Глава 20. Биосовместимость гемодиализа

Проблема биосовместимости гемодиализа и гемодиализных мембран не освещается в учебниках, ведь в них принято излагать вещи бесспорные или устоявшиеся на данное время. Но так как лабораторные эффекты биосовместимости представители фирм часто используют в маркетинговых целях, мы решили этот материал кратко изложить, дабы читатель имел представление о значении этих исследований.

Кинетика лейкоцитов Феномен Кэплоу-Гоффинета. 30 лет назад, в 1968 г., почти через 10 лет после начала широкого распространения гемодиализа в клинической практике, L.S. Kaplow и J.A. Goffinet опубликовали статью, в которой на материале 33 гемодиализов, проведенных у 4 больных показали, что уже начиная со 2-й минуты сеанса гемодиализа и до 15-й минуты в циркуляции происходит резкое снижение количества лейкоцитов, хотя к исходу 1-го часа гемодиализа оно достигает исходного значения. Статья имела шумный научный резонанс, а описанный феномен назвали эффектом острой гемодиализной лейкопении. Это и положило начало учению о биосовместимости гемодиализа. Вскоре выяснили, что лейкоциты из организма никуда не уходят, а просто в период пенического эффекта секвестрируются преимущественно в малом кругу кровообращения Общие закономерности эффекта острой гемодиализной лейкопении таковы:

· острая диализная лейкопения возникает при проведении гемодиализа со всеми типами целлюлозных мембран;

· лейкопенический эффект не зависит от конструкционного типа диализатора и способа стерилизации;

· снижение концентрации лейкоцитов в циркуляции начинается сразу после начала перфузии крови через диализатор;

· минимальная концентрация лейкоцитов выявляется примерно на 20-й минуте гемодиализа;

· в период лейкопении лейкоциты секвестрируются преимущественно в малом кругу кровообращения;

· в конце 1-го часа гемодиализа уровень лейкоцитов возвращается к исходному.

Клинически эффект острой гемодиализной лейкопении не проявляется никак. Вскоре обнаружили, что ацетатцеллюлозная мембрана вызывает существенно меньший лейкопенический эффект, чем купрофан. Сразу стали сравнивать лейкопенический эффект различных мембран в надежде на то, что по реакции клеток крови можно будет с полным на то основанием отдать предпочтение какой-либо мембране. В самом деле, бесспорно доказано, что синтетические мембраны лейкопенического эффекта практически не вызывают или дают очень слабый лейкопенический эффект. Весьма незначительный лейкопенический эффект дает мембрана из полиакрилонитрила (AN69), которая относится к группе мембран хай-флакс. Нет нужды описывать, как изощрялись исследователи в изучении кинетики лейкоцитов и их видов - и в зависимости от способа стерилизации, и при реюзе, и при различных буферах в диализате. Кроме того, исследовали изменение функции лейкоцитов: агрегацию, хемотаксис, хемилюминесценцию, лейкоцитарную эластазу. Но до настоящего времени кинетика лейкоцитов является самым простым тестом биосовместимости, хотя клиническое значение этого теста и сегодня не ясно.

Основоположником исследований иммунологических проблем биосовместимости является P.R. Craddock. В одной из его работ, опубликованных в 1975 г., показано, что лейкопения возникает в результате легочной секвестрации лейкоцитов, которая, в свою очередь, вызывается низкомолекулярным компонентом комплемента, активируемого целлюлозой. В бесчисленных публикациях исследован механизм активации системы комплемента и отмечено, что синтетические мембраны не вызывают выраженной активации системы комплемента в отличие от целлюлозных мембран. Но и в этой области исследований не удалось убедительно показать клиническое значение эффекта активации комплемента и его положительное или отрицательное значение, хотя иммунологические исследования проводили еще более углубленно, с привлечением всех методов изучения клеточного и гуморального иммунитета. Есть мнение, что острая лейкопения и активация комплемента являются факторами стимуляции иммунитета и выживания. В качестве иллюстрации приведем судьбу широко разрекламированной в прошлом мембраны AN69 (полиакрилонитрил). Эта мембрана не дает лейкопенического эффекта и вроде бы не активирует комплемент, но по сравнению с другими мембранами вызывает очень частые анафилактоидные реакции при подключении. Длительные поиски причины этих реакций дали простой и очень убедительный ответ: мембрана AN69 чрезмерно, по сравнению с купрофаном, активирует калликреин-кининовую систему, что и является причиной чрезмерной частоты анафилактоидных реакций при её использовании. Стало ясно, что превосходная по тестам биосовместимости мембрана может быть в клиническом отношении никудышной; нельзя давать клиническую оценку мембране по тестам биосовместимости. Впрочем, как оказалось, мембрана AN69 активирует комплемент, и еще как активирует! Просто его не могли обнаружить на выходе из гемодиализатора, так как после активации AN69 тотчас адсорбирует его. Вот вам и правда и ложь о биосовместимости. И это далеко не один пример.

