нефротоксичність

В
В 		В

Мій SciELO

Індивідуальні послуги

Журнал

  • SciELO Analytics
  • Google Scholar H5M5 ()

Стаття

  • Іспанська (pdf)
  • Стаття в XML
  • Посилання на статті
  • Як цитувати цю статтю
  • SciELO Analytics
  • Автоматичний переклад
  • Надішліть статтю електронною поштою

Показники

  • Цитується SciELO
  • Доступ

Пов’язані посилання

  • Процитовано Google
  • Подібне в SciELO
  • Подібне в Google

Поділіться

Нефрологія (Мадрид)

версія В онлайновій версії ISSN 1989-2284 версія В друкованій версії ISSN 0211-6995

Нефрологія (мадр.) В т.32В No3В КантабріяВ В 2012

КОРОТКІ ОГЛЯДИ

Навколишнє середовище та нирки: Нефротоксичність важких металів

Здоров’я нирок та навколишнє середовище: нефротоксичність важких металів

Ернесто Сабат 1, М. Лудівіна Роблес-Осоріо 2

В даний час ми визнаємо, що токсини навколишнього середовища, такі як кадмій, свинець та миш'як, відіграють значну роль у розвитку хронічної ниркової недостатності. Епідеміологічні дослідження показали сильний зв'язок між впливом цих металів та наявністю хронічної травми нирок. Фізіопатологічні механізми, викликані пошкодженням нирок металами, є складними, а деякі аспекти їх метаболізму та механізми пошкодження залишаються невідомими. Цей огляд має на меті проаналізувати фізіопатологічні механізми ураження нирок, спричинених кадмієм, свинцем та миш'яком.

Ключові слова: Кадмій, свинець, миш'як.

Вступ

Метою цього огляду є аналіз епідеміології, фізіопатології та клінічних проявів нефротоксичності, пов'язаних з цими металами.

Поглинання та метаболізм двовалентних металів

Важкі метали метаболізуються в печінці, де вони зв’язуються з низькомолекулярними білками (

Нефротоксичність кадмію

Епідеміологія

J¤¤rup та ін. 11 дослідили 1021 особу і продемонстрували, що поширеність знаходження маркера канальцевого пошкодження α1-мікроглобуліну була значно вищою у пацієнтів з екскрецією Cd із сечею у високих нормальних межах (Відношення шансів [АБО]: 6, 95% довірчий інтервал [ДІ]: 1,6-22). Нунан та співавт. 12 продемонстрували однакову взаємозв'язок між високим нормальним рівнем Cd у сечі та наявністю канальцевих маркерів пошкодження NAG (N-ацетил-β-D-глюкозамінідаза) та аланінамінопептидази. Поки що в літературі немає повідомлень про вплив Cd на прогресування хронічного ураження нирок, хоча Hellstrom et al. 13 у дослідженні, проведеному у Швеції, продемонстрували більшу частоту пацієнтів на діалізі (АБО: 18, 95% ДІ: 1,3-2,3) у людей, які перенесли Cd, у порівнянні з тими, хто не зазнав впливу.

Патофізіологія

Cd в їжі виявляється зв'язаним з білками металлотіонеїну та фітохелатину (фітохелатини втручаються у вакуолярне утримання важких металів в овочах), які розкладаються шлунковими соками, виділяючи Cd для кишкового всмоктування транспортерами DMT-транспортерів.1 і ZIP-8 17,18 .

У циркуляції він зв’язується з альбуміном і транспортується до печінки, де зв’язується з глутатіоном (GSH) та металотіоїном-1 (MT1). Комплекс Cd-MT1 секретується в жовчі і згодом реабсорбується в кров через ентерогепатичну циркуляцію. Cd-MT1 є низькомолекулярним комплексом (19 .

Лише 10% відфільтрованого Cd реабсорбується в дистальних сегментах нефрону, і можливо, гіперкальциуричний ефект Cd є наслідком пригнічення активності кальцієвих каналів у дистальних канальцях 23 .


Фігура 1. Фізіопатологічні механізми пошкодження нирок кадмію
ДМТ-1: транспортер двовалентного металу-1; MT: металлотіонін.

