Desechos metabólicos que no se pueden eliminar mediante diálisis: una descripción detallada de las toxinas urémicas derivadas del intestino

Las toxinas urémicas se refieren a sustancias que no se pueden eliminar a través de la orina y permanecen en el cuerpo con efectos tóxicos en la enfermedad renal en etapa terminal (ESRD). Las características físicas y químicas de las toxinas urémicas se pueden dividir en [1]:

Toxinas de molécula pequeña solubles en agua: masa molecular relativa<500, such as creatinine, urea nitrogen, 1-methyl guanidine, trimethylamine oxide (TMAO), homocysteine and oxalate, etc.

Toxinas de peso molecular medio: peso molecular relativo 500~10000, como la hormona paratiroidea (PTH), la cistatina C, el factor de necrosis tumoral, etc.

Toxinas de unión a proteínas (PBUT): masa molecular relativa > 10 000, incluido p-cresilsulfato (PCS), indilosulfato (IS), indol-3-ácido acético (IAA), ácido fenilacético, ácido hipúrico , etc.

Clínicamente, las toxinas urémicas se pueden dividir en tres categorías según la fuente de su producción [2]:

Metabolitos endógenos: los metabolitos del cuerpo, como la creatinina, el ácido úrico, etc.

Metabolitos microbianos: los precursores de la mayoría de los metabolitos microbianos son sintetizados por la flora intestinal en el intestino, es decir, toxinas urémicas derivadas del intestino, como indoles, fenoles, etc.

Ingestión de sustancias exógenas: como oxalato, etc.

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Vale la pena señalar que la mayoría de los PBUT son toxinas derivadas del intestino, que son difíciles de eliminar mediante diálisis debido a su peso molecular relativamente alto debido a la unión a proteínas, lo que plantea un desafío importante para el tratamiento de la ESRD.

¿De dónde proviene la toxina urémica derivada del intestino?

Se relaciona con la disbiosis de la microbiota intestinal

Existe una asociación bidireccional compleja entre la ERC y el microbioma intestinal:

En los pacientes con ERC, debido a la alteración de la función renal, algunas toxinas del organismo no pueden ser excretadas a tiempo, se ralentiza el tiempo de tránsito intestinal, se altera la asimilación de proteínas, se reduce la ingesta de fibra dietética, suplementos de hierro y uso frecuente de antibióticos, etc. La composición y el metabolismo de la flora intestinal cambian y conducen a la destrucción de la barrera epitelial intestinal. Factores como el uso de drogas y el cambio de dieta causan aún más la alteración de la microecología intestinal.

Después de que la flora intestinal cambia, su función de mantener la barrera de la mucosa intestinal se debilita. El desequilibrio ácido-base intestinal y la aparición de edema de la pared intestinal también dañan la función de barrera intestinal. Las toxinas producidas por la translocación bacteriana o el metabolismo bacteriano ingresan a la circulación sanguínea y las toxinas urémicas derivadas del intestino, como IS, pCS y TMAO, se acumulan en el cuerpo. Al mismo tiempo, la exposición a endotoxinas y las reacciones inflamatorias agravan aún más la progresión de la enfermedad renal. Se forma un círculo vicioso.

Daño al cuerpo causado por la acumulación de toxina de urea intestinal

En los pacientes urémicos, los sitios de unión de la albúmina sérica a los solutos objetivo están muy saturados, la expresión de los transportadores de aniones orgánicos (OAT) en las células epiteliales tubulares renales se reduce significativamente y la capacidad para eliminar las toxinas unidas a las proteínas se ve afectada, lo que da como resultado tales las toxinas se acumulan cada vez más en el cuerpo. La albúmina sérica es incapaz de unirse a altas concentraciones de toxinas unidas a proteínas en el cuerpo, lo que resulta en concentraciones crecientes de toxinas libres, es decir, no unidas en el cuerpo [4]. Los niveles séricos de ácido hipúrico libre, IS, pCS y otras toxinas en pacientes con estadios de ERC 3-5 aumentaron significativamente y aumentaron con la disminución de la función renal, y la tasa de unión a proteínas disminuyó en consecuencia.

La toxina urémica libre derivada del intestino puede acelerar la fibrosis renal y dañar la función endotelial cardiovascular y el sistema nervioso central al mediar el estrés oxidativo, activar la respuesta inflamatoria, inhibir la expresión del gen antienvejecimiento y promover la hipermetilación del gen Klotho. También puede inhibir la actividad enzimática principal. en el cuerpo y afectar el metabolismo de las drogas en el cuerpo.

Estrategias para reducir las toxinas urémicas derivadas del intestino

01 ajuste dietético

Las proteínas son la fuente de sustratos metabólicos para las enterotoxinas. El alto consumo de proteínas en la dieta se asocia con el empeoramiento de la función renal y está relacionado con las fuentes de proteínas: el aumento del consumo de carne roja aumenta el riesgo de ESRD, mientras que los frijoles y los productos lácteos bajos en grasa pueden reducir el riesgo correspondiente. Una dieta rica en fibra dietética también ayuda a regular la estructura de la flora, lo que puede reducir significativamente los niveles de IS y PCS en el plasma de pacientes en hemodiálisis de mantenimiento [5].

02 Modulador microecológico intestinal

Los moduladores microecológicos intestinales [5] incluyen:

①Probióticos: preparados que contienen bacterias o componentes bacterianos, como Bifidobacterium, Lactobacillus, etc.;

② Prebióticos: algunos componentes alimentarios no digeribles, como los factores bífidos y varios oligosacáridos, pueden promover el crecimiento de los probióticos.

