Diyabetik nefropatide oksidatif stres düzeyinde artış ve soluble klotho düzeyleri

ile ilişkisi

Antalya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Nefroloji Kliniği

Ayça İnci, Refik Olmaz, Süleyman Dolu ,Üstün Yılmaz ,Melahat Çoban,Semih Gül, Olgun Akın, Yasin Şahintürk, Metin Sarıkaya, Funda Sarı

Giriş

• Diyabet KBH’nın (Kronik Böbrek Hastalığı) en sık sebebidir ve artmışkardiyovasküler morbidite ve mortalite riskiyle birliktedir.

• Diyabetik nefropati ve kardiyovasküler hastalıklar arasındaki patolojikilişki tam olarak henüz aydınlatılamamıştır.

• Hipertansiyon, hiperglisemi, dislipidemi gibi geIeneksel riskfaktörlerine ilave olarak, inflamasyon/oksidatif stres ve endotelyaldisfonksiyon bu hastalardaki ateroskleroz ve armış kardiyovaskülerriski açıklayabilir .

Am J Kidney Dis. 2010;55:S1.

Diabetes Vasc Dis Res 2013;10:472e82.

• Klotho yaşlanma karşıtı bir proteindir , ilk olarak membran proteini olarakbulunmuştur. Membran Klotho FGF23 reseptörü ile kompleks yapar veFGF23 görevleri için bir mediatördür.

• Klotho dolaşımda soluble formda da bulunur ve humoral bir faktör olarakgörev yapar.

• s-Klotho’nun ; endotelde nitrik oksit üretimi , endotelyal permeabilite vebütünlüğün sağlanması, böbreklerde kalsiyum dengesinin sağlanmasındarolü vardır.

• Klotho’nun oksidatif strese karşı koruyucu etkileri gösterilmiştir .PLoS One. 2013;8:e56695.

J Biol Chem 2005;280:38029–38034.

• Oksidatif stres; reaktif oksijen radikalleri oluşumu ve antioksidan defanssistemleri arasındaki bir dengedir.

• Total antioksidan durum (TAS) ve total oksidan durumun (TOS) ölçümübireyin serum antioksidan durumu hakkında bilgi verir.

• Albumin serumda antioksidan kapasitenin majör belirleyicisidir. Reaktifoksijen radikalleri ve serbest radikaller albüminin N-terminal bölgesinimodifiye eder ve iskemi modifiye albümin (IMA) konsantrasyonununartışına yol açar.

• IMA çalışmalarda iskemi ve oksidatif stres belirteci olarak kullanılmıştır .Clin Biochem. 2004;37:277–85

Emerg Med J. 2000;19:311–5.

• Bu çalışmada ki amacımız farklı evrelerde olan diyabetik nefropatilihastalarımızda s-Klotho ve oksidatif stres markerları arasındaki ilişkiyiaraştırmaktır.

Materyal –Metot:

• Antalya Eğitim ve Araştırma Hastanesinde Nefroloji Kliniğinde takipli109 diyabetik hastada (ortalama yaş 61.63 ± 9.77 ) ve 32 sağlıklıkontrolde(ortalama yaş 49.53 ± 7.32 ) Ocak –Haziran 2014 tarihleriarasında yapılmıştır.

• Çalışmaya kliniğimizde en az 3 aydır takipli diyabetik nefropati tanısıolan hastalar alınmıştır.

• 18 yaş altı hastalar, gebeler, karaciğer hastaları, enfeksiyonu olanlar ,aktif malignitesi olanlar, fosfor bağlayıcı veya aktif D vitaminikullananlar çalışmaya alınmamıştır.

• Uriner albümin kreatinin oranına (UACR) göre hastalarımızı 3 grubaayırdık; normoalbuminuri (UACR <30 mg/g), mikroalbuminuri (UACR30–300 mg/g), and makroalbuminuri (UACR >300 mg/g).

• eGFR hesaplamak için CKD-EPI kullanılmıştır.

• Kan ve idrar örnekleri 8 saatlik açlık sonrası sabah alınmıştır ve -80°Cde saklanmıştır. Kanda FGF23, s-Klotho, PTH, P, Ca, kreatinin, ve 25-hydroxyvitamin D3 (25hD) düzeyleri ölçülmüştür. İdrarda proteinkreatinin oranı (UPCR) ve UACR spot idrarda protein, albümin vekreatinin ölçülerek yapılmıştır.

• TOS, TAS, IMA ve IMAR oksidatif durumu ölçmek için kullanılmıştır.

• TOS ve TAS; Erel ve ark. Tarafından geliştirilen otomatize kalorimetrikyöntemle ölçülmüştür .(Relassay®, Turkey).

• Oksidatif stres indeksi (OSI) TOS düzeyi TAS düzeyine bölünerekbulunur.