Клінічні прояви

Основними наслідками хронічного отруєння Cd є пошкодження нирок, демінералізація кісток, артеріальна гіпертензія, зміни легеневої функції в основному обструктивного типу та різні типи раку (сечового міхура, легенів).

Вимірювання вмісту Cd у крові відображає гострий вплив, тоді як вимірювання сечі відображає ниркову концентрацію цієї сполуки та корисно для оцінки хронічного впливу 29 .

Профілактика є найважливішим фактором управління впливом цього металу, оскільки не існує ефективного лікування цієї токсичності.

Нефротоксичність свинцю

Епідеміологія

Перший зареєстрований випадок нефротоксичності, пов'язаний з Pb, був описаний у 19 столітті, і з тих пір вплив високих концентрацій Pb вважався фактором ризику розвитку артеріальної гіпертензії та ураження нирок. Однак лише недавніми дослідженнями було визнано, що вплив доз, які вважаються навіть «нормальними», має прямий вплив на функцію нирок і збільшує ризик серцево-судинної захворюваності 31 .

Менке та ін. 32, на основі результатів NHANES III та 12-річного спостереження за населенням, вони показали, що чим вище концентрація Pb, тим вища смертність, головним чином, від серцево-судинної етіології.

Існує суперечка щодо того, який слід розглядати як максимальний нетоксичний рівень Pb у крові та сечі, оскільки є все більше доказів того, що рівні, які раніше вважалися нетоксичними, пов’язані з вищою захворюваністю та смертністю в загальній популяції 31 .

Патофізіологія


Малюнок 2. Патофізіологічні механізми ураження нирок свинцем
cGMP: циклічний гуанозинмонофосфат; NFκβ: фактор транскрипції ядер-ββ.

Pb індукує активацію фактора ядерної транскрипції κβ, активацію внутрішньониркової ренін-ангіотензинової системи та залучення макрофагів, що породжує запальний процес в нирковому інтерстиції, який може брати участь у розвитку пошкодження тубулоінтерстицію та в артеріальних гіпертонія 39 .

Клінічні прояви

Гострий вплив високих доз Pb може спричинити пошкодження TCP, що клінічно проявляється як аміноацидурія, глікозурія та гіперфосфатурія. Іншими клінічними проявами є гемолітична анемія, гострі напади подагри, сильний біль у животі («отруєння свинцем») та енцефалопатія 43 .

Не існує адекватного лікування для зниження підвищеного рівня Pb у крові, але хелатоване лікування ЕДТА (1 г у 200 мл 0,9% фізіологічного розчину, що вводиться щотижня протягом трьох місяців) допомагає зменшити токсичність цієї сполуки. Профілактика шляхом зменшення впливу цього металу - найкращий спосіб уникнути високого рівня крові 35 .

Епідеміологія

Широко описана причинно-наслідкова зв'язок тузу та утворення пухлин у шкірі, легенях, сечовому міхурі, печінці та нирках; деякі епідеміологічні дослідження продемонстрували зв'язок впливу високих рівнів As з підвищеним серцево-судинним ризиком та цукровим діабетом. Однак дослідження, проведені в районах з низьким та помірним впливом, не показали цієї асоціації остаточно.

До цього часу в літературі було небагато повідомлень про вплив As на функцію нирок у відкритих популяціях. Хсуе та ін. 47 досліджували 125 людей із СКФ 2 = 0,04, р ≤ 0,001); Мелікер та ін. 48 показали, що у пацієнтів із порушеннями функції нирок вищі концентрації As пов'язані з вищою смертністю (OR: 1,11, 95% ДІ: 1,09-1,13).

Патофізіологія

Наразі в літературі недостатньо інформації про клінічні прояви отруєння As нирками, але це, мабуть, може проявлятися свідченнями пошкодження канальців, таких як низькомолекулярна протеїнурія, аміноацидурія, глюкозурія та фосфатурія, а також як прогресуюче погіршення функції нирок 52 .

