- Abstract
- 1. Wprowadzenie
- 2. Metody
- 2.1. Data Sources
- 2.2. Pomiary sercowo-naczyniowe
- 2.3. Badania laboratoryjne
- 2.4. Analiza statystyczna
- 3. Wyniki
- 3.1. Parametry demograficzne, kliniczne, laboratoryjne i naczyniowe badanej populacji
- 3.2. Characteristics of HD Patients with and without Common Carotid Artery Plaque
- 3.3. Korelacja NLR z czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego u pacjentów z HD
- 3.4. NLR Level in HD Patients with Cardiovascular Death and All-Cause Death
- 3.5. NLR More than or Equal to 3.5 Was Associated with High All-Cause and Cardiovascular Death in HD Patients
- 4. Dyskusja
- 5. Conclusions
- Konkurencyjne interesy
- Podziękowania
Abstract
Stosunek neutrofilów do limfocytów (NLR) jest nowym, prostym biomarkerem stanu zapalnego. Stał się on predyktorem złego rokowania w chorobach nowotworowych i sercowo-naczyniowych w populacji ogólnej. Niewiele jednak wiadomo na temat jego wartości prognostycznej u pacjentów przewlekle hemodializowanych (HD). W pracy badano związek między NLR a markerami ryzyka sercowo-naczyniowego, w tym podwyższonym ciśnieniem tętna (PP), wskaźnikiem masy lewej komory (LVMI) i grubością błony wewnętrznej (IMT) oraz śmiertelnością u pacjentów HD. Do badania włączono dwustu sześćdziesięciu ośmiu pacjentów z HD, którzy byli obserwowani przez 36 miesięcy. Pierwszorzędowym punktem końcowym była śmiertelność z wszystkich przyczyn oraz śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych. Wielozmienną regresję Coxa zastosowano do obliczenia skorygowanych współczynników ryzyka dla NLR w odniesieniu do przeżycia z wszystkich przyczyn i przeżycia sercowo-naczyniowego. Wykazano, że wyższe NLR u pacjentów HD było predyktorem zwiększonego PP, LVMI i IMT; pacjenci HD z wyższym NLR mieli mniejszą przeżywalność pod koniec badania; ponadto, wysokie NLR było niezależnym predyktorem śmiertelności z wszystkich przyczyn oraz śmiertelności sercowo-naczyniowej po skorygowaniu o inne czynniki ryzyka. Podsumowując, wyższy NLR u pacjentów HD był związany z czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego i śmiertelnością.
1. Wprowadzenie
Choroby układu sercowo-naczyniowego są główną przyczyną zgonów u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek, zwłaszcza u pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek (end-stage renal disease, ESRD) poddawanych przewlekłej hemodializie (HD). Śmiertelność z powodu chorób układu sercowo-naczyniowego (CVD) u pacjentów HD jest znacznie wyższa niż w populacji ogólnej i nie jest jeszcze w pełni wyjaśniona przez tradycyjne czynniki ryzyka CVD. Mikrozapalenie jest ważnym czynnikiem w patogenezie CVD u pacjentów HD i może dodatkowo przyspieszać postęp miażdżycy. Stosunek neutrofilów do limfocytów (NLR) uzyskuje się dzieląc bezwzględną liczbę neutrofilów do bezwzględnej liczby limfocytów. NLR jest nowym, prostym i niedrogim wskaźnikiem do oceny stanu zapalnego. Pojawiające się dowody sugerują, że zwiększony NLR jest potencjalnym markerem złego rokowania w wielu nowotworach i chorobach sercowo-naczyniowych w populacji ogólnej. Cho i wsp. wykazali potencjalną przydatność NLR w stratyfikacji ryzyka u pacjentów z ciężką zwapniałą stenozą aortalną. Isaac i wsp. wykazali, że podwyższone NLR wiąże się ze śmiertelnością wśród pacjentów leczonych stacjonarnie z wieloma schorzeniami przewlekłymi. Erturk i wsp. wykazali również, że podwyższony wskaźnik NLR wiąże się z większą śmiertelnością z przyczyn sercowo-naczyniowych u pacjentów z chorobą okluzyjną tętnic obwodowych, którzy zostali przyjęci z krytycznym niedokrwieniem kończyn lub przerywanym obrzękiem. Ostatnio Ahbap i wsp. stwierdzili istotną dodatnią korelację NLR z poziomem hsCRP u pacjentów z ESRD. W 2012 roku An i wsp. wykazali, że NLR jest silnym predyktorem śmiertelności ogólnej i sercowo-naczyniowej u pacjentów dializowanych otrzewnowo. Ostatnio Ouellet i wsp. donieśli o NLR jako markerze predykcyjnym przeżycia z wszystkich przyczyn u pacjentów hemodializowanych incydentalnie. Dotychczas niewiele było wiadomo na temat jego wartości prognostycznej u pacjentów HD. W niniejszej pracy zbadano związek między NLR a czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego, w tym ciśnieniem tętna (PP), wskaźnikiem masy lewej komory (LVMI), grubością błony wewnętrznej i środkowej (IMT), prędkością fali tętna szyjno-piersiowego (cfPWV) i śmiertelnością u pacjentów HD.