③ Simbióticos: una combinación de probióticos y prebióticos. Los estudios han demostrado que el uso de reguladores microecológicos intestinales puede reducir los niveles de pCS y IS en el plasma de pacientes en hemodiálisis.

03 Reducir la acumulación de toxinas intestinales

Dado que las toxinas de origen intestinal son producidas principalmente por el intestino, en teoría, el uso de adsorbentes intestinales para absorber las toxinas de origen intestinal y sus precursores, o el uso de laxantes para promover la excreción de toxinas, puede reducir la acumulación de toxinas de origen intestinal. . AST-120 es un adsorbente de carbono inventado en Japón. Los estudios han encontrado que AST-120 puede reducir los niveles séricos de IS en pacientes con uremia, reducir la permeabilidad de la mucosa intestinal, inhibir la translocación de endotoxinas derivadas del intestino y reducir el estado microinflamatorio[5].

Los estudios domésticos han encontrado que el ruibarbo, una medicina tradicional china para dragar los intestinos, tiene efectos inhibitorios sobre varias bacterias grampositivas y dañinas en el tracto intestinal, como Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Bacteroides fragilis. La decocción de Chengqi puede reducir la cantidad de diversas bacterias patógenas en el intestino, reducir la secreción de metabolitos de ácidos grasos de cadena corta de la flora intestinal, inhibir la producción de toxinas como el ácido propiónico y mejorar el daño patológico renal y la disminución de la función renal [6] .

04 Purificación de la sangre

Los métodos de purificación de sangre incluyen HD, hemodiafiltración (HDF), hemofiltración (HF), hemoperfusión, plasmaféresis, inmunoadsorción, etc. Las tasas de reducción de IS y PCS del tratamiento de HD convencional fueron 31,8 por ciento y 29,1 por ciento, respectivamente. El uso de hemodiálisis de alto flujo (HFHD) y HD prolongada puede mejorar la eliminación de PBUT. Además, la tecnología mejorada del dializador también puede ayudar. Las membranas de triacetato de celulosa de superflujo (SF) de poro grande tienen una mayor holgura que las membranas de triacetato de celulosa de bajo flujo (LF). El efecto de eliminación de la tecnología de separación y adsorción de plasma en PCS es significativamente mejor que el de la diálisis de alto flujo, pero el costo de la tecnología de separación y adsorción de plasma es alto y no puede promoverse clínicamente en la actualidad [5].

El ibuprofeno, la furosemida y el triptófano tienen los mismos sitios de unión a la albúmina plasmática que IS, IAA, etc. Estas moléculas se denominan agentes de reemplazo de unión a la albúmina, que pueden aumentar el nivel libre de PBUT cuando se infunden durante la diálisis, lo que aumenta la tasa de eliminación de toxinas. [5].

05 Inhibidores de alfa-glucosidasa

La acarbosa es un inhibidor de la -glucosidasa presente en el borde en cepillo intestinal, que puede dificultar la hidrólisis de polisacáridos y oligosacáridos en monosacáridos como la glucosa. Los carbohidratos no digeridos favorecen el crecimiento de bacterias sacarolíticas, mientras que las bacterias proteolíticas se reducen significativamente, lo que lleva a una menor producción de pCS en el colon [2].

Resumen

En los pacientes con ERC, debido al desequilibrio de la flora intestinal, la acumulación de toxinas urémicas conduce a una respuesta inflamatoria sistémica y una respuesta al estrés oxidativo, lo que acelera el progreso de la ERC y forma un círculo vicioso. Las toxinas urémicas derivadas del intestino son las principales toxinas unidas a proteínas. Limitar los alimentos ricos en proteínas, aumentar la fibra dietética, complementar los probióticos o prebióticos y regular la flora intestinal puede ayudar a reducir la producción excesiva de toxinas derivadas del intestino desde la raíz. Al mismo tiempo, el uso de medicamentos chinos y occidentales para promover la excreción de toxinas y aliviar la acumulación de toxinas intestinales y la preservación de la función renal residual tanto como sea posible puede ayudar a retrasar la progresión de la ERC y reducir las complicaciones urémicas y la mortalidad. . La forma de reducir la producción de toxinas urémicas derivadas del intestino desde la raíz y mejorar la eliminación de las toxinas unidas a proteínas merece la pena: preocupaciones clínicas y de investigación.

Referencia

1. Zhang Ying, Cai Meishun. Progreso de la investigación sobre las toxinas urémicas derivadas del intestino [J]. Purificación de sangre de China, 2022, 21(11):831-834.

2. Niu Jie, Zhu Lin, Wang Yuqing, et al. Efectos de cambiar la microecología intestinal en la enfermedad renal crónica [J]. Revista china de medicina integrativa y nefrología, 2023, 24(4):375-376.

3. Wang Gehao, Yu Shengqiang. Interacción entre la enfermedad renal crónica y la microecología intestinal [J]. Revista de nefrología clínica, 2019, 19(9):700-705.

4. Xiangxuemei, Li Yihang, Mou Zengyi, et al. Basado en el "eje intestino-riñón" para explorar el progreso de la investigación de las toxinas urémicas derivadas del intestino en la enfermedad renal crónica [J]. Diario chino de fórmulas experimentales, 2023, 29(7):274-282.

5. Cheng Yun, Cao Xuesen, Zou Jianzhou. Progreso de la investigación sobre el sulfato de p-cresol y el sulfato de indoxilo de las toxinas urémicas derivadas del intestino [J]. Medicina Clínica China, 2015(6):815-818.

6. Wang Huiling. Progresión y estrategias de intervención de toxinas urémicas erógenas e insuficiencia renal crónica [J]. Chinese Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Nephrology, 2020, 21(1):79-81.