Висновок

Бібліографічні посилання

1. Едвардс-молодший, Прозіалек. Кадмій, діабет та хронічні захворювання нирок. Toxicol Appl Pharmacol 2009; 238: 289-93. [Посилання]

2. Гаррік М.Д., Долан К.Г., Горбінський С., Гіо А.Дж., Хіггінс Д., Порубцин М. та ін. DMT1: транспортер ссавців для безлічі металів. Біометали 2003; 16: 41-54. [Посилання]

3. Бредманн А, Ескеназі Б, Саттон П. Дефіцит заліза, пов’язаний із підвищеним вмістом свинцю в крові у дітей, що живуть у забрудненому середовищі. Environmental Health Perspect 2001; 109: 1079-84. [Посилання]

4. Беннон Д.І., Абунадер Р., Ліс П.С., Бресслер Дж. Вплив нокдауну DMT1 на поглинання заліза, кадмію та свинцю в клітинах Caco-2. Am J Physiol Cell Physiol 2003; 284: C44-50. [Посилання]

5. Саболіч І, Бреляк Д, Каріца М.С., Герак-Крамбергер. Роль металотіоїну в перенесенні кадмію та токсичність у нирках та інших органах ссавців. Біометали 2010; 23: 897-926. [Посилання]

6. Лю Ю, Лю Дж, компакт-диск Клаассен. Миші нульового металотіоїну та дикого типу демонструють подібне поглинання та розподіл кадмію після перорального введення кадмію. Toxicol Appl Pharmacol 2001; 175: 253-9. [Посилання]

7. Такер П. Агентство з питань токсичних речовин та реєстру хвороб (ATSDR). Тематичні дослідження в галузі екологічної медицини: токсичність кадмію 2008: 10-44. Доступно за адресою: www.atsdr.cdc.gov/csem/cadmium/ [Доступ: 25 червня 2010 р.] [Посилання]

8. Еммерсон Б.Т. Хвороба "Ой-Ой": остеомаляція кадмієвої нефропатії. Ann Intern Med 1970; 73: 854-5. [Посилання]

9. Адамс Р.Г., Гаррісон Дж.Ф., Скотт П.Розвиток індукованої кадмієм протеїнурії, порушення функції нирок та остеомаляції у працівників лужних батарей. Q J Med 1969; 38: 425-43. [Посилання]

10. Lauwerys RR, Bernard AM, Buchet JP, Roels HA. Оцінка впливу впливу на здоров'я навколишнього середовища кадмію: внесок епідеміологічних досліджень, проведених у Бельгії. Environment Res 1993; 62: 200-6. [Посилання]

12. Noonan C, Sarasua S, Campagna D, Kathman SJ, Lybarger JA, Mueller PW. Вплив впливу низького рівня екологічного кадмію на ниркові біомаркери. Environment Health Perspect 2002; 110: 151-5. [Посилання]

13. Hellstrìm L, Elinder CG, Dahlberg B, Lundberg M, Järup L, Persson B, et al. Вплив кадмію та термінальна стадія захворювання нирок. Am J Kidney Dis 2001; 38: 1001-8. [Посилання]

14. Шварц Г.Г., Ясова Д.І., Іванова А. Кадмій у сечі, порушення рівня глюкози натще і діабет у NHANES III. Догляд за діабетом 2003; 26: 468-470. [Посилання]

15. Menke A, Muntner P, Silbergeld E, Platz E, Guallar E. Рівні кадмію в сечі та смертність серед США дорослі. Environmental Health Perspect 2009; 117: 190-6. [Посилання]

16. Галлахер К.М., Мелікер-молодший. Кров і сеча кадмію, артеріальний тиск та гіпертонія: систематичний огляд та мата-аналіз. Environmental Health Perspect 2010; 118: 1676-84. [Посилання]

17. Fujishiro H, Okugaki S, Kubota K, Fujiyama T, Himeno S. Роль регулювання зниження ZIP8 у стійких до кадмію металотіонін-нульових клітинах. J Appl Toxicol 2009; 29: 367-73. [Посилання]

19. Klassen RB, Crenshaw K, Kozyraki R, Verroust PJ, Tio L, Atrian S, et al. Мегалін опосередковує поглинання нирками комплексів металотіонеїну важких металів. Am J Physiol Renal Physiol 2004; 287: F393-403. [Посилання]