Бета-2-микроглобулин (Б2М) представляет собой самый малый по массе белок, который вырабатывается лимфоцитами. В крови гемодиализных больных уровень Б2М примерно в 20 раз превышает норму. Во время гемодиализа с мембраной лоу-флакс элиминации Б2М практически не происходит. Гипотеза о том, что Б2М является предшественником и причиной образования амилоидной ткани, правдоподобна, хотя бесспорно не доказана В литературе описаны симптомы, которые, якобы, могут быть связаны с диализным амилоидозом:

Полагали, что мембраны хай-флакс, которые проницаемы для Б2М и действительно способствуют его ощутимой элиминации, позволят снизить концентрацию Б2М в крови у гемодиализных больных и уменьшить частоту амилоидоза. При исследовании кинетики Б2М при стандартном гемодиализе S. David (1998) показал, что к концу 4-часового гемодиализа уровень Б2М существенно возрастает и этот эффект обусловлен исключительно гемоконцентрацией вследствие ультрафильтрации (рис. 20-10). Никакой элиминации Б2М во время стандартного гемодиализа не происходит, так как мембрана лоу-флакс даже для мелкого белка, каким является Б2М, непроницаема. Но к началу следующего сеанса эффект гемоконцентрации исчезает, и уровень Б2М возвращается к исходному. Во время гемодиализа с мембраной хай-флакс элиминация Б2М действительно происходит, и уровень Б2М в течение 4 ч существенно снижается. Но затем происходит непрерывный выброс из тканей Б2М, и к началу следующего сеанса уровень Б2М возвращается к исходному.

S. David (1998) считает, что эффективность снижения уровня Б2М для профилактики гемодиализного амилоидоза не доказана. Связь амилоидоза с материалом гемодиализной мембраны также убедительно не доказана и используется преимущественно для маркетинговых спекуляций. В качестве доказательства приводим одно из недавних клинических наблюдений T. Dantonie и соавт., 1997. Больной с поликистозом почек начали лечение гемодиализом в 1975 г. и проводили стандартный гемодиализ с целлюлозными мембранами всего в течение 5 лет. Далее 12 лет проводили гемофильтрацию с синтетической мембраной из полисульфона хай-флакс и последние 3 года - гемодиафильтрацию с той же мембраной. И тем не менее в 1996 г. у больной выявили гистологически доказанный амилоидоз коленного сустава, причем уровень Б2М существенно снизился. Таким образом, ни фильтрационные методы детоксикации, ни синтетические мембраны не гарантируют больных от амилоидоза. Кроме того, амилоидоз встречается и без нарушения функции почек. А ты, любезный читатель, видел ли хоть когда-нибудь синдром канала запястья? Российские специалисты столь остро воспринимают непроницаемость нормальных диализных мембран для Б2М, что можно подумать, будто в нашем отечестве имеются десятки тысяч больных с диализным стажем 15-20 лет и все страдают от диализного амилоидоза.

Новое понимание эффектов биосовместимости

Традиционно диссоциация иммунологических и биохимических эффектов при использовании различных мембран рассматривалась весьма однозначно: если какой-либо эффект при использовании одной мембраны выражен больше, чем при использовании другой, то первая мембрана нехороша, а вторая лучше. Но по мере более углубленного исследования эффектов биосовместимости их трактовка стала изменяться. Например, во время гемодиализа с мембраной из купрофана происходит более существенное, чем при мембране из полисульфона, повышение концентрации фактора увеличения бактерицидной проницаемости (bactericidal permeability increasing factor, BPI), который является естественным ингибитором эндотоксина . Таким образом, описанный эффект является весьма благоприятным, учитывая, что проблема бактериальной контаминации диализата до сих пор не решена. Аналогично оценивают и более существенное повышение уровня эластазы лейкоцитов во время гемодиализа с мембраной из купрофана, нежели с мембраной из полисульфона. В самом деле, ведь эластаза существенно снижает резистентность стенки бактериальной клетки. Может быть, эти эффекты отчасти объясняют феноменальную выживаемость больных на гемодиализе с целлюлозной мембраной? Все смешалось в этой биосовместимости. То, что раньше было плохо, теперь, наоборот, очень хорошо.

Весьма необычный эффект влияния гемодиализа на эритроциты описали С.R. Hasler и соавт. (Nephrol. Dial. Transplant. - 1998. - Vol. 13. - P. 3132-3137). Под электронным микроскопом исследовали морфологию эритроцитов до гемодиализа, через 30 мин и на 4-м часу гемодиализа. Оказалось, что через 30 мин после начала гемодиализа немало эритроцитов, имевших вначале нормальную дискоидную форму, становятся похожими на морского ежа. Через 4 ч эритроциты вновь принимают свою обычную форму. Более того, авторы показали, что чем больше эритроцитов принимают форму ежа, тем больше возрастает вязкость крови. Не лишено основания предположение авторов о том, что описанный феномен может быть одним из факторов возникновения побочных сердечно-сосудистых эффектов гемодиализа. Феномен ежа-эритроцита, вероятно, можно отнести к проблеме биосовместимости гемодиализа. Но авторы по этому поводу не делают никаких спекуляций.