• Sürekli değişkenler mean ± standart deviasyon , kategorik değişkenleryüzde olarak verilmiştir. Kolmogorov–Smirnov testi süreklideğişkenlerin normal dağılımını göstermek için yapıldı. Parametrikverilerde 2 grubu karşılaştırmak için unpaired t-tests ve non-parametrik veriler için Mann–Whitney U test kullanıldı ; Kruskal–Wallis testi 3 veya daha fazla grubu karşılaştırmak için kullanıldı.Bonferroni düzeltmesi post-hoc analizlerde kullanıldı. Pearson veyaSpearman ile korrelasyon analizleriyapıldı.

Bulgular:

Tablo 1: Diyabetik nefropati ve kontrol grubunun bazal özellikleri

Parameter Diabetes (n:109) Control (n:32) p

Age 61.63±9.77 49.53±7.32 <0.001

Gender (F/M) 47/62 20/12 0.054

Creatinine (mg/dl) 1.57±0.75 0.88±0.12 <0.001

GFR (ml/dak)-CKD-EPI 51.71±23.11 90.15±20.71 <0.001

UPCR (mg/g) 1625.43±2227.62 0.0640±0.03 <0.001

s-Klotho 5.69±4.64 3.62±4.27 <0.001

PTH 96.33±111.52 57.79±22.28 <0.001

Calcium 9.36±0.55 9.37±0.39 0.974

Phosphorus 3.43±0.64 3.28±0.67 0.136

TOS (μmol H2O2

Equiv./L)

2.95±2.65 1.73±1.17 <0.001

TAS (nmol Troloks/L) 1.16±0.18 0.97±0.15 <0.001

OSI 3.57±5.81 1.83±1.29 0.006

IMA 0.47±0.07 0.45±0.06 0.179

IMAR 0.14±0.03 0.13±0.02 0.083

• 107 hastadan UACR elde edildi. Normoalbuminuri grubunda 28,mikroalbuminüri grubunda 29 ve makroalbuminuri grubunda 50 hastavardı.

Tablo 2: UACR göre hasta ve kontrol grubunun karşılaştırılması

Parameter Control Normoalbuminuria Microalbuminuria Macroalbuminuria p

Age (years) 49.53±7.32* 62.75±12.07 63.72±8.03 59.83±8.78 <0.001a

Male/Female (n) 12/20 11/17 18/11 31/19 0.053

Creatinine (mg/dl) 0.88±0.12* 1.04±0.29* 1.42±0.46* 1.90±0.79* <0.001b

GFR (ml/dak)-CKD-EPI 90.15±20.71* 69.38±19.28* 52.86±20.02* 42.02±21.06* <0.001b

s-Klotho 3.62±4.27* 7.00±6.34 5.98±4.56 4.87±3.41 0.031a

PTH 57.79±22.28 55.73±23.08 69.05±41.44* 142.54±176.05* 0.002c

Calcium 9.37±0.39 9.59±0.38 9.50±0.49 9.17±0.61* 0.002d

Phosphorus 3.28±0.67 3.38±0.52 3.26±0.52 3.59±0.75 0.058

Albumin 4.22±0.36 4.20±0.24 4.05±0.38 3.70±0.55* <0.001d

HbA1c 7.6±1.73 7.90±1.70 9.66±1.21* <0.001d

TOS 1.73±1.17 2.63±2.52 3.16±2.90 2.99±2.57 0.166

TAS 0.97±0.15* 1.09±0.20* 1.21±0.19* 1.17±0.16* <0.001b

OSI 1.83±1.29 3.20±4.18 2.51±2.00 4.59±8.11 0.540

IMA 0.452±0.065 0.468±0.070 0.479±0.074 0.469±0.064 0.150

IMAR 0.127±0.018 0.125±0.017 0.138±0.027 0.144±0.029* 0.002d

Figür 1: Albuminüri düzeylerine göre s-Klotho düzeyleri

Tablo 3: s-Klotho ve laboratuvar bulguları arasında korrelasyon analizi

s-Klotho

Age r: 0.080 p: 0.410

UACR r: -0.083 p: 0.459

HbA1c r: 0.028 p: 0.784

Calcium r: 0.169 p: 0.083

Phosphate r: 0.032 p: 0.745

PTH r: -0.055 p: 0.586

eGFR r: 0.160 p: 0.097

creatinine r: -0.129 p: 0.180

TOS r: 0.186 p: 0.034

TAS r: 0.110 p: 0.211

OSI r: 0.207 p: 0.018

IMA r: 0.049 p: 0.622

IMAR r: -0.143 p: 0.152

Tablo 4: s-Klotho üzerine etkili faktörler

s-Klotho

β value P value

Age 0.033 0.709

eGFR 0.074 0.270

Calcium 0.058 0.367

Phosphate 0.000 0.999

PTH -0.009 0.889

UACR -0.060 0.554

TOS 0.187 0.033

TAS 0.094 0.287

OSI 0.138 0.118

Tartışma:

• Diyabetik nefropatinin oluşumu ve progresyonunda oksidatif stres vehücresel fonksiyonlardaki değişimler anahtar rol oynar.

• Yapılan çalışmalarda diyabetik hastalarda reaktif oksijen radikallerindeartış olduğu ve patogenezde önemli rol oynadığı saptanmıştır.

Diabetes Metab Res Rev 17:189–212.