20. Olivi L, Sisk J, Bressler J. Залучення DMT1 до поглинання Cd у клітинах MDCK: роль протеїнкінази C. Am J Physiol Cell Physiol 2001; 281: C793-800. [Посилання]

21. Hirano S, Sun X, DeGuzman C, Ransom R, MacLeish K, Smoyer WE та ін. p38 Сигналізація MAPK/HSP25 опосередковує індуковане кадмієм скорочення мезангіальних клітин та ниркових клубочків. Am J Physiol Renal Physiol 2005; 288: F1133-43. [Посилання]

22. Гунавардана К.Г., Мартінес Р.Е., Сяо З., Темплтон Д.М. Кадмій пригнічує як внутрішні, так і зовнішні апоптотичні шляхи в мезангіальних клітинах нирок. Am J Physiol Renal Physiol 2006; 290: F1074-82. [Посилання]

23. Barbier O, Jacquillet M, Tauc M, Poujeol P, Cougnon M. Гостре дослідження взаємодії між транспортом кадмію, кальцію та цинку вздовж нефрону щурів in vivo. Am J Physiol Renal Physiol 2004; 287: F1067-75. [Посилання]

24. Классен CD, Лю Дж, Діван Б.А. Захист металотіоїну від токсичності кадмію. Toxicol Appl Pharmacol 2009; 238: 215-20. [Посилання]

25. Jacquillet G, Barbier O, Rubera I, Tauc M, Borderie A, Namorado MC, et al. Кадмій викликає уповільнений вплив на функцію нирок у потомства забруднених кадмієм вагітних самок щурів. Am J Physiol Renal Physiol 2007; 293: F1450-60. [Посилання]

26. Prozialeck WC, Vaidya VS, Liu J, Waalkes MP, Edwards JR, Lamar PC та ін. Молекула пошкодження нирок-1 є раннім біомаркером нефротоксичності кадмію. Kidney Int 2007; 72: 985-93. [Посилання]

27. Hotz P, Buchet JP, Bernard A, Lison D, Lauwerys R. Ниркові ефекти низького рівня впливу на організм кадмію: 5-річне спостереження за підгрупою дослідження Кадмібела. Lancet 1999; 354: 1508-13. [Посилання]

28. Nordberg G, Chen L, Lei L, Jin T, Nordberg M. Плазмові антитіла до металотіоїну, сечовий кадмій та порушення функції нирок у китайської діабетичної групи 2 типу. Догляд за діабетом 2006; 29: 2682-87. [Посилання]

29. Бернард А. Кадмій та його несприятливий вплив на здоров’я людини. Indian J Med Res 2008; 128: 557-64. [Посилання]

30. Meyer P, Brown MJ, Falk H. Глобальний підхід до зменшення впливу свинцю та отруєнь. Mutat Res 2008; 659: 166-75. [Посилання]

31. Еконг Е.Б., Яар Б.Г., Вівер В.М. Нефротоксичність, пов’язана зі свинцем: Огляд епідеміологічних доказів. Kidney Int 2006; 70: 2074-84. [Посилання]

32. Menke A, Muntner P, Batuman V, Sibergeld E, Guallar E. Свинець крові нижче 10 мкг/дл та смертність серед дорослих американців. Тираж 2006; 114: 1388-94. [Посилання]

33. Muntner P, He J, Vupputuri S, Coresh J, Batuman V. Свинець крові та хронічна хвороба нирок у загальній популяції США: результати NHANES III. Kidney Int 2003; 63: 1044-50. [Посилання]

34. Лін JL, Lin-Tan DT, Hsu KH, Yu CC. Вплив свинцю та прогресування хронічних захворювань нирок у пацієнтів без діабету. N Engl J Med 2003; 348: 277-86. [Посилання]

35. Тан DT, Лін JL, Йен TH, Chen KH, Хуан YL. Віддалений результат повторної хелатотерапії свинцем при прогресуючих хронічних захворюваннях нирок без діабету. Нефрол Dial Transplant 2007; 22: 2924-31. [Посилання]

