Вплив терапевтичного обміну плазми на рівень плазми та загальне виведення адипокінів та маркерів запалення

Анотація

Передумови

Окрім добре встановлених медіаторів запалення, нещодавно було виявлено, що адипокіни відіграють важливу роль у різних імунологічних захворюваннях. Терапевтичний плазмообмін (TPE) - це встановлений спосіб лікування для гострого видалення патофізіологічних релевантних медіаторів захворювання. Метою цього дослідження було визначити видалення адипокіну під час терапії TPE.

Методи

21 пацієнт кавказького походження (10 жінок, 11 чоловіків) із вказівкою на ТПЕ з використанням альбуміну в якості обмінної рідини отримав два послідовних сеанси ТПЕ. Зразки крові для вимірювання резистину, лептину, sICAM-1, sCD40L, MCP-1 та sTNF-R відбирали до і в кінці кожного сеансу TPE. Зразки із загальної вилученої плазми збирали наприкінці кожного лікування.

Результати

Ми виявили значне зниження концентрації sICAM-1 у плазмі до та після TPE (517 ± 246 проти 260 ± 159 нг/мл, стор

Передумови

Метою цього дослідження було дослідити вплив TPE на маркери запалення/адипокіни, кількісно оцінити їх видалення та оцінити їх відскок після лікування.

Методи

Дослідження було схвалено місцевим комітетом з етики медичної школи в Ганновері, Німеччина, протокол № 5343. Усі пацієнти дали письмову інформовану згоду перед тим, як брати участь у дослідженні. Ми розпочали дослідження з 21 кавказькими пацієнтами (10 жінок та 11 чоловіків із середнім віком 51,6 ± 13,5 років та ІМТ 25,1 ± 5,0 кг/м 2) із зазначенням ТПЕ через різні захворювання, включаючи гуморальне відторгнення після трансплантації твердих органів, Синдром Гійєна-Барре, моноклональна гаммапатія, розсіяний склероз, швидкий прогресуючий гломерулонефрит, поліневрит, мікроскопічний поліангіт та кріоглобулінемія. Подальші характеристики пацієнтів та деталі процедури описані в іншому місці [16].

Під час дослідження кожен пацієнт отримував два послідовних сеанси TPE. Плазмообмінну терапію проводили, використовуючи або систему аферезу Spectra Optia® (TerumoBCT Inc., США), або систему Octo Nova® (DIAMED Medizintechnik GmbH, Німеччина). Антикоагулянт застосовували або гепарином, або цитратом. Прописана доза обмінного обсягу кожної терапії TPE в 1,1 рази перевищувала індивідуальний розрахований загальний обсяг плазми, використовуючи рівняння Надлера-Аллена.

Замінна рідина з 5% концентрацією альбуміну використовувалась при кожному лікуванні. Зразки крові для вимірювання різних маркерів адипокінів/ожиріння як резистин (12,5 кДа), лептин (16 кДа), sICAM-1 (80–110 кДа), розчинний ліганд CD40 (sCD40L, 39 кДа), моноцитарний хемоаттрактантний білок-1 (MCP) -1, 13 кДа), розчинний рецептор фактора некрозу пухлини (sTNF-R, 60 кДа) та рутинна хімія були намальовані до (до TPE) та наприкінці (після TPE) першого та другого сеансу TPE. Зразки в кінці кожної обробки ТПЕ відбирали перед промиванням крові. Крім того, зразки плазми з мішків для відходів відбирали після кожної обробки. Зразки крові негайно охолоджували на льоду, центрифугували при 1500 г і 4 ° С протягом 10 хв. Зразки плазми зберігали в аликвотах по 1 мл при -80 ° C до подальшого використання.

Аналіз адипокінів і цитокінів плазми

Лептин, резистин, розчинний ліганд CD40 (sCD40L), sICAM-1, розчинний рецептор фактора некрозу пухлини (sTNF-R) та моноцитарний хемоаттрактантний білок 1 (MCP-1) аналізували за допомогою eBioscience® FlowCytomix ™ Human Obesity 9plex Kit (Bender) MedSystems GmbH, Австрія), дотримуючись інструкцій виробника. Стандартне розведення білка та зразки плазми людини інкубували із сумішшю бісеру та кон’югату протягом двох годин. Після промивання пробним буфером додавали розчин Стрептавідин-ПЕ і інкубували протягом однієї години. Згодом зразки та стандартні розведення білка двічі промивали, повторно суспендували в пробному буфері та аналізували за допомогою проточної цитометрії з використанням LSR Fortessa (BD Biosciences, Сан-Дієго, США) із програмним забезпеченням FlowCytomix Pro (Bender MedSystems GmbH, Відень, Австрія).