2. Metody
2.1. Data Sources
A total of 268 ESRD patients on chronic hemodialysis (146 men, 122 women) who were admitted to the department of Blood Purification, Beijing Chao-Yang Hospital, Capital Medical University were recruited from January 1, 2012, to December 31, 2012. Kryteria włączenia obejmowały pacjentów z ESRD bez resztkowej funkcji nerek i poddawanych regularnemu leczeniu dializami przez co najmniej 3 miesiące, ale bez klinicznych dowodów niewydolności serca, niedawnego ostrego incydentu wieńcowego, choroby autoimmunologicznej, raka i aktywnej infekcji oraz przyjmujących aspirynę, steroidy lub leki immunosupresyjne. Od każdego pacjenta przyjęto standardowy kwestionariusz w celu uzyskania systematycznych informacji dotyczących konwencjonalnych czynników ryzyka sercowo-naczyniowego, w tym nadciśnienia tętniczego, hiperlipidemii, cukrzycy i rodzinnego występowania chorób sercowo-naczyniowych. Wszyscy pacjenci byli obserwowani przez 36 miesięcy. Pierwszorzędowym punktem końcowym była śmiertelność z wszystkich przyczyn oraz śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych. Schemat przepływu badania przedstawiono na rycinie 1.
Pacjenci z ESRD poddawani byli hemodializie trzy razy w tygodniu przy użyciu standardowego dializatu wodorowęglanowego (Na+ 138 mmol/L, 35 mmol/L, K+ 2,0 mmol/L, Ca2+ 1,5 mmol/L i Mg2+ 0,5 mmol/L) i polisulfonowych dializatorów membranowych o powierzchni 1,6 m2. Pacjentów podzielono na dwie grupy w zależności od obecności blaszki miażdżycowej w tętnicy szyjnej wspólnej, pacjentów HD z blaszką miażdżycową i bez blaszki. Badanie zostało przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską i zatwierdzone przez komisję etyczną Pekińskiego Szpitala Chao-Yang, Stołecznego Uniwersytetu Medycznego. Od każdego uczestnika uzyskano pisemną świadomą zgodę.
2.2. Pomiary sercowo-naczyniowe
Pomiary markerów ryzyka sercowo-naczyniowego, w tym ciśnienia tętna (PP), wskaźnika masy lewej komory (LVMI), grubości błony wewnętrznej i środkowej (IMT) oraz prędkości fali tętna w odcinku szyjno-piersiowym (cfPWV), przeprowadzono przed sesją dializy w połowie tygodnia na poziomie podstawowym.
Ciśnienie tętna mierzono sfigmomanometrem rtęciowym po 15 minutach leżenia w pozycji leżącej. PP obliczano jako skurczowe ciśnienie krwi (SBP) minus rozkurczowe ciśnienie krwi (DBP).
LVMI oceniano za pomocą echokardiografii. Mierzono wymiar końcoworozkurczowy lewej komory (LVDD), grubość przegrody międzykomorowej (IVST) i grubość tylnej ściany lewej komory (LVPWT). LVMI obliczono i znormalizowano przez wysokość2,7 (LVMI = LVM/wysokość2,7), jak poprzednio .
IMT oceniano za pomocą ultrasonografii tętnicy szyjnej wspólnej, jak opisano wcześniej . Średnia IMT została obliczona jako średnia z trzech odczytów dwustronnych tętnic szyjnych. Pacjenci HD z blaszką miażdżycową byli definiowani jako zlokalizowane pogrubienie IMT ≥ 1,2 mm, które nie obejmowało równomiernie całej ściany tętnicy szyjnej.