36. Wang L, Wang H, Hu M, Cao J, Chen D, Liu Z. Окислювальний стрес та апоптотичні зміни в первинних культурах проксимальних трубчастих клітин щурів, що зазнають впливу свинцю. Arch Toxicol 2009; 83: 417-27. [Посилання]

37. Chiu TY, Teng HC, Huang PC, Kao FJ, Yang DM. Домінуюча роль Orai1 зі STIM1 на цитозольний вхід та цитотоксичність іонів свинцю. Toxicol Lett 2009; 110: 353-62. [Посилання]

38. Handlogten M, Shiraishi N, Awata H, Huang C, Tyler-Miller R. Позаклітинний Ca2-чутливий рецептор - це мішаний двовалентний датчик катіону, який реагує на свинець. Am J Physiol Renal Physiol 2000; 279: F1083-91. [Посилання]

39. Bravo Y, Quiroz Y, Ferrebuz A, Vaziri N, Rodríguez-Iturbe B. Введення мофетилу мікофенолату зменшує запалення нирок, окислювальний стрес та артеріальний тиск у щурів із свинцево-індукованою гіпертензією. Am J Physiol Renal Physiol 2007; 293: F616-23. [Посилання]

40. Вазірі Н. Механізми свинцевої гіпертензії та серцево-судинних захворювань. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2008; 295: H454-65. [Посилання]

42. Ni Z, Hou S, Barton C, Vaziri N. Вплив свинцю підвищує супероксид та перекис водню в клітинах гладких м’язів ендотелію та судин людини. Kidney Int 2004; 66: 2329-36. [Посилання]

43. Беннетт В. Ведуча нефропатія. Kidney Int 1985; 28: 212-20. [Посилання]

44. Лін Дж. Л., Ю. К., Лін-Тан Д, Хо Ч.Х. Хелатотерапія свинцем та виведення уратів у пацієнтів із хронічними захворюваннями нирок та подагрою. Kidney Int 2001; 60: 266-71. [Посилання]

45. Potula V, Henderson A, Kaye W. Кальціотропні гормони, кістковий обмін та вплив свинцю серед жінок-плавильників. Arch Environ Occup Health 2005; 60: 195-204. [Посилання]

46. ​​Mahmudur-Rahman R, Ng JC, Naidu R. Хронічний вплив миш'яку через питну воду та його несприятливий вплив на здоров'я людей. Environment Geochem Health 2009; 31: 189-200. [Посилання]

47. Hsueh YM, Chung CJ, Shiue HS, Chen JB, Chiang SS, Yang MH та ін. Види миш’яку та ХХН у тайванської популяції: дослідження на випадок контролю. Am J Kidney Dis 2009; 54: 859-70. [Посилання]

48. Мелікер JR, Wahl RL, Cameron LL. Миш'як у питній воді та цереброваскулярні захворювання, цукровий діабет та хвороби нирок у Мічигані: стандартизований аналіз коефіцієнта смертності. Навколишнє середовище 2007; 6: 4-10. [Посилання]

49. Томас Д. Розкриття сполук миш’яку і глутатіону. Toxicol Sci 2009; 107: 309-11. [Посилання]

50. Carbrey JM, Song L, Zhou Y, Yoshinaga M, Rojek A. Знижений кліренс миш'яку та підвищена токсичність у мишей аквагліцеропорин-9-нуль. Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 15956-60. [Посилання]

51. Лі TC, Хо IC, Лу WJ, Хуан JD. Посилена експресія мультирезистентного асоційованого білка 2 та знижена експресія аквагліцеропорину-3 в стійкій до миш'яку клітинній лінії людини. J Biol Chem 2006; 281: 18401-7. [Посилання]

52. Хуанг М, Чою С.Й., Кім Д.В., Кім Нью-Йорк, Парк СН, Ю.Д. та ін. Оцінка ризику низького рівня кадмію та миш'яку на нирках. J Toxicol Environment Health A 2009; 72: 1493-8. [Посилання]

Надіслано для огляду: 6 квітня 2011 рік
Прийнято: 2 січня 2012 р

В Весь вміст цього журналу, крім випадків, коли він ідентифікований, перебуває під ліцензією Creative Commons