Долгое время выброс цитокинов в циркуляцию во время гемодиализа связывали почти исключительно с целлюлозными мембранами. Но далеко не все с этим согласны. В одном из исследований проводили гемодиализ с мембраной из купрофана, используя стерильный и нестерильный диализат. Оказалось, что во время гемодиализа с мембраной из купрофана со стерильным диализатом уровень интерлейкина-1 не повышается. Надо полагать, что сам по себе купрофан к активации интерлейкина-1 отношения не имеет. Иное дело - фактор некроза опухоли (TNF - tumor necrosis factor). Исследовали изменение уровня (в %) TNF в понедельник и в пятницу во время гемодиализа с мембраной из купрофана и полиметилметакрилата. Кстати сказать, мембрана из полиметилметакрилата японской фирмы "Toray" является одной из лучших по тестам биосовместимости. Оказалось, что уровень TNF во время гемодиализа с мембраной из купрофана изменяется существенно больше, чем во время гемодиализа с мембраной из полиметилметакрилата.

В данной главе мы описали главные направления исследований в области биосовместимости, которые являются основой дежурных докладов фирм, производителей мембран. Главные темы этих докладов:

К проблеме биосовместимости можно при желании отнести любое лабораторное исследование в области гемодиализа. Ведь круг тем и методик в биосовместимости четко не ограничен. Достаточно получить убедительную диссоциацию какого-либо биохимического или иммунологического эффекта на разных мембранах. Кроме того, с биосовместимостью тесно связаны факторы диализата, способы стерилизации мембран и т.д. Благодаря этому проблема биосовместимости обросла огромным количеством исследований, многие из которых крайне любопытны с научной точки зрения. Приведем конкретный пример: исследование влияния типа диализного буфера на уровень бета-2-микроглобулина. Больным, которые получали лечение гемодиализом с использованием ацетатцеллюлозной мембраны и ацетатного буфера, оставили ту же самую мембрану, но буфер заменили на бикарбонатный. В результате через год получили статистически достоверное снижение уровня бета-2-микроглобулина. Другим больным мембрану заменили на полисульфоновую, но в одной группе продолжали гемодиализ на ацетате, а в другой - на бикарбонате. В результате в группе бикарбоната получили статистически достоверное снижение уровня бета-2-микроглобулина. Результат убедительный, хотя все равно концентрация бета-2-микроглобулина, несмотря на снижение, оставалась в 15-20 раз выше нормы. И уж, конечно, невозможно на основании этого исследования сделать далеко идущий вывод о том, что бикарбонатный буфер приводит к снижению частоты диализного амилоидоза. В последние годы на российских конференциях уделяют немало внимания гемодиализному амилоидозу. Можно подумать, что в нашем отечестве имеются десятки тысяч гемодиализных больных с ветеранским стажем, среди которых амилоидоз свирепствует. Нет сомнений: описываемые эффекты имеют место и представляют большой научный интерес, но, к сожалению, все они пока не привели к сколько-нибудь ощутимому прорыву в диализной технологии. Поэтому на основании эффектов биосовместимости невозможно сделать какие-либо конкретные клинические выводы или руководствоваться ими в выборе гемодиализных материалов. Принимать во внимание эффекты биосовместимости можно будет лишь в случае однозначной доказанности их влияния на основные показатели лечения гемодиализом: смертность, выживаемость, заболеваемость. Читатель, вероятно, подумает, что автор с некоторым пренебрежением относится к исследованиям в области биосовместимости. Напротив! Эти работы, хотя и не имеют сиюминутного прикладного характера, являются фундаментальными для науки. Не исключено, что именно в этой области состоится один из прорывов, который приведет к существенному прогрессу в замещении утраченной функции почек. Если на гемофильтрации и гемодиафильтрации в практике лечения хронической почечной недостаточности уже поставлен большой и жирный крест, то исследования биосовместимости пока еще находятся под большим и жирным вопросом. В октябре 1998 г. в журнале "Dialysis and Transplantation" (Vol. 27, No. 10. - P. 670) помещена очень выразительная карикатура по поводу биосовместимости, которую я скопировал, как мог, и надписи перевел на русский язык (рис. 20-22).

Рис. 20-22. И американцев терзает традиционный русский вопрос.

ЗенСлим - Аюрведическое средство для похудения

Зенслим Диаб - поддержка при сахарном диабете

Корректирует основные причины развития и осложнения сахарного диабета!

Зенслим Артро - устранение причины воспаления и боли

для устранения причин воспалений и укрепления здоровья опорно-двигательной системы

Как вылечить сахарный диабет 2 типа навсегда

Зенслим Сила - поддержка мужского здоровья

Для восстановления потенции и достижения спортивного долголетия

Зенслим Кардио - поддержка для сердца и сосудов

Дла устранения причин болезни сердца и сосудов!

Зеналк - эффективное средство от похмелья