Uogólniona dysfunkcja mikrokrążenia występuje w przebiegu wielu chorób m.in.: przewlekłej chorobie nerek, nadciśnienia tętniczego, cukrzycy czy choroby wieńcowej. Ilościowa ocena reaktywności mikrokrążenia jest szczególnie trudna ze względu na niewielkie wymiary naczyń, niejednorodną ich morfologię oraz zróżnicowany przepływ krwi. W ostatnich latach do nieinwazyjnych badań reaktywności mikrokrążenia obwodowego wprowadzono laserowy skaner dopplerowski

Hellmann, Marcin

Leszek, Bieniaszewski

Neubauer-Geryk, Jolanta

Polish

Via Medica Journals

1praca poglądowawww.fn.viamedica.plForum Nefrologiczne2012, tom 5, nr 1, 1–4Copyright © 2012 Via MedicaISSN 1899–3338Marcin Hellmann, Jolanta Neubauer-Geryk, Leszek BieniaszewskiZakład Fizjologii Klinicznej, Katedra Nadciśnienia Tętniczego i Diabetologii Gdańskiego Uniwersytetu MedycznegoBadanie laserowo-dopplerowskie  mikrokrążenia w chorobach nerekLaser doppler imaging in kidney diseaseABstrActIn natural history of many diseases: including chronic kidney disease, hypertension, diabetes or coronary ar-tery disease, generalized microcirculatory dysfunction is present. The quantitative assessment of microcircu-lation reactivity is difficult because of extremely small vessels size, differences in its morphology and blood flow distribution. In recent years the laser doppler im-aging was introduced to peripheral microcirculation studies as a new non-invasive technique.Forum Nefrologiczne 2012, vol. 5, no 1, 1–4Key words: microcirculation, laser doppler technique, endothelium, kidney diseaseAdres do korespondencji:lek. Marcin HellmannZakład Fizjologii Klinicznej Katedra Nadciśnienia Tętniczego  i Diabetologii GUMedul. Dębinki 7, 80–952 Gdańsktel./faks: (58) 349 2341e-mail: marcin.hellmann@gmail.comDysfunkcja śródbłonka jest kluczowym zjawiskiem w patogenezie schorzeń układu krążenia i wyprzedza zmiany strukturalne w naczyniach, jak również wystąpienie obja-wów klinicznych [1, 2]. Dysfunkcja śródbłonka, szczególnie często występująca w przewlekłej chorobie nerek, sprzyja zwiększonemu zagro-żeniu incydentami ze strony układu krąże-nia [3, 4]. Ocenia się, że w tej grupie chorych śmiertelność z przyczyn sercowo-naczynio-wych stanowi przyczynę ponad 50% zgonów. Wczesne wykrycie dysfunkcji śródbłonka może pozwolić na szacowanie ryzyka rozwoju powi-kłań naczyniowych w tej grupie pacjentów [5]. Śródbłonek reguluje napięcie ściany na-czyń poprzez wydzielanie tlenku azotu (NO, nitric oxide), prostacykliny, endoteliny oraz śródbłonkowego czynnika hiperpolaryzujące-go (EDHF, endothelium-derived hyperpolari-zing factor). Ponadto, nieuszkodzony śródbło-nek hamuje agregację płytek krwi, kontroluje przepuszczalność naczyń, wpływa na migrację leukocytów oraz odpowiada za proliferację komórek mięśni gładkich. Niemniej jednak, pojęcie funkcji śródbłonka najczęściej odno-si się do zdolności uwalniania substancji wa-zodylatacyjnych (NO, prostacykliny), które bezpośrednio rozkurczają mięśniówkę gładką ściany naczyniowej [2]. Dysfunkcję śródbłonka wykazano u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek w badaniach dużych i średnich naczyń [6]. Tymczasem, coraz więcej dowodów wska-zuje, że dysfunkcja śródbłonka mikrokrążenia wyprzedza zmiany zachodzące w dużych na-czyniach. Możliwość precyzyjnej oceny funkcji śródbłonka mikrokrążenia jest istotna w prze-widywaniu ryzyka wystąpienia oraz progresji chorób układu krążenia [1]. Istnieje kilka stosowanych rutynowo nie-inwazyjnych metod oceny funkcji śródbłonka, wśród których należy wymienić wazodylatację tętnicy ramiennej po niedokrwieniu (FMD, flow-mediated vasodilation), badanie podat-ności naczyń tętniczych (PWV, pulse wave ve-locity) czy ocenę kompleksu błona środkowa--wewnętrzna (IMT, intima-media thickness). Wszystkie te metody badania dużych i śred-nich naczyń cechuje uznana wartość