Sztywność tętnicy szyjnej wspólnej oceniano za pomocą cfPWV. Wartość cfPWV była mierzona u uczestników w pozycji leżącej na wznak przy użyciu systemu Complior SP (Alam Medical, Vincennes, Francja) .
2.3. Badania laboratoryjne
Próbki krwi na czczo pacjentów HD zostały pobrane z tętniczego końca dostępu naczyniowego bezpośrednio przed rozpoczęciem sesji HD w połowie tygodnia na linii podstawowej. Poziom albuminy (Alb), transaminazy alaninowej (ALT), aminotransferazy asparaginianowej (AST), triglicerydów (TG), cholesterolu całkowitego (Tch), cholesterolu lipoproteinowego o niskiej gęstości (LDL-C), białka C-reaktywnego o wysokiej czułości (hsCRP), kreatyniny (Cr), azotu mocznikowego we krwi (BUN), wapnia (Ca) i fosforu (P) mierzono standardowymi metodami laboratoryjnymi przy użyciu autoanalizatora. Surowicę nienaruszonego hormonu przytarczyc (iPTH) oznaczano metodą immunoradiometryczną.
Próbki krwi pobierano do plastikowych wakuatorów z EDTA (1 mg/mL krwi) w celu zróżnicowania liczby białych krwinek. NLR obliczono jako stosunek neutrofilów do limfocytów z różnicowej liczby białych krwinek.
2.4. Analiza statystyczna
Wszystkie dane analizowano przy użyciu pakietu oprogramowania statystycznego (SPSS for Windows, wersja 20.0, SPSS, USA). Dane zmiennych ciągłych przedstawiono jako średnią ± odchylenie standardowe (±SD). Porównania między grupami dokonano za pomocą testu niezależnych prób. Ponadto do analizy jednoczynnikowej zastosowano korelację spearmana, a do analizy wielowariantowej regresję logistyczną (przedział ufności 95%). Do analizy wieloczynnikowej włączono takie zmienne, jak: wiek, płeć, cukrzyca, czas trwania HD, LDL-C, hsCRP, PP, LVMI oraz IMT (≥1,2 mm, blaszka miażdżycowa). Wartość odcięcia NLR używana w krzywych przeżycia została określona za pomocą krzywej ROC (receiver operating characteristic). Krzywe przeżycia oszacowano za pomocą analizy Kaplana-Meiera i porównano testem log rank. Do identyfikacji predyktorów śmiertelności zastosowano model regresji Coxa. Wartość uznawano za istotną statystycznie.
3. Wyniki
3.1. Parametry demograficzne, kliniczne, laboratoryjne i naczyniowe badanej populacji
Do badania włączono 268 pacjentów HD w średnim wieku 48,7 ± 10,9 lat (zakres 21-78 lat) i ze średnim okresem dializoterapii wynoszącym miesięcy (zakres 4-146 miesięcy). Podstawowe cechy demograficzne, kliniczne, biochemiczne i naczyniowe pacjentów opisano w tabeli 1.
3.2. Characteristics of HD Patients with and without Common Carotid Artery Plaque
According to the localized thickness of IMT, we found that about 44.4% HD patients had plaque in common carotid artery. Średni poziom NLR u wszystkich pacjentów HD wynosił 3.36, ale pacjenci HD z blaszkami miażdżycowymi mieli wyższy poziom NLR (). Nie stwierdzono istotnych różnic w zakresie następujących zmiennych pomiędzy obiema grupami: wiek, rozkład płci, czas trwania dializ, cukrzyca, palenie tytoniu, KT/V, Hb, kreatynina, BUN, TG, Tch i LDL-C u pacjentów HD z blaszką miażdżycową i bez blaszki miażdżycowej. Co ciekawe, pacjenci z HD z blaszkami miażdżycowymi mieli również wyższe stężenie hsCRP w surowicy (Tabela 2).
3.3. Korelacja NLR z czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego u pacjentów z HD
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LDL-C: lipoproteina-cholesterol o niskiej gęstości; hsCRP: białko C reaktywne o wysokiej czułości; LVMI: wskaźnik masy lewej komory; PP: ciśnienie tętna; IMT: grubość intima-media; cfPWV: prędkość fali tętna szyjno-piersiowego. |
3.4. NLR Level in HD Patients with Cardiovascular Death and All-Cause Death
W tym badaniu 88 z 268 (32,8%) pacjentów zmarło z przyczyn ogólnych w okresie 36 miesięcy, a 62 z 88 (70,5%) pacjentów zmarło z przyczyn sercowo-naczyniowych. Pacjenci HD, którzy zmarli z przyczyn sercowo-naczyniowych mieli wyższy poziom NLR (CVD death versus survival, versus ; ). Natomiast pacjenci z HD, którzy zmarli z przyczyn ogólnych, mieli wyższy poziom NLR ( versus ; ) (ryc. 3(a) i 3(b)).
