Atividade da xantina oxidorredutase no plasma pobre e rico em plaquetas como indicador de estresse oxidativo em pacientes que necessitam de terapia de substituição renal Ⅳ

Discussão

Observações gerais

As oxidoredutases, devido às suas atividades duplas, são uma enzima intrigante e de grande importância que nos permite desvendar os mecanismos do estresse oxidativo no corpo humano. No entanto, a dupla atividade do XOR também significa que a interpretação das suas funções é mais desafiadora do que para outrasenzimas antioxidantes.

No presente estudo, a maior atividade XOR foi observada no grupo controle no PPP e no PRP (segundo resultado), significando que este grupo é melhor na compensação do estresse oxidativo. A maior atividade da isoforma antioxidante (XD) observada no PPP e a alta atividade da isoforma XO confirmaram isso. Isto significa que o equilíbrio pró-oxidativo e antioxidante é preservado. Pacientes em hemodiálise antes e logo depoistransplante renalestão altamente expostos ao estresse oxidativo em decorrência da doença de base, bem como dos tipos de terapia renal substitutiva. Isto destaca que a diálise peritoneal causa menor exposição dos pacientes aos efeitos nocivos das espécies reativas de oxigênio do que outras terapias de substituição renal.

Dołęgowska et al. (2010) investigaram a atividade da isoforma XOR no plasma em indivíduos apóstransplante renal, divididos em três grupos: precoce, lento efunção atrasadado órgão transplantado. Eles mostraram aumento na atividade XO e XOR em todos os grupos após 1 e 5 minutos após o transplante. A atividade XD aumentou nos grupos de função lenta e retardada também após 1 e 5min. A maior atividade foi encontrada no caso da isoforma XD (antioxidante) e a menor no caso da isoforma XO (pró-oxidativa). Isto provavelmente se deveu ao aumento do estresse oxidativo como resultado do transplante de órgãos, que o corpo tentou compensar pelo aumento da atividade da isoforma XD [3, 23].

Aumento da conversão de XD em XO apóstransplante renalfoi apresentado por Kwiatkowska et al (2010). Durante a observação de 6-mês de pacientes após o transplante, foi demonstrado que o nível médio de XOR no soro está aumentando constantemente a partir do primeiro dia após a cirurgia. Isto sugere que o nível XOR reflete o grau de dano ao órgão transplantado durante a isquemia/reperfusão (I/R). Aumentos adicionais nos níveis de XOR podem ser explicados pela terapia imunossupressora, que inclui esteróides [23–25]. Herken et al. (2007) mostraram que após o transplante renal, a transformação da isoforma XD na isoforma XO é iniciada no período isquêmico e continua após a reperfusão [25].

QUANTO TEMPO DEMORA PARA CISTANCHE ATUAR EM PACIENTES COM DOENÇA RENAL

Neste estudo, a atividade do XOR no PPP após o transplante diminui significativamente, semelhante às isoformas XD e XDO. A atividade da isoforma oxidase também diminui tanto no plasma pobre quanto no plasma rico em plaquetas, mas não há relações estatisticamente significativas. Isto indica menor estresse oxidativo após o transplante renal porque a conversão da isoforma XD em XO não é aumentada (menor atividade XDO após o transplante renal). Esses resultados podem indicar pequenos danos ao órgão transplantado durante o período de I/R. Deve-se também prestar atenção à atividade significativamente menor do XOR e de sua isoforma em pacientes antes e após o transplante renal em comparação com outras formas de terapia renal substitutiva, bem como em comparação com o grupo controle. Isto sugere uma menor eficiência do sistema antioxidante neste grupo de pacientes.

O tipo ideal de terapia renal substitutiva deve ser selecionado para cada paciente para alcançar os melhores resultados do tratamento. Muitos fatores diferentes impactam o sucesso da terapia utilizada, um dos quais é o estresse oxidativo. Portanto, é crucial estudar o efeito da diálise na atividade do XOR.

Em nosso estudo, a atividade do XOR diminuiu após a hemodiálise no PPP e no PRP. Porém, é maior em comparação aos demais grupos estudados (exceto grupos controle). Isto indica uma maior exposição ao estresse oxidativo neste grupo de pacientes. A atividade da isoforma XD no plasma pobre em plaquetas aumenta após a hemodiálise, e a isoforma XDO diminui, semelhantemente às isoformas XO. No entanto, estas não foram alterações estatisticamente significativas. Por sua vez, nas plaquetas, a atividade XD é significativamente menor após a hemodiálise, enquanto a atividade XO é menor no grupo HD A, e a atividade da isoforma intermediária é maior após a hemodiálise (embora sem significância estatística). Isto indica uma baixa conversão do antioxidante em isoforma pró-oxidativa, o que pode significar menos estresse oxidativo após a hemodiálise.