kliniczna w monitorowaniu progresji choroby i ocenie efektów leczenia [6–8]. Mikrokrążenie to część układu sercowo--naczyniowego, której badanie jest szczególnie trudne ze względu na niejednorodną morfolo-gię, mikroskopijne wymiary naczyń oraz zróż-Forum Nefrologiczne 2012, tom 5, nr 12nicowany przepływ krwi w zależności od miej-sca badania [9]. Najwięcej informacji na temat budowy i fizjologii mikrokrążenia dostarczyły badania naczyń in vitro. Izolowane naczynia można poddawać rozciąganiu na miografie oraz badać wpływ bodźców zewnętrznych ta-kich jak substancje wazoaktywne. Takie podej-ście, mimo że inwazyjne, pozwala na ocenę re-aktywności naczyń bez uwzględnienia wpływu układu nerwowego, krążących we krwi hormo-nów i metabolitów oraz naturalnych bodźców mechanicznych. Najlepszym przykładem tego typu badań są doświadczenia, których wyniki opublikowali w 1980 w Nature Furchgott i Za-wadzki [10]. Wyjaśniły one funkcję regulacyjną śródbłonka naczyniowego. Niemniej jednak, wyniki tego typu badań, mimo swoich niewąt-pliwych zalet, są trudne do zastosowania w wa-runkach klinicznych [11]. W ciągu ostatnich dwudziestu lat udosko-nalono wiele metod pozwalających badać mi-krokrążenie in vivo. Jednak większość z nich, jak na przykład metoda izotopowa czy plety-zmografia, wykorzystuje się głównie w celach naukowych [9]. Metodami badania mikrokrą-żenia o uznanej obecnie wartości klinicznej są: kapilaroskopia, wideokapilaroskopia oraz termografia [12]. Wymienione nieinwazyjne techniki badania mikrokrążenia skórnego są zwykle przeprowadzane w warunkach podsta-wowych, a wyniki uzyskanych pomiarów oparte na ocenie jakościowej. Badanie mikrokrążenia skórnego in vivo pozwala ocenić funkcję na-czyń w naturalnym środowisku, w którym wy-stępują złożone współzależności między ukła-dem nerwowym, śródbłonkiem i mięśniami gładkimi naczyń [8, 11].Mimo że nie dysponujemy nieinwazyjny-mi metodami oceny mikrokrążenia nerkowego czy wieńcowego, to coraz więcej badań wska-zuje, że mikrokrążenie skórne jest reprezenta-tywne dla mikrokrążenia w innych narządach między innymi w nerkach [4, 6]. Wartość po-znawcza technik badania mechanizmów regu-lacyjnych mikrokrążenia istotnie wzrasta po zastosowaniu stymulacyjnych testów opartych na prowokacji fizjologicznej bądź farmakolo-gicznej [11]. Badanie mikrokrążenia można przepro-wadzić w sposób nieinwazyjny za pomocą techniki laserowo-dopplerowskiej, która jako model badawczy wykorzystuje mikrokrążenie skórne. Metoda ta umożliwia miejscową ocenę ukrwienia i zmian przepływu krwi w odpowie-dzi na testy prowokacyjne, wśród których naj-częściej stosowane są: test pookluzyjnej reakcji przekrwiennej (PORH, post-occlusive reacti-ve hyperemia), test przekrwienia termicznego (LTH, local thermal hyperemia) oraz jonoforeza acetylocholina i nitroprusydku sodu. Stosując powyższe testy reaktywności naczyń, można pośrednio wnioskować o funkcji śródbłonka w organizmie [1, 2]. Pierwsze informacje o za-stosowaniu techniki laserowo-dopplerowskiej w badaniach mikrokrążenia zostały podane w 1975 roku w pracy opublikowanej w Nature przez Sterna [13]. Za początek rozwoju tej me-tody uważa się konstrukcję laserowego przepły-womierza dopplerowskiego (LDF, laser doppler flowmetry), który pozwala na ocenę przepływu krwi w bardzo małej objętości tkanki (1 mm3). Pomiar odbywa się za pomocą umieszczonej nad badanym obszarem sondy, która emituje światło lasera i rejestruje ukrwienie. Ogromną zaletą metody LDF jest fakt, że pomiaru doko-nuje się w czasie rzeczywistym, co w połączeniu z testami stymulacyjnymi pozwala ocenić reak-tywność mikrokrążenia. Aparat znalazł zasto-sowanie w badaniach naukowych i praktyce kli-nicznej. Wadą klasycznej punktowej rejestracji ukrwienia metodą laserowego przepływomierza dopplerowskiego okazała się zmienność prze-strzenna mikrokrążenia [2, 9, 