• Diyabetik hastalarda ekstrasellüler süperoksit dismutaz (SOD)oksidatifstresdeki artışa ve vasküler hasara bağlı olarak artar.

• Liu ve arkadaşları tarafından diyabetik hastalarda artmış ekstrasellüler SODdüzeyleri ve s-Klotho arasında pozitif korrelasyon gösterilmiştir.

• Çalışmamızda oksidatif stres belirteci olarak bakılan;TOS, TAS ve OSIdüzeyleri literatürle uyumlu olarak diyabetik nefropatili hastalarda kontrolgrubuna göre anlamlı yüksek saptanmıştır.

• IMA düzeyleride çalışmamızda oksidatif stres belirteci olarak kullanıldı.

• Albumin düzeylerinde her 1g/dl azalma IMA düzeylerinde %2,6 artışa yolaçar. Albumin düzeyinin IMA düzeylerine etkisini önlemek içinIMA/Hastanın albümin değeri kullanılarak IMAR hesaplanır.

Atherosclerosis. 2014 Apr;233(2):415-8.

• Diyabetik hastalarda mikroalbuminüri endotelyal hasarın ve makrovaskülerhastalıklara progresyonun ilk göstergesidir.

• Ukinç ve arkadaşları artmış IMA düzeylerinin tip 2 diyabetli hastalarda alttayatan subklinik vasküler hastalıkla ilişkili olduğunu göstermişlerdir. IMAdüzeylerinin mikroalbuminürik hastalarda normoalbuminürik hastalaragöre yüksek olduğu görülmüştür.

• Çalışmamızda hastaları UACR göre ayırdığımızda literatürle uyumlu olarakIMAR düzeylerinin gruplar arasında anlamlı farklı saptadık. Albuminüridüzeyi arttıkça ve böbrek fonksiyon testleri yükseldikçe IMAR düzeyleriyükseldi.

Endocrine2009 Dec;36(3):425-32.

• Klotho birçok dokuda ekspresse edilir , böbrekte KBH’nın erken evrelerindenitibaren ekspresyonunun azaldığı bazı çalışmalarda gösterilmiştir.

• Hastalarımızın s-Klotho düzeylerini sağlıklı kontrole göre daha yüksek saptadık.Korrelasyon analizinde s-Klotho düzeyleri ile eGFR arasında bir ilişki saptamadık.

• Bulgularımıza benzer olarak evre 2-4 KBH hastalarının alındığı bir kohortçalışmasında s-Klotho düzeylerinin böbrek fonksiyonları ile ilişkili olmadığıgösterilmiştir.

• Eun Young Lee ve arkadaşları diyabetik nefropatili ancak böbrek fonksiyonlarınormal olan hastalarda s-Klotho düzeylerini yüksek saptamışlardır.

Int Urol Nephrol. 2016 May 23.

Kidney Int 2013; 83: 121-128.

• UACR göre hastaları karşılaştırdığımızda s-Klotho düzeyinin normoalbuminürigrubunda en yüksek olduğunu görüyoruz. Bu gruptaki artışın bir nedenininkontrol grubuna göre azaln klirens olduğunu düşünüyoruz.

• Ancak mikroalbuminüri ve makroalbuminüri grubunda azalan e-GFR rağmen s-Klotho düzeyleri azalmaktadır.

• Diyabette erken evrelerde nitrik oksit üretiminde bir artış olmaktadır. Oksidan-antioksidan sistemde erken evrelerden itibaren artışla beraber s-klothodüzeylerinde de diyabetik hastalarda artış olabilir.

• Çalışmamızda TOS ve OSI artışına paralel s-Klotho artışı görülmüştür. ÇünküKlotho’nun böbrekte anti inflamatuar etkisi ve oksiadatif strese karşı direnciartırdığı saptanmıştır.

• Adema ve arkadaşları anti oksidan tedavinin böbrek fonksiyon bozukluğu olanhastalarda klotho düzeylerindeki etkisini araştırmışlar ancak tedavi ve kontrolgrubu arasında bir farka rastlamamışlardır. Böbrek fonksiyonları bozulmadan,normoalbuminüri ve mikroalbuminüri düzeyinde antioksidan tedavilerinetkinliğine ve klotho düzeyine etkisine bakılmalıdır.

PLoS One. 2016 Jan 25;11(1):e0144121.

• Çalışmamızın kısıtlılıkları; kesitsel bir çalışma olduğu için neden sonuçilişkisi kurulamaz. Oksidatif durumu göstermek için ek oksidatif stressmarkerları daha sonraki çalışmalarda kullanılabilir. Diyabetiknefropatili hastalarda Klotho, oksidatif stres, ve albuminuriarasınadaki ilişkiyi gösterebilmek için daha geniş çaplı araştırmalaraihtiyaç vardır.

Sonuç:

• Çalışmamızda oksidatif durumun s-Klotho düzeylerine etki edenönemli bir faktör olduğunu gösterdik.

• DN li hastalarda oksidatif stresin erken evrelerde ilaçlarlaazaltılmasının renal ve kardiyovasküler sonlanımlara olumlu etkisiolabilir .