Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/13182
Title: Η επίδραση της αιμοκάθαρσης και του τύπου της μεμβράνης του φίλτρου στην εγγενή ανοσία ασθενών σε αιμοκάθαρση με μελέτη των φυσικών φονικών ΝΚ-λεμφοκυττάρων και των ουδετερόφιλων φαγοκυττάρων
Other Titles: The effect of dialysis modality and membrane performance on native immunity in dialysis patients by studying natural killer NK-lymphocytes and neutrophilic phagocytes
Authors: Παππάς, Ευθύμιος
Keywords: Αιμοκάθαρση
Εγγενή ανοσία
Φυσικών φονικών-ΝΚ λεμφοκυττάρων
Ουδετερόφιλων φαγοκυττάρων
Keywords (translated): Hemodialysis
Innate immunity
Natural killer-NK lymphocytes
Neutrophilic phagocytes
Abstract: Το ανοσοποιητικό σύστημα αποτελεί την κύρια γραμμή άμυνας του οργανισμού σε εξωτερικά ή εσωτερικά ερεθίσματα (αντιγόνα). Η ανοσολογική απάντηση του οργανισμού γίνεται μέσω των Λεμφοκυττάρων (Β και Τ-λεμφοκύτταρα) που απαντούν στο ερέθισμα (αντιγόνο) είτε με την παραγωγή ανοσοσφαιρινών, μέσω των Β-λεμφοκυττάρων, είτε με την δημιουργία ευαισθητοποιημένων Τ-λεμφοκυττάρων για το συγκεκριμένο αντιγόνο. Η Χρόνια Νεφρική Νόσος, χαρακτηρίζεται ως χρόνια συστηματική φλεγμονή, η οποία επιδρά αρνητικά, σχεδόν σε όλα τα συστήματα ή όργανα του οργανισμού. Στα πλαίσια αυτά, η Χρόνια Νεφρική Νόσος επιδρά τόσο στην χυμική όσο και στην κυτταρική ανοσία. Ειδικότερα, προκαλεί καταστολή της χυμικής ανοσίας (μειωμένη παραγωγή ανοσοσφαιρινών), καθώς επίσης και μείωση της κυτταρικής ανοσιακής απάντησης του οργανισμού (μείωση αριθμού των λεμφοκυττάρων, μειωμένη κυτταροτοξικότητα των αντισωμάτων, κ.α.). Όσον αφορά τους ασθενείς με Χρόνια Νεφρική Νόσο οι οποίοι βρίσκονται σε χρόνιο πρόγραμμα εξωνεφρικής κάθαρσης με Τεχνητό Νεφρό, η καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος κλινικά εκδηλώνεται με αυξημένα ποσοστά ιογενών και βακτηριακών λοιμώξεων, σε σχέση με τον γενικό πληθυσμό. Η καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος πιθανώς να οφείλεται στην συσσώρευση των ουραιμικών τοξινών, κυρίως μέσου και μεγάλου μοριακού βάρους. Στην αιμοκάθαρση με τεχνητό νεφρό, η βιοσυμβατότητα των υλικών του εξωσωματικού κυκλώματος, φαίνεται να διαδραματίζει κάποιο ρόλο, επιπρόσθετο σε αυτόν των ουραιμικών τοξινών, εξαιτίας των αντιδράσεων οι οποίες προκαλούνται από την επαφή του αίματος με τα υλικά, τόσο της μεμβράνης του φίλτρου όσο και με τα υπόλοιπα τμήματα του εξωσωματικού κυκλώματος. Ο Σκοπός της παρούσης μελέτης είναι να εξετασθεί η επίδραση της εξωνεφρικής κάθαρσης με Τεχνητό Νεφρό στην εγγενή ανοσία του οργανισμού εκτιμώντας: 1. Τον αριθμό των Φυσικών Φονικών Κυττάρων (ΝΚ- κυττάρων, ΝΚ-cells) στο περιφερειακό αίμα και 2. Την Φαγοκυτταρική ικανότητα των Ουδετερόφιλων Πολυμορφοπύρηνων Κυττάρων σε ασθενείς που υποβάλλονται : α. σε κλασική αιμοκάθαρση (Conventional Dialysis, CD) β. σε on-line αιμοδιαδιήθηση (on-line Hemodiafiltration, on-line HDF) Επιπρόσθετα, θα εξετασθεί, η τυχόν επίδραση στους προαναφερθέντες δείκτες εγγενούς ανοσίας, του είδους της μεμβράνης του φίλτρου αιμοκάθαρσης [υψηλής διαπερατότητας (High Flux) και χαμηλής διαπερατότητας (Low Flux)] Στην μελέτη εντάχθηκαν συνολικά 60 ασθενείς σε εξωνεφρική κάθαρση. Από αυτούς, 20 ασθενείς (ομάδα Ι) υποβάλλονταν σε κλασική αιμοκάθαρση με φίλτρο υψηλής διαπερατότητας (cd-High Flux), 20 ασθενείς (ομάδα ΙΙ) σε εν σειρά αιμοδιαδιήθηση (on-line HDF) και οι υπόλοιποι 20 ασθενείς (ομάδα ΙΙΙ) σε κλασική αιμοκάθαρση με φίλτρο χαμηλής διαπερατότητας (cd-Low Flux). Ως ομάδα ελέγχου χρησιμοποιήθηκαν 40 υγιείς συγγενείς, ίδιας αναλογικά ηλικίας και φύλου, των ασθενών (ομάδα IV). Κανείς από τους ασθενείς σε αιμοκάθαρση δεν διατηρούσε