Статистичний аналіз

Для статистичного аналізу ми використовували GraphPad Prism 6 (GraphPad Software, Inc., La Jolla, USA). Порівнювали рівні до та після ТПЕ всіх методів лікування, застосовуючи студентський Т-тест. Цей аналіз проводився у всій досліджуваній сукупності, а також у жінок та чоловіків окремо, рівень значущості був встановлений на рівні стор

Результати

Усі включені пацієнти пройшли два дослідження TPE-лікування. Обмін обсягом плазми протягом усіх сеансів лікування становив 3570 ± 589 мл, що в 1,1 ± 0,1 рази перевищувало індивідуальний розрахований об'єм плазми. Середній проміжок часу між першим і другим сеансом терапії становив 25 ± 5 год.

sICAM-1

Оцінюючи всі сеанси TPE (1-й та 2-й) рівні sICAM-1 у плазмі крові були зменшені на

50% (від 517 ± 246 до TPE до 260 ± 159 нг/мл після TPE, стор сеанс st TPE показав зменшення sICAM-1 з 615 ± 261 до 291 ± 173 нг/мл, стор st TPE до 418 ± 189 нг/мл (стор і ці рівні все ще були нижчими за рівні до першої терапії (418 ± 189 нг/мл проти 615 ± 261, стор Рис. 1

Рівні до та після TPE у плазмі крові (ліва вісь y) рівнів адипокінів та цитокінів, що підсумовують усі методи лікування. Загальна кількість відповідних сполук у мішку для сміття показано на правій осі y. Видалення кожної досліджуваної молекули візуалізується на окремих панелях (a: sICAM-1, b: sCD40L, c: sTNF-R, d: MCP-1, e: Резистин, f: Лептин)

Часовий курс рівнів адипокіну та цитокінів у плазмі крові. Час між закінченням 1-ї обробки (після TPE 1) та початком 2-ї обробки (pre-TPE 2) становив 25 ± 5 год. Рівні плазми кожної досліджуваної молекули візуалізуються на окремих панелях (a: sICAM-1, b: sCD40L, c: sTNF-R, d: MCP-1, e: Резистин, f: Лептин)

sCD40L

Не відбулося ні значного зниження рівня розчинної ліганди CD40 у плазмі порівняно з усіма рівнями до TPE та post TPE (4,4 ± 2,3 проти 3,4 ± 1,7 нг/мл, нс), ні аналізу ефекту лише 1-го TPE (4,8 ± 2,7 проти 3,6 ± 1,8 нг/мл, нс). Більше того, відсутні суттєві відмінності sCD40L ні в рівнях до TPE у плазмі між двома сеансами лікування (pre-TPE 1 порівняно з pre-TPE 2: 4,8 ± 2,7 проти 3,9 ± 1,7 нг/мл, нс), ані в кінці Можливо виявити 1-е до початку другого лікування (3,6 ± 1,8 проти 3,9 ± 1,7 нг/мл, нс). Ми виявили загальну кількість 1,6 ± 1,8 мкг sCD40L у зібраній видаленій плазмі. (Рис. 1b та 2b).

sTNF-R

Відмічено значне зниження розчинного TNF-R порівняно з усіма рівнями до TPE до плазми після TPE (8,1 ± 6,4 проти 5,7 ± 3,9 нг/мл, стор одне лише лікування TPE (8,3 ± 6,7 проти 5,6 ± 3,8 нг/мл, н.с.). Також не було суттєвої різниці в рівнях sTNF-R до TPE у плазмі між двома сеансами лікування (8,3 ± 6,7 проти 7,8 ± 6,3 нг/мл, нс), а також збільшення sTNF-R з кінця 1-го до початок другої обробки (5,6 ± 3,8 проти 7,8 ± 6,3 нг/мл, нс) (рис. 1в та 2в).

Не було ані значного зниження MCP-1 порівняно з усіма рівнями пре-TPE та пост-TPE у плазмі крові (1,4 ± 1,7 проти 1,2 ± 1,3 нг/мл, нс), ані лише на 1-му TPE (1,5 ± 1,7 проти. 1,3 ± 1,4 нг/мл, нс). Незважаючи на відсутність ефекту TPE на рівні плазми, ми виявили загальну кількість 2,1 ± 2,9 мкг MCP-1 в обмінній плазмі. (Рис. 1d та 2d).

Резистин

Резистин був значно знижений під час TPE порівняно з усіма сеансами до та після TPE (14,3 ± 6,9 проти 9,5 ± 4,7 нг/мл, стор до початку другого лікування (9,4 ± 4,5 проти 14,5 ± 7,1 нг/мл, стор st TPE окремо (178,5 ± 159,4 проти 130,5 ± 135,5 нг/мл, н.с.). Ми виявили загальну кількість 45,2 ± 49,2 мкг лептину в загальній видаленій плазмі. Немає значного збільшення рівня лептину в плазмі між закінченням першого лікування та початком другого ТПЕ (130,5 ± 135,5 проти 167,1 ± 181,8 нг/мл, н.с.). (Рис. 1f та 2f).