(a)
(b)
(a)
(b)
3.5. NLR More than or Equal to 3.5 Was Associated with High All-Cause and Cardiovascular Death in HD Patients
4. Dyskusja
W tym badaniu ocenialiśmy wartość prognostyczną NLR dla czynników ryzyka sercowo-naczyniowego i śmiertelności u pacjentów z HD. Wyniki wskazały, że NLR był niezależnym predyktorem wyższego PP, LVMI i IMT. Co ciekawe, stwierdziliśmy również, że NLR większy lub równy 3,5 był predyktorem śmiertelności z wszystkich przyczyn oraz śmiertelności sercowo-naczyniowej u pacjentów HD.
Wcześniejsze badania zilustrowały wartość predykcyjną NLR jako nowego markera stanu zapalnego u pacjentów z chorobami sercowo-naczyniowymi w populacji ogólnej. U pacjentów z nadciśnieniem tętniczym wartość NLR wzrastała i dodatnio korelowała z hiperhomocysteinemią. W patogenezie tętniaka aorty wstępującej u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym NLR jako marker stanu zapalnego może odgrywać istotną rolę. U pacjentów z objawowym zwężeniem tętnicy szyjnej pośredniej NLR był podwyższony, a podwyższona wartość NLR była niezależną zmienną warunkującą wystąpienie objawowych blaszek miażdżycowych w tętnicy szyjnej. U pacjentów z udarem niedokrwiennym mózgu wykazano, że dynamiczna zmiana NLR pozwala przewidzieć transformację krwotoczną po trombolizie. U pacjentów z zawałem mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST NLR był związany z elektrokardiograficznym objawem spontanicznej reperfuzji. U pacjentów poddawanych przezskórnym interwencjom wieńcowym w trybie pilnym, wyższy wskaźnik NLR zwiększał ryzyko wystąpienia zawału mięśnia sercowego w okresie okołozabiegowym. NLR był również istotnie związany z chorobą mikronaczyniową u osób bezobjawowych. Ponadto ostatnio stwierdzono, że podwyższone NLR wiązało się z gorszym przeżyciem ogólnym u pacjentów z chorobami nienowotworowymi. U pacjentów z chorobą okluzyjną tętnic obwodowych, podwyższony NLR był związany z wyższą śmiertelnością. U pacjentów z zaawansowaną niewydolnością serca podwyższone NLR wiązało się ze zwiększoną śmiertelnością lub ryzykiem transplantacji serca. Tymczasem Durmus i wsp. stwierdzili, że NLR był wyższy u pacjentów z niewydolnością serca, a wartość odcięcia 5,1 dla NLR może przewidywać zgon u pacjentów z niewydolnością serca.
Jednakże związek między NLR a chorobą sercowo-naczyniową był słabo zbadany u pacjentów z CKD. Tatar i wsp. stwierdzili, że podstawowy NLR był niezależnym predyktorem zgonu u pacjentów geriatrycznych z przewlekłą chorobą nerek w stadium 3-5. Kocyigit i wsp. wykazali, że pacjenci z wysokim NLR mieli gorsze rokowanie i istotnie szybszą progresję do dializoterapii w porównaniu z pacjentami z niskim NLR. Solak i wsp. podali, że NLR był niezależnie związany z dysfunkcją śródbłonka i mógł przewidywać złożone sercowo-naczyniowe punkty końcowe niezależnie od tradycyjnych czynników zakłócających u pacjentów z umiarkowaną lub ciężką CKD. Jednak jak dotąd niewiele było wiadomo na temat wartości prognostycznej NLR u pacjentów hemodializowanych. W obecnym badaniu zbadaliśmy związek między NLR a czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego i śmiertelnością u pacjentów HD, i wierzymy, że obecne badanie zapewni nam nowe oświecenie i kierunek w tej dziedzinie.