υπολειμματική νεφρική λειτουργία ή διούρηση. Οι συνθήκες αιμοκάθαρσης διατηρήθηκαν ίδιες και σταθερές κατά την διάρκεια της μελέτης σε όλους τους ασθενείς. Χρησιμοποιήθηκε ένα είδος μεμβράνης (Πολυσουλφόνη) και στις τρείς ομάδες των ασθενών ανεξαρτήτως μεθόδου αιμοκάθαρσης. Η λήψη του δείγματος αίματος (πρώτο) έγινε από την αρτηριακή γραμμή πριν την έναρξη της αιμοκάθαρσης (αρτηριακή βελόνα πριν την σύνδεση με το υπόλοιπο εξωσωματικό κύκλωμα). Ένα δείγμα αίματος (δεύτερο) λαμβάνονταν στο τέλος της αιμοκάθαρσης πάλι από τα αρτηριακό σκέλος του εξωσωματικού κυκλώματος πριν την αποσύνδεση του ασθενούς. Στο πρώτο δείγμα έγινε: 1) απομόνωση μονοπύρηνων κυττάρων, 2) απομόνωση ολικών λευκών αιμοσφαιρίων του πλάσματος, 3) υπολογισμός συγκέντρωσης κυττάρων, 4) σήμανση βακτηρίων E. coli με FITC, 5) κυτταρομετρία ροής, 6) προσδιορισμός % ΝΚ-κυττάρων και 7) προσδιορισμός φαγοκυττάρωσης E. coli από τα ουδετερόφιλα. Το δεύτερο δείγμα χρησιμοποιήθηκε για να υπολογισθεί η επάρκεια της κάθαρσης η οποία παρέχονταν στους ασθενείς. Χρησιμοποιήθηκαν οι εξισώσεις υπολογισμού του URR και των spKt/V και dpKt/V. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν: 1. Αριθμός φυσικών φονικών κυττάρων (ΝΚ) υγιών και ασθενών σε αιμοκάθαρση α. Ο αριθμός (%) των ΝΚ κυττάρων μειώνεται στους ασθενείς σε εξωνεφρική κάθαρση (στο σύνολο των ασθενών) σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (6.2±2.8 % vs 8.1±1.8 %, p < 0.001) β. Ο αριθμός (%) των ΝΚ κυττάρων μειώνεται στους ασθενείς σε on-line HDF σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (5.6±2.6 % vs 8.1±1.8 %, p < 0.01) γ. Ο αριθμός (%) των ΝΚ κυττάρων δεν μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε cHD High Flux σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά [6.9±3.3 % vs 8.1±1.8 %, p = ns (0.50)] δ. Ο αριθμός (%) των ΝΚ κυττάρων μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε cHD Low Flux σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (6.0±2.7 % vs 8.1±1.8 %, p < 0.01) ε. Ο αριθμός (%) των ΝΚ κυττάρων δεν μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε on-line HDF σε σχέση με ασθενείς σε cHD High Flux (6.9±3.3 5% vs 5.6±2.6 %, p = ns) στ. Ο αριθμός (%) των ΝΚ κυττάρων δεν μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε on-line HDF σε σχέση με ασθενείς σε cHD Low Flux (6.0±2.7 % vs 5.6±2.6 %, p = ns) ζ. Ο αριθμός των ΝΚ κυττάρων δεν μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε cHD High Flux σε σχέση με ασθενείς σε cHD Low Flux (6.9±3.3 % vs 6.0±2.7 %, p = ns) 2. Φαγοκυτταρική ικανότητα των Ουδετερόφιλων Πολυμορφοπύρηνων Κυττάρων α. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) μειώνεται στους ασθενείς σε εξωνεφρική κάθαρση (στο σύνολο των ασθενών) σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (10.1±2.8 % vs 16.6±1.5 %, p < 0.001) β. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) μειώνεται στους ασθενείς σε on-line HDF σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (11.1±2.3 % vs 16.6±1.5 %, p < 0.001) γ. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) μειώνεται στους ασθενείς σε cHD High Flux σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (7.9±2.4% vs 16.6±1.5 %, p < 0.001) δ. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) μειώνεται στους ασθενείς σε cHD Low Flux σε σχέση με υγιείς εθελοντές με τα ίδια δημογραφικά χαρακτηριστικά (11.2±2.5 % vs 16.7±2.4 %, p < 0.001) ε. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε cHD High Flux σε σχέση με ασθενείς σε on-line HDF (7.9±2.4 % vs 11.1±2.3 %, p < 0.001) στ. