Mecanisme prin care deshidratarea poate duce la boala cronică de rinichi

Abstract

Se știe că deshidratarea, o afecțiune care caracterizează pierderea excesivă de apă din organism, este bine cunoscută ca fiind asociată cu disfuncția renală acută; cu toate acestea, a fost considerată în mare parte reversibilă și ca fiind asociată fără efecte pe termen lung asupra rinichiului. Recent, în America Centrală a apărut o epidemie de boală renală cronică în care factorul de risc major pare să fie deshidratarea recurentă asociată cu căldura. Acest lucru a condus la studii care au investigat dacă deshidratarea recurentă poate duce la afectarea permanentă a rinichilor. Au fost identificate trei mecanisme potențiale majore, inclusiv efectele vasopresinei asupra rinichiului, activarea căii aldose-reductazei-fructokinazei și efectele hiperuricemiei cronice. Descoperirea acestor căi a dus, de asemenea, la recunoașterea faptului că deshidratarea ușoară poate fi un factor de risc în progresia tuturor tipurilor de boli renale cronice. Mai mult decât atât, există unele dovezi că o creștere a hidratării, în special cu apă, poate preveni, de fapt, bolile renale cronice cerebrale. Astfel, se dezvoltă un întreg domeniu nou de investigație care se concentrează pe rolul apei și al osmolarității și pe influența acestora asupra funcției și sănătății rinichilor.

© 2015 S. Karger AG, Basel

Deshidratarea se referă în mod clasic la pierderea excesivă de apă din organism prin condiții precum diareea, transpirația sau pierderile urinare, dar în rândul publicului profan deshidratarea se poate referi, de asemenea, la pierderea atât de apă, cât și de sare, ceea ce duce la o stare hipovolemică . Deshidratarea are efecte multiple asupra rinichilor, conducând la concentrația urinară datorită activării vasopresinei care apare ca urmare a creșterii osmolarității serice datorate pierderii de apă din organism. În mod clasic, deshidratarea duce la o „stare prerenală” asociată cu vasoconstricție intrarenală, dar cu o relativă menținere a ratei de filtrare glomerulară (GFR). Dacă depleția de volum este severă, GFR scade, dar s-a considerat că aceasta este complet reversibilă prin hidratare, cu excepția cazului în care ischemia duce la o leziune renală acută (AKI). Cu toate acestea, se consideră că AKI este în mare parte reversibilă. Prin urmare, deshidratarea nu a fost considerată în mod clasic un factor de risc pentru boala cronică de rinichi (CKD).

În ultimii ani, conceptul că deshidratarea nu provoacă IRC a fost contestat. Acest lucru a fost evidențiat în studii recente care au investigat o formă misterioasă de IRC care a fost epidemică în America Centrală . Boala, care a fost denumită Nefropatia Mesoamericană, este observată cu o frecvență remarcabilă în rândul lucrătorilor agricoli de sex masculin de pe coasta Pacificului, în special în Nicaragua și El Salvador. Afecțiunea este diferită de alte cauze majore ale IRC, cum ar fi hipertensiunea arterială și diabetul. Majoritatea subiecților sunt obișnuiți să lucreze multe ore în câmpurile de trestie de zahăr în condiții foarte calde, iar deshidratarea este frecventă în acest grup . Biopsiile renale, atunci când sunt efectuate, arată o boală tubulointerstițială cronică, adesea cu dovezi de ischemie glomerulară . În timp ce etiologia bolii rămâne necunoscută, o ipoteză favorită este aceea că ar putea fi legată de epuizarea recurentă a volumului și de deshidratare . S-a sugerat, de asemenea, că deshidratarea și epuizarea volumului joacă un rol major în creșterea riscului de leziuni renale cauzate de pesticide, substanțe agrochimice, metale grele sau alte potențiale expuneri care sunt încă în curs de investigare .

Grupul nostru și al altora au urmărit trei mecanisme majore posibile prin care deshidratarea și epuizarea volumului pot cauza IRC (figura 1). În primul rând, există din ce în ce mai multe dovezi că creșterile de vasopresină pot avea un rol în provocarea sau exacerbarea CKD . Vasopresina este crescută în cadrul depleției de volum datorită efectelor hiperosmolarității de a stimula eliberarea de vasopresină din hipofiza posterioară. Vasopresina este, de asemenea, crescută la animalele de laborator cu IRC. Atunci când se administrează cantități crescute de apă, nivelurile de vasopresină pot fi suprimate și progresia afectării renale poate fi încetinită. Astfel, vasopresina a apărut ca un mediator probabil al leziunilor renale .

În al doilea rând, se știe că hiperosmolaritatea poate activa o varietate de căi, inclusiv stimularea vasopresinei, a sistemului nervos simpatic central și a căii aldose reductazei. Recent, grupul nostru a arătat, folosind șobolani de laborator, că hiperosmolaritatea asociată deshidratării poate activa calea aldose reductazei în cortexul renal, ceea ce duce la generarea de sorbitol care poate fi apoi transformat în fructoză . Fructoza endogenă generată poate fi apoi metabolizată de fructokinază, o enzimă prezentă în tubulii proximali . Fructoza este metabolizată în fructoză-1-fosfat, dar în acest proces există un consum marcat de ATP intracelular, ceea ce duce la epuizarea fosfatului intracelular, la activarea AMP deaminazei și la generarea de acid uric, stres oxidativ și producerea de chemokine . Stresul oxidativ local duce la leziuni tubulare și stimulează fibroza . Într-adevăr, animalele expuse în mod recurent la căldură și restricție de apă au dezvoltat o boală renală cronică, dar acest lucru nu a fost observat la șoarecii lipsiți genetic de fructokinază . Astfel, activarea căii aldose reductază-fructokinază este un alt mecanism prin care deshidratarea recurentă poate duce la IRC.