14]. Rozwiąza-niem technicznym, które pozwoliło zmniejszyć wpływ tego ograniczenia na powtarzalność po-miaru, jest obrazowanie ukrwienia w znacznie większym obszarze za pomocą laserowego ska-nera dopplerowskiego (LDI, laser doppler ima-ging), który jest często wykorzystywany w bada-niach naukowych oceniających wpływ leków na mikrokrążenie, ponieważ pozwala na tworzenie dwuwymiarowych map perfuzji badanego ob-szaru (ryc. 1). Metoda laserowo-dopplerowska wyko-rzystuje monochromatyczne światło lasera o wąskim paśmie od czerwieni do pobliża pod-czerwieni. Aparat emituje w głąb tkanki wiąz-kę promieniowania, która rozchodzi się w jej obrębie. Fotony napotykają na swej drodze po-ruszające się krwinki, zmieniając częstotliwość swych drgań zgodnie ze zjawiskiem Dopplera. Światło powracające jest następnie analizowa-ne przy użyciu systemu fotodetekcji, a aparat generuje napięcie, które jest wprost proporcjo-nalne do prędkości i liczby przemieszczających się krwinek w obszarze badania. Aparat reje-struje ukrwienie w badanym obszarze tkanki w arbitralnych jednostkach perfuzji (PU, per-fusion units) [2, 9]. W badaniach z wykorzystaniem metody la-serowo-dopplerowskiej wykazano nieprawidło-wą reakcję mikrokrążenia w teście przekrwienia vvDysfunkcja śródbłonka, szczególnie często występująca w przewlekłej chorobie nerek, sprzyja zwiększonemu zagrożeniu incydentami ze strony układu krążeniaccvvCoraz więcej badań wskazuje, że mikrokrążenie skórne jest reprezentatywne dla mikrokrążenia w innych narządach, między innymi w nerkachccvvOgromną zaletą metody LDF jest fakt, że pomiaru dokonuje się w czasie rzeczywistym, co w połączeniu z testami stymulacyjnymi pozwala ocenić reaktywność mikrokrążeniaccMarcin Hellmann i wsp., Badanie laserowo-dopplerowskie mikrokrążenia w chorobach nerek 3termicznego u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek [5, 6]. Zaburzenia mikrokrążenia skórne-go obserwowano również u chorych dializowa-nych z nadciśnieniem tętniczym. W tej grupie chorych wykazano zaburzenie rozkurczu zależ-nego od śródbłonka w teście z acetylocholiną [15]. Z kolei, Cupisti i wsp. [16] na podstawie badań z wykorzystaniem metody LDF oraz sty-mulacji farmakologicznej w grupie pacjentów z przewlekłą chorobą nerek bez towarzyszące-go nadciśnienia tętniczego wykazali zachowaną funkcję śródbłonka u pacjentów. W innych badaniach wykazano istotnie statystycznie mniejszą reaktywność mikro-krążenia w odpowiedzi w teście przekrwienia czynnego w grupie pacjentów z przewlekłą chorobą nerek w porównaniu do grupy kon-trolnej [3]. Linden i wsp. [3] wykazali ponad-to zależność pomiędzy pogorszeniem funkcji śródbłonka a stopniem upośledzenia czynności filtracyjnej nerek, zwiększeniem stężenia koń-cowych produktów glikacji (AGE, advanced glycation end-product) oraz zwiększeniem eks-presji receptora dla AGE w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej.Laserowo-dopplerowska ocena przepły-wu (LDF) w połączeniu z kapilaroskopią oraz podaniem fluoresceiny okazała się wysoce przydatna w określaniu stopnia toksyczności cyklosporyny u pacjentów po przeszczepieniu nerek. Prawidłowy wynik badania pozwolił na zrezygnowanie z badania biopsyjnego nerek u 40% chorych [17].Wprowadzenie do diagnostyki i monito-rowania leczenia chorób nerek metod lase-rowo-dopplerowskich oceny mikrokrążenia skórnego może pozwolić na jakościowo nowe wnioskowanie o stopniu uszkodzenia funkcji śródbłonka. Nieinwazyjna, powtarzalna ocena stopnia dysfunkcji śródbłonka może stanowić cenne uzupełnienie monitorowania progresji choroby lub efektów leczenia chorób nerek.rycina 1. Mapy perfuzji uzyskane za pomocą laserowego skanera dopplerowskiegostreszczeNieUogólniona dysfunkcja mikrokrążenia występuje w przebiegu wielu chorób m.in.: przewlekłej cho-robie nerek, nadciśnienia tętniczego, cukrzycy czy choroby wieńcowej. Ilościowa