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε cHD Low Flux σε σχέση με ασθενείς σε on-line HDF (11.2±2.5% vs 11.1±2.3 %, p = ns) ζ. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων (AFU) δεν μειώνεται στατιστικά σημαντικά στους ασθενείς σε cHD High Flux σε σχέση με ασθενείς σε cHD Low Flux (7.9±2.4 % vs 11.2±2.5 %, p < 0.001) 3. Παραθορμόνη και αριθμός των ΝΚ κυττάρων α. Από την συσχέτιση κατά Pearson διαπιστώθηκε θετική (r = 0.305) γραμμική συσχέτιση μεταξύ της Παραθορμόνης (PTH) και του αριθμού (%) των ΝΚ κυττάρων στο σύνολο των ασθενών σε αιμοκάθαρση β. Επίσης από την συσχέτιση κατά Pearson δεν διαπιστώθηκε θετική γραμμική συσχέτιση μεταξύ της Παραθορμόνης (PTH) και του αριθμού (%) των ΝΚ κυττάρων στους ασθενείς σε on-line HDF γ. Παρόμοια αποτελέσματα είχαμε από την συσχέτιση κατά Pearson διαπιστώθηκε θετική (r = 0.554) γραμμική συσχέτιση μεταξύ της PTH και του αριθμού (%) των ΝΚ κυττάρων στους ασθενείς σε cHD High Flux δ. Τέλος από την συσχέτιση κατά Pearson διαπιστώθηκε αρνητική (r = 0.544) γραμμική συσχέτιση μεταξύ της PTH και του αριθμού (%) των ΝΚ κυττάρων στους ασθενείς σε cHD Low Flux 4. Παραθορμόνη και Φαγοκυτταρική ικανότητα των Ουδετερόφιλων Πολυμορφοπύρηνων Κυττάρων. Όσον αφορά την φαγοκυτταρική ικανότητα των Ουδετερόφιλων Πολυμορφοπύρηνων Κυττάρων δεν παρατηρήθηκε ούτε θετική ούτε αρνητική στατιστικά σημαντική συσχέτιση με την Παραθορμόνη του ορού Συμπερασματικά, α) το είδος της μεμβράνης (στερεοδομή, ηλεκτρικό φορτίο, κ.τ.λ.) φαίνεται ότι επηρεάζει τον αριθμό (και την ενεργότητα) των ΝΚ-κυττάρων των ασθενών σε αιμοκάθαρση, με σαφή θετική υπεροχή των συνθετικών μεμβρανών, β) η φαγοκυτταρική ικανότητα των Ουδετερόφιλων Πολυμορφοπύρηνων Κυττάρων είναι μειωμένη και στους ασθενείς σε χρόνιο πρόγραμμα αιμοκάθαρσης. Το είδος της αιμοκάθαρσης και το είδος του υλικού της μεμβράνης του φίλτρου δεν φαίνεται να επηρεάζουν τον βαθμό μείωσης της φαγοκυτταρικής ικανότητας κυττάρων που μελετήθηκαν, γ) η παραθορμόνη του ορού βρέθηκε να έχει, είτε θετική συσχέτιση με τα ΝΚ-κύτταρα, είτε αρνητική, γεγονός όμως το οποίο δεν αποκλείει την επίδραση της παραθορμόνης στον πληθυσμό των Τ-λεμφοκυττάρων ,επιπρόσθετα, αν και δεν διαπιστώθηκε σημαντική συσχέτιση της παραθορμόνης με την φαγοκυτταρική ικανότητα των Ουδετερόφιλων Πολυμορφοπύρηνων Κυττάρων, ούτε αυτό το γεγονός αποκλείει την θετική ή αρνητική επίδραση της παραθορμόνης στην κυτταρική λειτουργία των Ουδετερόφιλων Κυττάρων
Abstract (translated): The immune system is the main defense line of the organism, in external or internal actions (antigens). The immune reaction of the organism is through lymphocytes (B and T cells) that can be response in the antigen, either by the production of immunoglobulins via B-lymphocytes or by the generation of sensitized T-lymphocytes for the particular antigen. Chronic Kidney Disease is characterized as chronic systemic inflammation, which affects negatively, in almost all systems or organs of the organism. Chronic Kidney Disease affects both humoral and cell-mediated immunity. In particular, it causes suppression of humoral immunity (decreased production of immunoglobulins), as well as reduction of the cell-mediated immune response of the organism (decrease in the number of lymphocytes, decreased cytotoxicity of antibodies, etc.). For patients with end stage renal disease (ESRD) undergoing hemodialysis, suppression of the immune system can be manifested by a higher incidence of viral and bacterial infections compared to the general population. The suppression of the immune system is probably due to the accumulation of uremic toxins, mainly medium and high molecular weight. In hemodialysis, the biocompatibility