Hemodialýza způsobuje akutní pokles průtoku krve v mozku u starších pacientů

Více než dva miliony pacientů na světě trpí vleklým selháním ledvin (ESRD) a u podstatné části z nich je hemodialýza (HD) nejčastěji používanou metodou náhrady renální funkce. Chronická hemodialyzační léčba je spjata s řadou komplikací, mezi něž patří i poškození kognitivních funkcí a organické poškození mozku.¹ Ve srovnání s ostatními komplikacemi (např. anémií, hypertenzí atd.) jsou však tyto změny zpočátku léčby podceňovány anebo jim není věnována dostatečná pozornost. Přitom u starších pacientů léčených HD je poškození kognitivních funkcí velmi obvyklé, s prevalencí až 60 % (!).¹ Pokles kognitivních funkcí je přítomen už u pacientů s mírným až středním stupněm CKD a vstup do pravidelného hemodialyzačního léčení (PDL) je spojován s významným zhoršením řídicích funkcí mozku.²

V nedávné literatuře je publikováno stále více informací o možném negativním vlivu vlastní HD procedury na mozkovou tkáň s výsledkem nevratného poškození. Zaprvé bylo uváděno, že u starších pacientů výskyt CMP stoupá v prvním měsíci PDL léčby a poté zůstává zvýšený i ve srovnání s obdobím před zahájením PDL.³ Zadruhé, při zobrazení na magnetické rezonanci byla zjištěna asociace mezi dlouhodobější PDL a sníženou integritou bílé hmoty.⁴ Zatřetí, snižování teploty dialyzátu vedlo ke zlepšené intradialyzační hemodynamické stabilitě a tak výrazně omezilo progresi přítomných lézí bílé hmoty během prvního roku PDL. Nepřímo tím byly poskytnuty důkazy o přispívání HD procedury k mozkové ischemii.⁵

V současnosti není znám mechanismus, kterým by HD mohla přispívat k poškození mozku. V případě srdce bylo prokázáno, že HD způsobuje pokles průtoku krve myokardem vedoucí k subklinické myokardiální ischemii.⁶ Proto podobně, celkem logicky, lze postulovat hypotézu, že opakovaná HD způsobuje snížení průtoku krve v mozku, a může tak vést ke (kumulativním) ischemickým mozkovým lézím. Tyto léze pak mohou po zahájení PDL přispívat k urychlení zhoršování kognitivních funkcí.

Tato studie je přelomová z několika pohledů: žádná z dosavadních studií nehodnotila akutní účinky HD procedury na CBF za použití kvantitativních měření; CBF byl měřen kvantitativně v časné i pozdní fázi HD výkonu; konečně, měření byla provedena metodou PET‑CT, která je považována za zlatý standard měření CBF.⁷ Předchozí studie měřící CBF během HD uváděly protichůdné či nejednoznačné výsledky.⁸ Navíc byly omezeny na použití transkraniálního dopplerovského měření rychlosti proudění krve ve velkých cévách mozku, které reprezentuje CBF pouze za předpokladu, že průměr (lumen) skenovaných cév zůstává během HD konstantní.⁹

Za normálních fyziologických podmínek CBF závisí na cerebrální perfuzi a cerebrovaskulární rezistenci. Teoreticky je CBF udržován jako relativně konstantní díky autoregulaci mozkového oběhu, který je však výsledkem komplexní souhry mnoha mechanismů – metabolických, myogenních a neurogenních.¹⁰ Zdali HD ovlivňuje tyto mechanismy prostřednictvím inherentní hemodynamické zátěže a metabolických změn, není v současnosti známo. Nicméně tato studie naznačuje, že několik mechanismů spojených s HD léčbou může být zapojeno do intradialyzačního poklesu CBF. Zaprvé je to cerebrální perfuzní tlak, definovaný jako rozdíl mezi středním arteriálním tlakem (mean arterial pressure, MAP) a intrakraniálním tlakem, který během HD závisí na MAP. V této studii MAP signifikantně poklesl mezi T2 a T3, ale bohužel analýza asociace mezi MAP a CBF nebyla konkluzivní. Zajímavé je, že větší objem a rychlost UF, které mohou v principu indikovat vyšší hemodynamickou zátěž při HD, byly spojeny s nižším CBF. Zadruhé, cerebrovaskulární rezistence může být modulována intradialyzačními změnami v metabolických faktorech, jako je např. viskozita krve či tělesná teplota. Na druhé straně faktor jako pCO₂, který se pozitivně asociuje s CBF, zůstal během HD konstantní, a nevysvětluje tak HD způsobený pokles CBF. Dále, vyšší pH krve bylo spojováno s nižším CBF pouze krátce po zahájení hemodialýzy, nikoliv však na jejím konci. Dále hematokrit reflektuje krevní viskozitu a nárůst hodnot hematokritu byl uváděn jako příčina poklesu CBF.¹¹ V této studii byl nárůst hematokritu velmi nízký, a tudíž jen velmi nepravděpodobně vysvětluje pokles CBF. Konečně i vyšší tělesná teplota bývá spojována s nižším CBF, což bylo demonstrováno v již dříve provedené studii s chlazením dialyzačního roztoku.⁵ Autoři uváděli, že v porovnání s dialyzačním roztokem o teplotě 37 °C vedla nižší teplota dialyzátu, o které se předpokládá, že posiluje odolnost cév, ke zlepšení hemodynamické stability pacienta a bránila tak progresi lézí bílé hmoty. Nicméně v této studii autoři použili jak dialyzát o relativně nižší teplotě (36,5 °C), tak současně udržovali i teplotu v místnosti na 20 °C, a přesto došlo k signifikantnímu poklesu CBF.

