cells of healthy volunteers, with or without stimulation, as a parameter of in vitro biocompatibility. We used an experimental procedure assimilating as much as possible the peritoneal equilibration of pH and osmolality of the peritoneal dwell. Six solutions were examined: Conventional glucose lactate buffered, as isotonic (1.5% dextrose) (1), and hypertonic (4.25% dextrose) (2) solution. Newer glucose based solutions, pyruvate buffered as isotonic (1.0% dextrose) (3) and hypertonic (4.0% dextrose) (4) 103 solutions. New solutions of alternative osmotic factor, glucose polymer (5) and amino acid (6), lactate buffered. PBMC from 19 healthy volunteers were incubated at a concentration of 106/ml in fresh PDS and control medium (RPMI 1640) and stimulated or not with 10μg/ml Escherichia Coli lipopolysaccharide (LPS). Initial incubation in culture flasks for 15 minutes was followed by 1:1 dilution with RPMI and by additional incubation for 22 hours as ‘recovery period’. At the end the supernatants were tested for cytokines IL? 6 and TNFα by enzyme?linked immunosorbent assay (ELISA). IL?6 was chosen as a representative marker of peritoneal inflammatory status and TNFα as a representative cytokine of peritoneal host defense.

Τα περιτοναϊκά διαλύματα του 21ου αιώνα θα πρέπει να ανταποκριθούν σε μείζονες κλινικές ανάγκες όπως βελτίωση της καρδιαγγειακής θνησιμότητας, διατήρηση της περιτοναϊκής μεμβράνης, επάρκεια κάθαρσης και υπερδιήθησης, διατήρηση επαρκούς θρέψης. Η «υγεία» της περιτοναϊκής μεμβράνης και η μακροβιότητά της ως όργανο κάθαρσης επηρεάζονται από το ουραιμικό περιβάλλον και την χρόνια έκθεση στα διαλύματα περιτοναϊκής κάθαρσης. Η ιατρική, επιστημονική και βιομηχανική κοινότητα έχουν δηλώσει ισχυρό ενδιαφέρον για τον ρόλο της βιοσυμβατότητας των περιτοναϊκών διαλυμάτων στις επιπλοκές της περιτοναϊκής κάθαρσης, όπως απώλεια υπερδιήθησης, περιτονίτιδα και εγκυστωμένη περιτοναϊκή σκλήρυνση. Η μακρόχρονη έκθεση στο συμβατικό διάλυμα γλυκόζης με γαλακτικό οξύ είναι δυνατόν να προκαλεί βλάβη του περιτοναίου με κλινική έκφραση την απώλεια υπερδιήθησης λόγω νεοαγγείωσης. Οι πιο πιθανοί επιβαρυντικοί παράγοντες των διαλυμάτων φαίνεται να είναι το γαλακτικό οξύ, η γλυκόζη και τα προϊόντα αυτής, προϊόντα διάσπασης γλυκόζης και προχωρημένης γλυκοζυλίωσης. Αποτέλεσμα της μακρόχρονης έρευνας παραγόντων βιοασυμβατότητας ήταν η εμβάθυνση σε παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς βλάβης περιτοναίου κατά την μακροχρόνια περιτοναϊκή κάθαρση και την περιτονίτιδα και η βιομηχανική παραγωγή διαλυμάτων, εναλλακτικού ωσμωτικού και ρυθμιστικού παράγοντα. Ο απώτερος σκοπός αυτών είναι ότι τα νεότερα αυτά διαλύματα θα συμβάλλουν σε ένα πιο «υγιές» περιτόναιο, και στην καθιέρωση της περιτοναϊκής κάθαρσης ως «μακροβιότερης» μεθόδου, στη φαρέτρα υποκατάστασης νεφρικής λειτουργίας σε νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου. Η μελέτη της βιοσυμβατότητας των περιτοναϊκών διαλυμάτων νεότερων και συμβατικών, in vitro, σε πειραματόζωα και ex vivo, εμπεριέχει προβλήματα μεθόδου και ερμηνείας και αντιφατικά αποτελέσματα μη εύκολα συγκρίσιμα. Από την άλλη απουσιάζουν μεγάλες κλινικές, μακροχρόνιες, τυχαιοποιημένες μελέτες οι οποίες θα πιστοποιούσαν την ανωτερότητα των νεότερων διαλυμάτων σε σχέση με τα συμβατικά. Συγκρίναμε τα νεότερα διαλύματα περιτοναϊκής κάθαρσης με τα συμβατικά γλυκόζης, ως αχρησιμοποίητα, μέσω της επίδρασης τους στην έκκριση κυτταροκινών από μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος υγιών εθελοντών, παρουσία ή μη διεγέρτη, ως έκφραση ενός εργαστηριακού in vitro προφίλ βιοσυμβατότητας. Χρησιμοποιήσαμε μια πειραματική διαδικασία η οποία κατά το δυνατό προσομοιάζει την περιτοναϊκή εξισορρόπηση pH και ωσμωτικότητας των διαλυμάτων μετά την είσοδό τους στην περιτοναϊκή κοιλότητα. Τα διαλύματα υπό 100 εξέταση ήταν έξι : Συμβατικά διαλύματα γλυκόζης με ρυθμιστικό παράγοντα το γαλακτικό οξύ, ως ισότονο (1,5% γλυκόζη) (1) και υπέρτονο διάλυμα (4.25% γλυκόζη) (2). Νεότερα διαλύματα γλυκόζης με εναλλακτικό ρυθμιστικό παράγοντα το πυρουβικό οξύ, ως ισότονο (1,0% γλυκόζη) (3) και υπέρτονο διάλυμα (4.0% γλυκόζη) (4).