of extracorporeal material appears to have a role, in addition to that of uremic toxins, due to the reactions caused by the contact of the blood with the materials of both the membrane of the dialyzer and the remaining particles of the extracorporeal circuit. The purpose of this study is to investigate the effect of hemodialysis on the innate immunity of the body by evaluating: 1. The number of natural killer cells (NK-cells) in peripheral blood 2. In the phagocytosis of neutrophils polymorphonuclear cells (AFU) In patients undergoing: a) Conventional hemodialysis (cHD) b) On-line Hemodiafiltration (on-line HDF) Additionally, any effect on the above-mentioned immune markers, by the type of hemodialysis membrane (high permeability-High Flux and low permeability-Low Flux), will be examined. A total of 60 patients were enrolled in the study. Twenty of these patients (group I) were hemodialyzed with convectional hemodialysis by a high permeability dialyzer (cHD-High Flux), 20 patients (group II) were on-line Hemodiafiltration (on-line HDF), and the others 20 patients (group III) were on convectional hemodialysis with low-permeability dialyzer (cHD-Low Flux). As a control group 40 healthy relatives, of the same age and sex ratio, as the patients (group IV) were used. None of the dialysis patients maintained residual renal function or diuresis. During the study, dialysis conditions were maintained same and stable for all the patients. One type of membrane (Polysulfone) was used in all three groups of patients regardless of the type hemodialysis. A blood sample was taken from the arterial line before hemodialysis began (arterial needle prior to binding to the remaining extracorporeal circuit). Another blood sample was taken at the end of hemodialysis again from the arterial line of the extracorporeal circuit before disconnecting the patient. The pre-dialysis sample was for 1) isolation of mononuclear cells, 2) isolation of total white blood cells, 3) calculation of cell concentration, 4) labeling of E. coli bacteria by FITC, 5) flow cytometry, 6) determining percentage of NK-cells and 7) determining E.coli phagocytosis from neutrophils. The post-dialysis sample was used to measure the adequacy of dialysis, provided to the patients, through the calculation equations of URR and spKt /V and dpKt /V. The results of our study showed: I. The number of Natural killer cells (NK) healthy and patients on hemodialysis 1) The number (%) of NK cells is decreased in patients undergoing hemodialysis (in all patients) compared to healthy volunteers with the same demographic characteristics (6.2 ± 2.8 % vs 8.1 ± 1.8 %, p <0.001) 2) The number (%) of NK cells is decreased in patients in on-line HDF (in all patients) compared to healthy volunteers with the same demographic characteristics (5.6 ± 2.6 % vs 8.1 ± 1.8 %, p <0.001) 3) The number (%) of NK cells is not statistically significantly reduced in cHD High Flux patients compared to healthy volunteers with the same demographic characteristics [6.9 ± 3.3% vs. 8.1 ± 1.8%, p = ns (0.50)] 4) The number (%) of NK cells is decreased in patients in cHD Low Flux hemodialysis compared to healthy volunteers with the same demographic characteristics (6.0 ± 2.7% vs 8.1 ± 1.8%, p <0.01) 5) The number (%) of NK cells is not reduced in on-line HDF patients compared to cHD High Flux patients (6.9 ± 3.3 ± 5% vs 5.6 ± 2.6%, p = ns) 6) The number (%) of NK cells is not reduced in on-line HDF patients compared to cHD Low Flux patients (6.9 ± 3.3 ± 5% vs 5.6 ± 2.6%, p = ns) 7) The number (%) of NK cells is not reduced in