A influência da hemodiálise na atividade do XOR e suas isoformas no plasma pobre em plaquetas e nas plaquetas foi estudada por Cecerska-Heryć et al (2017). São demonstrados o efeito da hemodiálise na atividade do XOR e suas isoformas em PPP e plaquetas. Além disso, mostraram uma diminuição do estresse oxidativo após a hemodiálise, como evidenciado por uma diminuição na atividade XO e um aumento na atividade XD no plasma PPP [26]. Este estudo também confirma os resultados obtidos por outros cientistas [3, 23–25]. A hemodiálise causa intenso estresse oxidativo, daí o aumento da conversão da isoforma pró-oxidativa em antioxidante após a hemodiálise.

On the other hand, Miric et al. (2013) showed higher XOR activity before hemodialysis compared to control, and increased XOR activity during renal replacement therapy in patients with GNRI (Geriatric Nutritional Risk Index)≤90 (high risk of complications and mortality due to malnutrition), and a reduction in XOR activity in patients with GNRI>90 (baixo risco de morte por desnutrição) em que é realizada hemodiálise. Isso pode significar que a oxidoredutase está envolvida no dano oxidativo induzido pela hemodiálise, o que pode contribuir para a destruição acelerada de proteínas em pacientes com GNRI menor ou igual a 90 [27].

Boban et al. (2014) mostraram que a atividade total do XOR foi maior no grupo de pacientes que sofrem de hipertensão essencial, em comparação com pacientes em diálise. A maior atividade neste grupo também foi demonstrada pela isoforma XD sobre os pacientes controle ou em diálise. Por outro lado, a atividade do XO, que contribui principalmente para a produção de ERO, foi maior em pacientes em diálise [28].

No caso da diálise peritoneal, os resultados por nós alcançados são ambíguos. No plasma pobre em plaquetas, a atividade XD é significativamente menor do que em pacientes hemodialisados, assim como a atividade XO. Isto poderia indicar uma exposição muito menor ao estresse oxidativo dos pacientes em diálise peritoneal do que aqueles submetidos à hemodiálise. No entanto, o padrão é diferente nas plaquetas. A atividade de XD é significativamente menor em pacientes do grupo DP do que em hemodiálise, mas a agudeza de XO é significativamente maior em pacientes em diálise peritoneal.

A atividade intermediária do DXO foi maior nos pacientes submetidos à diálise peritoneal, o que pode indicar um aumento na conversão para a isoforma antioxidante. Porém, deve-se lembrar que sob a influência da RFT, ocorre vazamento de oxidoredutase das células para o plasma. Portanto, a atividade das isoformas XOR nas plaquetas relacionadas à hemodiálise e diálise peritoneal pode atrapalhar esse quadro. Durante a hemodiálise, há aumento da ativação das plaquetas acompanhada de forte estresse oxidativo, resultando em ERO que podem causar a liberação de XOR no plasma, o que pode não acontecer no caso da diálise peritoneal: portanto, atividade XO e XDO muito maior nos pacientes do grupo PD. Os pacientes tratados de forma conservadora também estão expostos ao estresse oxidativo causado pela doença de base, o que pode ser demonstrado pela maior atividade da isoforma XDO e pela alta atividade da isoforma XO no PPP.

Atividade das isoformas da xantina oxidoredutase de acordo com sexo, duração da diálise, idade do paciente, causa e estágio da DRC

Nosso estudo não revelou nenhuma relação entre a atividade XOR e o sexo, exceto uma associação significativa entre a atividade XDO nas plaquetas. Nos homens, a atividade XDO foi significativamente menor do que nas mulheres. Isto apoia a teoria de que a atividade das enzimas antioxidantes pode ser maior nas mulheres. No entanto, o objetivo principal da medição da atividade XDO é analisar as transformações XD em XO. Isto confirma os resultados relatados em estudos anteriores, onde tal relação não foi observada [19, 25]. Anteriormente, apenas Decker et al. (1982) relataram maior atividade XOR em ratos machos em comparação com fêmeas [29].