ocena reaktywności mikrokrążenia jest szczególnie trudna ze względu na niewielkie wymiary naczyń, niejednorodną ich mor-fologię oraz zróżnicowany przepływ krwi. W ostat-nich latach do nieinwazyjnych badań reaktywności mikrokrążenia obwodowego wprowadzono lasero-wy skaner dopplerowski.Forum Nefrologiczne 2012, tom 5, nr 1, 1–4słowa kluczowe: mikrokrążenie, metoda laserowo--dopplerowska, śródbłonek, choroby nerek1. Turner J., Belch J.J., Khan F. Current concepts in asses-sment of microvascular endothelial function using laser Doppler imaging and iontophoresis. Trends Cardiovasc. Med. 2008; 18: 109–116.2. Cracowski J.L., Minson C.T., Salvat-Melis M., Halliwill J.R. Methodological issues in the assessment of skin microva-scular endothelial function in humans. Trends Pharmacolo. Sci. 2006; 27: 503–508.piśmiennictwo3. Linden E., Cai W., He J.C., Xue C., Li Z., Winston J., Vlas-sara H., Uribarri J. Endothelial dysfunction in patients with chronic kidney disease results from advanced glycation end products (AGE)-mediated inhibition of endothelial nitric oxide synthase through RAGE activation. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2008; 3: 691–698.4. McIntyre C.W., John S.G., Jefferies H.J. Advances in the cardiovascular assessment of patients with chro-Forum Nefrologiczne 2012, tom 5, nr 14nic kidney disease. Nephrol. Dial. Transplant. 2008; 6: 383–391.5. Kruger A., Stewart J., Sahityani R. i wsp. Laser Doppler flowmetry detection of endothelial dysfunction in end-stage renal disease patients: correlation with cardiovascular risk. Kidney Int. 2006; 1: 157–164.6. Stewart J., Kohen A., Brouder D. i wsp. Noninvasive interro-gation of microvasculature for signs of endothelial dysfunc-tion in patients with chronic renal failure. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2004; 6: 2687–2696.7. Neubauer-Geryk J., Bieniaszewski L. Metody oceny funkcji śródbłonka — wazodylatacja tętnicy ramiennej po niedo-krwieniu. Choroby Serca i Naczyń 2007; 4: 190–196.8. Holowatz L.A., Thompson-Torgerson C.S., Kenney W.L. The human cutaneous circulation as a model of generalized mi-crovascular function. J. Appl. Physiol. 2008; 105: 370–372. 9. Maniewski R., Liebert A. Metoda laserowo-dopplerowska w badaniach mikrokrążenia krwi. Akademicka Oficyna Wy-dawnicza EXIT, Warszawa 2003.10. Furchgott R.F., Zawadzki J.V. The obligatory role of endo-thelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature 1980; 228: 373–376.11. Tesselaar E., Sjöberg F. Transdermal iontophoresis as an in vivo technique for studying microvascular physiology. Mi-crovasc. Res. 2011; 81: 88–96.12. Szczeklik A. Choroby wewnętrzne. Medycyna Praktyczna, Kraków 2011.13. Stern M.D. In vivo evaluation of microcirculation by cohe-rent light scattering. Nature 1975; 254: 56–58.14. Minson C.T. Thermal provocation to evaluate microvascu-lar reactivity in human skin. J. Appl. Physiol. 2010; 109: 1239–1246.15. Farkas K., Nemcsik J., Kolossváry E., Járai Z., Nádory E., Farsang C., Kiss I. Impairment of skin microvascular reacti-vity in hypertension and uraemia. Nephrol. Dial. Transplant. 2005; 9: 1821–1827.16. Cupisti A., Rossi M., Placidi S. i wsp. Responses of the skin microcirculation to acetylcholine in patients with essential hypertension and in normotensive patients with chronic re-nal failure. Nephron 2000; 85: 114–119.17. Bongard O., Weimer D., Lemoine R. i wsp. Cyclosporine toxicity in renal transplant recipients detected by nailfold ca-pillaroscopy with Na-fluorescein. Kidney International 2000; 58: 2559–2563.

Badanie laserowo-dopplerowskie mikrokrążenia w chorobach nerek

https://journals.viamedica.pl/forum_nefrologiczne/article/download/18582/14606

Badanie laserowo-dopplerowskie mikrokrążenia w chorobach nerek

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Via Medica Journals