high Flux cHD patients compared to cHD Low Flux patients (6.9 ± 3.3 ± 5% vs 5.6 ± 2.6%, p = ns) II. The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) 1) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) is decreased in patients undergoing hemodialysis (in all patients) compared to healthy volunteers with the same demographic (10.1±2.8 % vs 16.6±1.5 %, p < 0.001) 2) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) is decreased in on-line HDF patients compared to healthy volunteers with the same demographic (11.1±2.3 % vs 16.6±1.5 %, p < 0.001) 3) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) is decreased in c-HD High Flux patients compared to healthy volunteers with the same demographic (7.9±2.4% vs 16.6±1.5 %, p < 0.001) 4) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) is decreased in c-HD Low Flux patients compared to healthy volunteers with the same demographic (11.2±2.5 % vs 16.7±2.4 %, p < 0.001) 5) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) is decreased in c-HD High Flux patients compared to patients in on-line HDF patients (7.9±2.4 % vs 11.1±2.3 %, p < 0.001) 6) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) is decreased in c-HD Low Flux patients compared to patients in on-line HDF patients (11.2±2.5% vs 11.1±2.3 %, p = ns) 7) The phagocytosis of the Neutrophils Polymorphonuclear cells (AFU) does not reduced in high Flux cHD patients compared to cHD Low Flux patients (7.9±2.4 % vs 11.2±2.5 %, p < 0.001) III. Parathormone (PTH) and NK-cells numbers 1) From the Pearson correlation, there was a positive (r = 0.305) linear correlation between PTH and the number (%) of NK cells in all the patients undergoing hemodialysis 2) Also, from the Pearson correlation, there was no positive linear correlation between PTH and the number (%) of NK cells in on-line HDF patients 3) Similar results we had from the Pearson correlation, that was found positive (r = 0.554) linear correlation between PTH and the number (%) of NK cells in patients in cHD High Flux hemodialysis 4) Finally, Pearson correlation was found to be negative (r = 0.544) linear correlation between PTH and the number (%) of NK-cells in patients undergoing cHD Low Flux IV. Parathormone (PTH) and the phagocytosis of the Neutrophils polymorphonuclear cells (AFU) Regarding phagocytosis of the neutrophils polymorphonuclear cells, either positive or negative statistically significant correlation with serum parathormone was noticed. In conclusion, a) the type of membrane (architectural construction properties, electrical charge, etc.) appears to affect the number (and activity) of NK-cells of dialysis patients with clear positive superiority of synthetic membranes, b) the phagocytosis ability of Neutrophils Polymorphonuclear cells is reduced in patients in a chronic hemodialysis program whereas the hemodialysis mode and type of dialyzer membrane material does not appear to affect the reduction ratio of phagocytosis, c) parathormone was found to have either a positive correlation with NK cells or negative, fact that does not exclude the influence of parathormone on the T-lymphocytes cell population, in addition, although no significant correlation of parathormone with phagocytosis ability of Neutrophils Polymorphonuclear cells was found, this does not rule out the positive or negative effect of parathormone on the cellular function of Neutrophils Polymorphonuclear cells.
Appears in Collections:Τμήμα Ιατρικής (ΔΔ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
PhD-Pappas E..pdf2.24 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.