Foi observado efeito da idade na atividade de todas as isoformas do XOR PPP e das plaquetas em todos os grupos. Os pacientes dos grupos PD e TE eram, em média, mais jovens, e a atividade XD e XO no plasma pobre em plaquetas foi menor nesses pacientes do que nos outros grupos. Apenas a atividade da isoforma XO nas plaquetas foi maior nestes grupos (mais jovens). Estes resultados são diferentes daqueles obtidos para outras enzimas antioxidantes. Isto pode significar que este grupo de pacientes ainda não perdeu a atividade do XOR sob a influência do RFT. No entanto, é mais provável que o tipo de terapia renal substitutiva implementada afete mais a atividade do XOR do que a idade. Isto parece ser confirmado pelos resultados da nossa regressão multivariada, bem como pelos estudos realizados por Cecerska-Heryć et al.(2017).

Tabela 8 A influência de parâmetros específicos na atividade das isoformas da xantina oxidoredutase

A tabela apresenta valores de p que definem a significância estatística. A relação entre sexo, duração da diálise, idade, estágio da doença renal crônica ecausas da doença renal crônicae a atividade das isoformas XOR foi avaliada usando ANOVA HD unidirecional e duração da diálise - a relação entre o tipo de terapia (hemodiálise, diálise peritoneal, pacientes antes do transplante renal), duração da diálise e a atividade das isoformas XOR HD e idade - dependência entre os grupos estudados (hemodiálise, diálise peritoneal, tratamento conservador, pacientes antes do transplante renal e grupo controle), idade dos pacientes e atividade da isoforma XOR O estágio dedoença renal crônica- a relação entre a gravidade da doença renal crónica com base na TFGe e a actividade das isoformas XOR As causas da doença renal crónica - a relação entre causas seleccionadas de doença crónica e a actividade das isoformas XOR NS não foi encontrada nenhuma relação estatisticamente significativa

No presente estudo, foi encontrada uma relação significativa entre a duração da diálise, o tipo de terapia renal substitutiva utilizada e a atividade de todas as isoformas XOR tanto no plasma pobre em plaquetas quanto nas placas. Porém, na PPP proveniente de diálise de maior duração, foi observada diminuição da atividade das isoformas XD e XO. Além disso, a atividade das isoformas XD, XDO e XO aumenta nas plaquetas. A atividade XOR aumentou nas plaquetas devido à ativação contínua como resultado da diálise de longo prazo e da doença renal progressiva que causa agravamento do estresse oxidativo e da produção de ROS, que por sua vez destrói as plaquetas sanguíneas. No entanto, a redução da atividade da isoforma XOR na PPP confirma os resultados obtidos por outros pesquisadores sobre a diminuição das atividades das enzimas antioxidantes juntamente com a diálise a longo prazo.

Com base na análise de regressão multivariada constatou-se que parâmetros como tipo de terapia renal substitutiva utilizada idade do paciente tempo de diálise e estágio da DRC afetaram a atividade de XO no PPP XD no PRP e XO no PRP respectivamente, cerca de 33% de XO no plasma pobre em plaquetas, 39% de XD em plaquetas e 32% de XO em plaquetas. (Tabela 9).

Nosso estudo demonstrou o efeito da doença renal crônica na atividade de XD e XO na PPP. A maior atividade das isoformas XOR ocorreu em pacientes com hipertensão e nefropatia diabética, e a menor em pacientes com ADPKD (doença renal policística herdada autossômica dominante). A análise de regressão multivariada indica uma correlação negativa independente entre a atividade XO no PRP e a gravidade dodoenças renais crônicas.

Como o XOR desempenha um papel importante na produção de ácido úrico, a relação entre a atividade do XOR e a hipertensão ou o risco cardiovascular é amplamente descrita. Níveis elevados de ácido úrico no soro estão associados a danos oxidativos na parede dos vasos, alterações inflamatórias e proliferativas dos vasos, hipertensão e comprometimento da função renal. Níveis elevados de ácido úrico podem ser um fator no aumento do risco de eventos cardiovasculares. Portanto, as tentativas estão focadas em bloquear a atividade XOR para reduzir a concentração de AU. O efeito positivo da inibição da produção de XOR no sistema cardiovascular foi documentado [33]. Nosso estudo mostrou uma correlação negativa entre a atividade de XD na PPP e a concentração de ácido úrico e uma correlação positiva entre a atividade de XO na concentração de PPP e AU. Estes resultados confirmam a importância fisiológica do XOR também na proteção contra doenças cardiovasculares.

