Metabolismus svalových proteinů při dialýze

Bohé J, Rennie M. Muscle protein metabolism during hemodialysis. J Ren Nutr 2006;1:3–16.

Přes pokrok v dialyzačním léčení je mortalita nemocných v hemodialyzační léčbě vysoká, pohybující se v rozmezí 10–20 % za rok. Jednou z významných příčina zůstává i proteino-energetická malnutrice.

Metabolický obrat proteinů (tj. tvorba a degradace tělesných bílkovin) se u dospělého člověka pohybuje v rozmezí 3,5–4,5 g/kg t.h./den. I při malé, ale déletrvající supresi proteosyntézy, jak je tomu často při dialyzačním léčení, dochází relativně rychle k úbytku tělesných bílkovin (prevalence až 40 %). Faktory ovlivňující rozvoj proteino-energetické malnutrice zahrnují: 1) ztrátu metabolických funkcí ledviny při selhání funkce, retence katabolitů, nechutenství, snížení příjmu nutrientů v dietě, hormonální a metabolické poruchy (inzulinová rezistence, zvýšená aktivita glukagonu, zvýšené hodnoty PTH apod.); 2) příjem velkého množství léků zatěžujících proces trávení; 3) řada komorbidit, např. diabetes mellitus. Velmi závažným problémem je obecně úbytek svalové hmoty, který ovlivňuje též motilitu nemocných.

Jednou z metod je stanovení dusíkové bilance, která ovšem vyžaduje dynamické měření (mezi svalovou tkání obsahující 75 % proteinového depo a extracelulární tekutinou probíhá trvale dynamický transport aminokyselin). K měření lze užít např. 15N glycinu měřeného po předchozí i.v. aplikaci následně v moči. Jinou metodou je podání některé z proteosyntetických rozvětvených aminokyselin, např. 13C leucinu či fenylalaninu.

Nověji se užívá spíše stanovení poměru RNA/protein či RNA/DNA, analýza aminokyselin svalové tkáně (včetně mikroperfuze s eluací dialyzátu), nebo také stanovení pomocí metody Western blot (fosfoproteiny či mRNA) či stanovení PCR.

Je však známo, že samotná chronická renální insuficience katabolické procesy nenastartuje.

Významnou roli v udržení svalového metabolismu má úprava metabolické acidózy. Za podmínek stabilizovaného pH vnitřního prostředí lze dlouhodobě udržet vyrovnanou dusíkovou bilanci při příjmu 0,55–0,6 g proteinu/kg/den, zatímco při poklesu HCO3 pod 20 mmol/l významně stoupá oxidace esenciálních aminokyselin a klesá efektivní proteosyntéza vedoucí k vyšší potřebě bílkovin v dietě nemocných.

V současné době je pozornost zaměřena na stanovení tzv. proteosom-ubiquitinového komplexu, který slouží jako marker proteolytické aktivity. Při stabilizovaném metabolickém stavu svalové koncentrace ubiquitin mRNA nebyla zvýšena ani u dlouhodobě dialyzovaných nemocných. Dochází zřejmě k adaptivní odpovědi dané down-regulací koncentrace svalového ubiquitinu a aktivity dehydrogenázy rozvětvených ketoaminokyselin, což metabolismus svalové tkáně snižuje.

Samotná hemodialýza mění v krátkém časovém horizontu řadu parametrů vnitřního prostředí. Úprava pH, mineralogramu, koncentrací kreatininu, urey, kyseliny močové je na druhé straně spojeno se ztrátami dialyzovatelných peptidů a aminokyselin, hormonů a aktivací cytokinů.

Během jedné hemodialýzy se ztratí 6–9 g aminokyselin, odpovídající 8–15 % standardního příjmu proteinů v dietě. Při pravidelné dialyzační léčbě třikrát týdně 4 hodiny po dobu jednoho roku odpovídá ztráta aminokyselin úbytku svalové hmoty o 2 kg. Ztracené aminokyseliny z extracelulární tekutiny jsou kontinuálně doplňovány z intracelulárního poolu aminokyselin. Není však přímá korelace mezi extra- a intracelulárním deficitem. Z tohoto pohledu je významné, jak upravit ztráty aminokyselin a jak svalové tkáně. Je nepochybné, že příjem proteinů musí být doprovázen adekvátním příjmem energie (35–40 kcal/kg t.h./den), který rozhoduje významně o využití resorbovaných aminokyselin. U nestabilních nemocných může významně pomoci i podání nutričních roztoků během dialýzy. Spolu s nutricí je však pro udržení objemu svalové hmoty velmi důležité pravidelné svalové cvičení.

Komentář

V současné době nacházíme v léčbě nemocných se selháním funkce ledvin určitý paradox. Na jedné straně se nepochybně zlepšuje dialyzační technika a doplňkové léčebné postupy (např. úprava renální osteopatie a anémie), na straně druhé je dialyzováno stále více starších a starých nemocných s dalšími přidruženými metabolickými chorobami. Není proto divu, že problematice metabolismu proteinů ve svalové tkáni je věnována velká pozornost. Je známo několik cest katabolismu svalových proteinů. Jsou to hlavně tyto metabolické dráhy: 1) lysosomální; 2) aktivací cytoplasmatického kalcia; 3) independentní na ATP; 4) ATP dependentní ubiquitin-proteosomové. V modelu traumatu, sepse a také dekompenzovaného chronického selhání ledvin je ubiquitin- proteosomová cesta degradace nejvýznamnější. Během katabolického stavu dochází k signifikatnímu zvýšení exprese genů ve svalu pro ubiquitin a dehydrogenázu E2 ketoaminokyselin. Jak již autoři článků zmínili, k nejvýznamnějším faktorům aktivace proteolytických genů patří metabolická acidóza, ale také bioinkompatibilní dialyzační membrána a časté zánětlivé procesy.

Špatná dialyzační technika, taktika a nevěnování pozornosti i relativně nevýznamnému chronickému zánětlivému procesu (zuby, klouby apod.) může ve svých důsledcích vést k významnému úbytku svalové hmoty. U nemocných s diabetem navíc přispívá kolísavý příjem energie (poruchy resorpce, enteropatie apod.) a diabetická neuropatie a mikroangiopatie.

Je zřejmé, že tato problematika bude v budoucnu ještě více vystupovat do popředí zájmu v péči o dlouhodobě dialyzované nemocné.

Literatura