Obecně vzato, za hranici ischemie v oblasti mozku je považován průtok < 10 ml/100 g/min a < 20 ml/100g/min v penumbře obklopující ischemickou příhodu, který indikuje závažnou ischemii, avšak stále vitální mozkovou tkáň.¹² V této studii nebyly tyto absolutní hranice CBF dosaženy, protože nejnižší individuální CBF činil 24,4 ml/100g/min v čase T3. Nicméně zda pokles CBF vede k ischemii, záleží také na délce trvání poklesu CBF, saturaci krve kyslíkem (oxidace), účinnosti extrakce kyslíku do tkání a přítomné kapilární dysfunkci. Význam oxidace byl zdůrazněn v nedávné studii,¹³ která demonstrovala, že relativní pokles cerebrální oxidace o 15 % během HD definovaný jako cerebrální ischemie byl spojen se zhoršením výkonných kognitivních funkcí po 12 měsících. Dále byla uváděna nižší cerebrální oxidace u pacientů léčených HD v porovnání s pacienty léčenými peritoneální dialýzou či u kontrolní skupiny. Navíc frakce extrakce kyslíku může být parametrem kapilární dysfunkce, která byla nedávno¹⁴ navržena jako patofyziologický podklad symptomů ischemie mozkové tkáně. Kapilární dysfunkce může vést ke změnám průtoku v kapilárách, což může snižovat extrakci kyslíku do tkání, resp. dochází k regionální hypoxii mozkové tkáně i v případě, že mozek je celkově zásoben dostatečným množstvím krve. Takto je tedy vysvětlitelné, že pokles CBF společně s nízkou oxidací tkáně při nízké extrakci kyslíku může vést k riziku ischemie mozku za relativně vyššího CBF u HD pacientů ve srovnání s nedialyzovanými pacienty. Zajímavé je, že endoteliální poškození a dysfunkce, které jsou akceptovány jako běžně přítomné u pacientů na HD, jsou považovány za významnou příčinu kapilární dysfunkce.¹⁴ Autoři popisované studie proto usuzují na přítomnost významné endoteliální dysfunkce navozené HD, protože během HD výkonu došlo k významnému nárůstu koncentrace myeloperoxidázy a pentraxinu 3 v plazmě.^15,16

Limitem popisované studie je jistě relativně malý počet zkoumaných subjektů, což je ale celkem pochopitelné vzhledem k praktickým překážkám při provádění intradialyzačních PET‑CT skenů, zejména pak u starších pacientů. Nicméně PET‑CT je zlatým standardem k měření CBF a toto je první kvantitativní studie měřící během hemodialýzy CBF touto metodou. Dalším limitem je to, že byli zahrnuti pouze starší pacienti, s relativně dlouhým mediánem léčby HD, což logicky limituje generalizaci závěrů studie na obecnou populaci dialyzovaných pacientů. Z důvodu malého vzorku by i zjištění týkající se sekundárního cílového ukazatele studie, tj. asociace faktorů spojených s HD léčbou s CBF, měla být brána uvážlivě.

Závěrem lze konstatovat, že problematika akutních i chronických změn průtoku krve v mozkové tkáni je u HD pacientů velmi aktuální, především pak u přibývající populace seniorů v PDL. Je proto žádoucí provést další studie se zahrnutím rozsáhlejší kohorty pacientů, které by vedly ke detailnějšímu zhodnocení intradialyzačního průběhu CBF ve vztahu k současným změnám MAP, pH krve, kožní teplotě, hematokritu, objemu a míry UF či jiných faktorů, protože identifikace správných faktorů spojených s HD léčbou a podílejících se na CBF může pomoci navrhnout nové protokoly HD léčby, které by minimalizovaly cerebrovaskulární zátěž. Longitudinální asociace mezi poklesem CBF způsobeným HD a kognitivními funkcemi je mnohem méně jasná, a představuje tak další důležité téma, kterému by výzkumníci měli věnovat svoji pozornost.