În al treilea rând, deshidratarea asociată cu căldura poate duce la hiperuricemie, atât din cauza creșterii producției (asociată cu rabdomioliza subclinică de grad scăzut, subclinică din cauza efortului intens), cât și a reducerii excreției de urat asociată cu vasoconstricția renală . Hiperuricemia este frecventă la subiecții cu nefropatie mezoamericană. La rândul său, hiperuricemia a fost recunoscută ca fiind un factor de risc atât pentru leziuni renale acute, cât și cronice . Mecanismul poate implica vasculopatia indusă de acidul uric cu dezvoltarea hipertensiunii glomerulare , precum și efecte tubulare directe care au ca rezultat tranziția epitelială mezenchimală .

Cercetarea nefropatiei mesoamericane a dus la un interes reînnoit în ceea ce privește rolul deshidratării ca potențial factor cauzal în IRC. Mai recent, pacienți care suferă de afecțiuni care par similare cu nefropatia mesoamericană au fost raportate din alte țări, inclusiv Brazilia, Sri Lanka și Australia . Astfel, este posibil ca deshidratarea recurentă să fie o cauză generală a IRC, care este recunoscută doar în ultimele zile.

În plus, studii epidemiologice provocatoare sugerează că creșterea aportului de lichide poate încetini progresia IRC. Într-adevăr, unele studii epidemiologice sugerează că un debit urinar de 3 litri pe zi asigură o protecție renală semnificativă în comparație cu subiecții care excretă între 1 și 1,5 litri pe zi . Dacă este adevărat, acest lucru sugerează că, în timp ce deshidratarea poate fi un factor de risc pentru IRC, creșterea consumului de apă la un nivel mai mare decât ceea ce se consideră a fi un aport normal poate oferi o protecție superioară. Într-adevăr, un studiu clinic este în curs de desfășurare pentru a testa această posibilitate fascinantă.

O atenționare este că nu toate lichidele trebuie considerate egale. Băuturile răcoritoare și băuturile zaharoase, de exemplu, ar putea fi de așteptat să agraveze boala renală datorită conținutului lor ridicat de fructoză care poate furniza direct substrat pentru calea fructokinazei. Într-adevăr, studiile experimentale arată că fructoza poate induce leziuni renale și poate accelera insuficiența renală cronică la animalele de laborator . Mai mult, unele studii clinice sugerează, de asemenea, că aportul de băuturi zaharoase poate crește riscul de boală renală .

În concluzie, timp de decenii, prevenirea și tratamentul bolii renale au fost orientate în principal către un bun control al tensiunii arteriale și un control strict al diabetului. Noi studii, inițiate în urma cercetărilor privind nefropatia mesoamericană, au identificat deshidratarea ca fiind un alt factor de risc probabil. Studii mai recente investighează dacă protecția poate avea loc nu numai prin prevenirea deshidratării, ci și prin încurajarea unui aport crescut de apă. Studiile clinice sunt acum în curs de desfășurare, dar aceste descoperiri ar putea ajuta la paza unor noi abordări pentru prevenirea și încetinirea progresiei bolii renale.

Sprijin financiar

Sprijinit de un grant de la Danone Research.

Declarație de dezvăluire

RJJJ, CRJ și LGS au primit fonduri de cercetare de la Danone Research pentru a explora mecanismele prin care deshidratarea poate cauza CKD. RJJJ, CRJ, LGL și MAL sunt, de asemenea, membri ai Colorado Research Partners LLC care dezvoltă inhibitori ai metabolismului fructozei. RJJ deține, de asemenea, acțiuni și face parte din consiliul științific al XORT therapeutics.

Contactele autorului

Detalii ale articolului / publicației

Licență de acces liber / Doze de medicament / Disclaimer

Licență de acces liber: Acesta este un articol cu acces deschis, licențiat în conformitate cu termenii licenței Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported (CC BY-NC) (www.karger.com/OA-license), aplicabilă doar versiunii online a articolului. Distribuția este permisă numai în scopuri necomerciale.
Dosarea medicamentului: Autorii și editorul au depus toate eforturile pentru a se asigura că selecția și dozajul medicamentelor prezentate în acest text sunt în concordanță cu recomandările și practicile curente la momentul publicării. Cu toate acestea, având în vedere cercetările în curs de desfășurare, modificările reglementărilor guvernamentale și fluxul constant de informații referitoare la terapia medicamentoasă și la reacțiile medicamentoase, cititorul este îndemnat să verifice prospectul fiecărui medicament pentru orice modificări ale indicațiilor și dozelor și pentru avertismente și precauții suplimentare. Acest lucru este deosebit de important atunci când agentul recomandat este un medicament nou și/sau rar utilizat.
Disclaimer: Afirmațiile, opiniile și datele conținute în această publicație aparțin exclusiv autorilor și colaboratorilor individuali și nu editorilor și editorului (editorilor). Apariția anunțurilor publicitare sau/și a referințelor la produse în publicație nu reprezintă o garanție, o susținere sau o aprobare a produselor sau serviciilor anunțate sau a eficienței, calității sau siguranței acestora. Editorul și editorul (editorii) își declină răspunderea pentru orice vătămare a persoanelor sau a proprietății care rezultă din ideile, metodele, instrucțiunile sau produsele la care se face referire în conținut sau în reclame.

.