Nakatani et al. (2017) mostraram correlação positiva entre glicose, concentração de ácido úrico e atividade XOR em pacientes em hemodiálise. No mesmo estudo, a análise de regressão multivariada mostrou correlações positivas e independentes entre a concentração de glicose e diabetes tipo 2 com diagnóstico de atividade XOR. Em contraste, a concentração de ácido úrico correlacionou-se positivamente com a atividade XOR em pacientes hemodialisados ​​com diabetes tipo II não diagnosticado. Este estudo indica que o controle glicêmico pode diminuir a possibilidade de produção de ERO mediada pela oxidoredutase em pacientes em hemodiálise [34].

A alta atividade de XO e XD na PPP observada neste estudo em pacientes com nefropatia diabética e hipertensão confirmam um aumento da atividade de XOR neste tipo de doença, devido ao nível distorcido de glicose e ácido úrico, o que pode agravardoença renal crônica. Para pacientes hipertensos, a atividade elevada de XO e XD pode ser um indicador de risco aumentado de eventos cardiovasculares. Não há relação entre a atividade de XOR e ADPKD na literatura.

Conclusão

1. O tipo de terapia renal substitutiva utilizada em pacientes com DRC, a idade dos pacientes, a duração da diálise, as causas da DRC e o estágio de progressão afetam significativamente a atividade do XOR e suas isoformas.

2. Pacientes em diálise peritoneal estão expostos a menos estresse oxidativo do que pacientes em hemodiálise

Limitações Medicamentos utilizados pelos pacientes Os pacientes do grupo de estudo (principalmente hemodiálise) tomaram ide, que pode aumentar o nível de ácido úrico, um forte antioxidante. É também o último produto na via de degradação da hipoxantina, catalisada por XOR. No entanto, nosso estudo não mostrou correlação entre os níveis de ácido úrico e a atividade XOR, exceto pela correlação negativa das isoformas XD e XO no PPP. Esta correlação apenas confirma as propriedades fisiológicas da oxidoredutase; quanto maior a concentração de ácido úrico, menor a atividade da isoforma oxidativa XO.

Transplante renal Inicialmente, planejamos coletar material biológico de pacientes após transplante renal 5 a 7 dias após o transplante, seguido de um mês, três meses e seis meses após o transplante. Infelizmente, devido a problemas logísticos, não foi possível fornecer material de boa qualidade à nossa unidade em todos os momentos. Portanto, decidimos coletar material apenas aproximadamente 7 dias após o transplante.

Referências

1. Okamoto K, Matsumoto K, Hille R, Eger BT, Pai EF, Nishino T. A estrutura cristalina da xantina oxidoredutase durante a catálise: implicações para o mecanismo de reação e inibição enzimática. Proc Natl Acad Sci US A. 2004;101:7931–6. 2. Meneshian A, Bulkley GB. A fisiologia da xantina oxidase endotelial: do catabolismo do urato à lesão de reperfusão e à transdução do sinal inflamatório. Microcirculação. 2002;9:161–75. 3. Dolegowska B, Blogowski W, Domanski L. Evidência clínica da associação entre alterações séricas perioperatórias na atividade das enzimas metabolizadoras da xantina e função precoce do aloenxerto renal pós-transplante. J Am Coll Surg. 2010;211:587–95. 4. Hille R, Nishino T. Estrutura e mecanismo da flavoproteína. 4. Xantina oxidase e xantina desidrogenase. FASEB J. 1995;9:995–1003. 5. Vorbach C, Harrison R, Capecchi MR. A xantina oxidoredutase é fundamental para a evolução e função do sistema imunológico inato. Tendências imunol. 2003;24(9):512–7. 6. Kaminski ZW, Jezewska MM. Forma intermediária desidrogenase-oxidase da xantina oxidorredutase em fígado de rato. 181:177–82. 7. Dołęgowska B. Preditores de análise tardia da função renal transplantada de pró-oxidação e equilíbrio antioxidante e metabolismo do ácido araquidônico em plaquetas sanguíneas e plasma durante isquemia-reperfusão. Estetino: Wydawncitwo Pomorskiej Akademii Medycznej; 2009.