Гендерні ефекти

Цікаво, що в окремому аналізі на вплив статі пацієнтки виявили зниження резистину під час першого лікування TPE (жінки до TPE 1 проти жінок після TPE 1: 17,1 ± 5,7 проти 11,8 ± 3,8 нг/мл, стор

Обговорення

Це дослідження вперше показує, що рівні sICAM-1, sTNF-R та резистину в плазмі значно знижуються при обробці ТРЕ та визначає кількість цих речовин у загальній кількості зібраної плазми. У той час як ефект для sICAM-1 зберігався протягом 25 ± 5 год, усі інші досліджувані маркери зросли до вихідного рівня в той період часу. Ці результати також можна знайти в аналізі підгрупи, що оцінює пацієнтів з ІМТ> 25 кг/м 2 та з ІМТ 2 окремо. Існує гендерно-специфічний вплив TPE на рівень резистину в плазмі.

Існує кілька аспектів, які слід врахувати при інтерпретації наших результатів. Здається, на відміну від того, що різниця у тривалому зниженні рівня сироватки між досліджуваними речовинами обумовлена їх різницею в молекулярних розмірах. Всі досліджувані речовини, які мають діапазон від 12,5 до 89 кДа, явно нижчі за молекулярну межу TPE, тобто 1000 кДа. TPE у досліджуваних маркерах. Це найкраще уособлюється лептином, який не змінюється суттєво за допомогою ТРЕ. В організмі людини він має дуже короткий період напіввиведення 25 хв [17]. Період напіввиведення sICAM-1, молекула якого помітно та тривало знижувався TPE, погано визначений, оскільки він дуже мінливий і змінюється з основним захворюванням. Однак індуковане вивільнення sICAM-1 в епітеліальних клітинах людини потребує до 24 годин для досягнення стійкого рівня концентрації [18], тому динаміка sICAM-1 у сироватці крові, мабуть, повільніша, ніж у лептину. Рівні адипокіну в сироватці крові, крім резистину, як правило, були вищими у наших пацієнтів, ніж у здорових контрольних груп, описаних у літературі.

Розчинний TNF-R важливий при запальних станах, таких як спондилоартроз, і асоціюється з маренням у важкохворих пацієнтів [24, 25]. Рівні sTNF-R підвищені у нашій групі пацієнтів порівняно із загальною популяцією [26]. У цьому дослідженні ми спостерігали значне зниження рівня sTNF-R на 30% під час лікування TPE. Ця знахідка є приголомшливою, оскільки навіть екстракорпоральні системи підтримки печінки, як MARS ™ (Молекулярна рециркуляційна система адсорбенту) або Prometheus ™, не змогли знизити рівень sTNF-R [27]. Однак рівні sTNF-R не відрізнялися між рівнями до TPE між 1-м та 2-м лікуванням, що свідчить про короткочасний вплив на рівні плазми, що не виключає потенційної клінічної користі при таких захворюваннях, як спондилоартроз.

АДІПОКІН-ЛЕПТИН не міг знизитися за допомогою ТРЕ. Роль лептину у запальних захворюваннях суперечлива. Це може бути маркером активності захворювання при синдромі Бехчета та підвищується у пацієнтів із системною еритематодою вовчака [28, 29]. Здається, також зменшується лептин у пацієнтів з активним васкулітом, асоційованим з АНСА [30]. Можливо, лептин відіграє важливу роль при ряді запальних станів. Проте в нашому дослідженні ми не виявили значного зниження рівня лептину в плазмі.

Надмірна маса жиру в організмі пацієнтів із ожирінням призводить до підвищеного рівня циркулюючих адипокінів, особливо лептину, резистину та TNF-α [39, 40]. Ми провели підгруповий аналіз, де розділили наших пацієнтів на групу з ІМТ 25 (4 жінки, 7 чоловіків). Цікаво, що рівні ТРЕ в сироватці крові для резистину були значно вищими у нежирній групі пацієнтів, тоді як рівні перед ТПЕ в сироватці мали схожу тенденцію (рівні ІМТ до ТПЕ в сироватці 25 16 нг/мл ± 1,6 проти 11,9 ± 1,3 нг/мл, стор = 0,06, рівень ІМТ після ТПЕ в сироватці крові 25: 10,7 ± 1,1 нг/мл проти 7,9 ± 0,9 нг/мл, стор

Висновок

Підводячи підсумок, у цьому дослідженні показано виведення різних адипокінів за допомогою речовини та часу за допомогою ТРЕ. sICAM-1 - єдина досліджувана речовина, яка демонструє тривале зниження рівня сироватки крові у пацієнтів за TPE. Тому рівні sICAM-1 у плазмі слід інтерпретувати з обережністю у пацієнтів, які перенесли ТПЕ. Таким чином, крім видалення аутоантитіл та білків, рівень похідних гормонів адипоцитарної тканини змінюється TPE. Залежно від конкретного адипокіну, цей побічний ефект TPE може бути (не) вигідним для лікування основного захворювання.

Згода

Усі пацієнти дали письмову інформовану згоду перед тим, як брати участь у дослідженні. Копія письмової згоди доступна для перегляду редактором серії цього журналу.