Untersuchungen zum oxidativen Stress bei Hämodialysepatienten

  • Der oxidative Stress wurde in Patienten mit unterschiedlichen Erkrankungen / Therapien nachgewiesen, bei denen ein erhöhter oxidativer Stress aus der Literatur zum Teil bereits bekannt ist,. Patienten mit chronischem Nierenversagen, die mit der Nierenersatztherapie Hämodialyse (HD) behandelt wurden, wurden sowohl vor als auch während der Behandlung untersucht und mit gesunden Probanden verglichen: Hierzu wurden die Konzentrationen von Harnsäure (photometrisch) und MDA im Plasma (HPLC / Fluoreszenz, Thiobarbitursäurederivat), sowie das Ausmaß des MDA-dG-Adduktes M1dG (Immunoslotblot) und (oxidativer) DNA-Schäden mit dem Comet Assay in Leukozyten untersucht. Der Gehalt an Glutathion wurde im Vollblut mit einem kinetischen, photometrischen Test bestimmt. Der Einfluss verschiedener Dialysemembranen und der Anämiebehandlung mit einem Eisen-Präparat auf den oxidativen Stress wurde mit den Markern oxidative DNA-Schädigung und MDA-Bildung im Plasma geprüft. Ein Faktor für die Biokompatibilität der speziell modifizierten MARS-Membran zur Therapie von Patienten mit akutem Leberversagen wurde mit der herkömmlicher Dialysemembranen mit Hilfe des Comet Assay verglichen. Das Ausmaß (oxidativer) DNA-Schäden durch das Nierenersatzverfahren Transplantation wurde dem der HD gegenübergestellt. In einer Pilotstudie wurde die antioxidative Wirksamkeit eines Mischfruchtsaftes an gesunden Probanden anhand der Endpunkte DNA-Schädigung und MDA-Bildung geprüft. Vor HD zeigte sich im Vergleich zu den gesunden Kontrollen ein starker oxidativer Stress in den Blutzellen, hauptsächlich auf DNA-Ebene. Während der HD wurde in den Blutzellen eine Belastung der antioxidativen Abwehr beobachtet, die sich aber weder auf DNA-Ebene noch in einer verstärkten LPO im Plasma äußerte. Die starke Elimination der Harnsäure wirkte sich ebenfalls nicht auf die anderen Marker im Plasma oder den Blutzellen aus. Somit hatte der Verlust der Harnsäure im Plasma keinen messbaren oxidativen Effekt. Die Untersuchung der oxidativen DNA-Schäden mit dem Comet Assay war der empfindlichste Marker zum Nachweis des oxidativen Stress. Die Untersuchung des Einflusses der Dialysemembran zeigte eine geringere Induktion von oxidativem Stress und damit eine höhere Biokompatibilität der synthetischen Polysulfonmembran (Fresenius F8) und der halbsynthetischen, Vitamin E-beschichteten Cellulosemembran (Terumo E15) im Vergleich zur halbsynthetischen, diacetylierten Cellulosemembran (Baxter DICEA170). Die Infusion eines Eisen-Präparates beeinflusste das Ausmaß der Plasma-MDA-Bildung und der oxidativen DNA-Schädigung stärker als die HD-Membran. Der oxidative Stress wurde bei diesen dialyseassoziierten Einflussfaktoren über unterschiedliche Wege ausgelöst: Die Eisen-Infusion kann über die Fentonreaktion die Generierung von ROS induzieren, die dann weitere Zellbestandteile – zuerst im Plasma, dann in den Leukozyten – schädigen. Die Dialysemembranen stimulieren die Leukozyten in unterschiedlichem Maße zur ROS-Produktion, die sich hauptsächlich auf Ebene der DNA auswirkt. Diese Ergebnisse bestätigten sowohl den in der Literatur beschriebenen erhöhten oxidativen Stress in HD-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden, als auch die modulierenden Eigenschaften der Dialysemembran und der Anämiebehandlung. Um die langfristige Konsequenz dieser dialysebedingten Einflüsse für die Folgeerkrankungen besser verstehen zu können, sollten sie in prospektiven Studien weiter untersucht und mit der Morbidität für Atherosklerose und Krebs korreliert werden. Die Membran der MARS-Therapie löste keine zusätzlichen oxidativen DNA-Schäden aus. Hier könnte der Comet Assay klinische prognostische / diagnostische Parameter ergänzen, was in weiteren Untersuchungen noch abgeklärt werden muss. Die Nierentransplantation verstärkte den oxidativen Stress im Vergleich zur Ersatztherapie HD. Die ersten Ergebnisse zeigten nach Intervention mit dem Mischfruchtsaft leicht verringerte oxidative DNA-Schäden. Diese Wirkung sollte an einem größeren Kollektiv mit verschiedenen Dosierungen überprüft werden. Zusammenfassend sind HD-Patienten eine Population, deren erhöhter oxidativer Stress mit unterschiedlichen Markern verfolgt werden kann. Erstmals wurde die besondere Eignung des Comet Assays zur Erfassung oxidativer DNA-Schäden in HD-Patienten nachgewiesen. Zwei Arten von oxidativen Ereignissen scheinen bei diesen Patienten eine Rolle zu spielen: ein latenter dialysemembranabhängiger, leukozytenvermittelter oxidativer Stress und eine aus den Eiseninfusionen resultierende Überlastung der antioxidativen Abwehr.

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Metadaten
Author:Christoph Müller
URN (permanent link):urn:nbn:de:bsz:386-kluedo-16316
Advisor:Gerhard Eisenbrand
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Year of Completion:2003
Year of Publication:2003
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2003/09/17
Tag:Anämiebehandlung ; Dialysemembran ; Glutathion ; Malondialdehyd
GND-Keyword:Comet Assay; Hämodialyse ; Nierenversagen
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Chemie
DDC-Cassification:540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften

$Rev: 12793 $