Przewlekłe zapalenie jest powszechne u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek i może przyczyniać się do zachorowalności i śmiertelności wśród pacjentów dializowanych. Zwiększony stan zapalny w ESRD przyczynia się do zachorowalności na choroby sercowo-naczyniowe, głównej przyczyny śmiertelności u tych pacjentów. Biomarkery odegrały znaczącą rolę w przewidywaniu, diagnozowaniu i leczeniu chorób układu sercowo-naczyniowego, w tym zawału serca, zastoinowej niewydolności serca i udaru mózgu. Rola markerów zapalnych w chorobach sercowo-naczyniowych była szeroko badana, a w przeszłości ustalono stały związek pomiędzy białkiem C-reaktywnym a chorobami sercowo-naczyniowymi. NLR, nowy biomarker do oceny stanu zapalnego, jest coraz szerzej stosowany do identyfikacji pacjentów z różnymi chorobami. NLR jest biomarkerem, który integruje dwa podtypy WBC reprezentujące dwa odwrotnie powiązane szlaki immunologiczne. Jest on łatwy do obliczenia na podstawie różnicowej liczby WBC, bardziej stabilny do pomiaru niż indywidualne liczby WBC i mniej podatny na warunki, które mogłyby zmienić indywidualne liczby komórek. Ostatnio zauważono, że NLR ma większą przewidywalność niż całkowita liczba WBC lub liczba neutrofilów jako marker w chorobach sercowo-naczyniowych i powoli wyłania się jako niezależny użyteczny parametr prognostyczny w chorobach sercowo-naczyniowych. Według naszego obecnego badania, łatwy i niedrogi pomiar laboratoryjny NLR może dostarczyć istotnych informacji dotyczących czynników ryzyka sercowo-naczyniowego i śmiertelności u pacjentów HD.
Pułapki zewnątrzkomórkowe neutrofilów (NETs), po raz pierwszy odkryte w 2004 roku przez Brinkmanna i wsp. , są tworzone i uwalniane przez aktywowane neutrofile podczas procesu NETosis, w którym materiał jądrowy jest uwalniany do przestrzeni zewnątrzkomórkowej, w tym DNA, cytrulinowane histony i enzymy ziarnistości neutrofilów. Odkrycie to rzuca nowe światło na rolę neutrofilów w nieswoistej odpowiedzi immunologicznej organizmu. Chociaż korzystny wpływ NETs w walce z patogenami został potwierdzony w wielu badaniach klinicznych, dostarczono dalszych dowodów na to, że NETs mogą promować reakcje zapalne i powodować uszkodzenia tkanek. Dodatkowo wykazano, że krążące wolne od komórek DNA, twórca powstawania NETs, może promować stan zapalny i przewidywać śmiertelność u pacjentów z HD. Tymczasem Qin i wsp. donieśli, że markery NETosis, w tym elastaza neutrofilów i proteinaza 3, były dodatnio skorelowane z bezwzględną liczbą neutrofilów u pacjentów z cukrzycą typu 1. Wszystkie te wyniki sugerują, że powstawanie NETs może być jednym z możliwych mechanizmów, dzięki którym podwyższony NLR wiąże się z większą śmiertelnością. Niestety, istnieje niewiele badań dotyczących zależności między NETs i NLR u pacjentów HD.
Należy zwrócić uwagę na pewne ograniczenia tego badania. Po pierwsze, w naszym badaniu pacjenci zostali wybrani tylko z ośrodka dializ w naszym szpitalu, a nie z populacji ogólnej; dlatego może to nie być dokładne odzwierciedlenie populacji ogólnej. Po drugie, mierzyliśmy NLR tylko jeden raz, podczas gdy pomiary seryjne byłyby bardziej pouczające. Po trzecie, badaliśmy jedynie wpływ wartości NLR na czynniki ryzyka sercowo-naczyniowego i śmiertelność u pacjentów HD. Ale nie porównaliśmy jeszcze predykcyjnej roli NLR z innymi prostymi markerami stanu zapalnego, takimi jak całkowita liczba białych krwinek i stosunek płytek krwi do limfocytów; dlatego nie wyciągnęliśmy wniosku, który z nich był najlepszym biomarkerem do przewidywania czynników ryzyka sercowo-naczyniowego i śmiertelności u pacjentów z HD. Tymczasem, chociaż stwierdziliśmy, że zwiększony NLR był związany z wyższą śmiertelnością u pacjentów z HD, jego możliwy mechanizm molekularny nadal nie był jasny.
5. Conclusions
This study demonstrated that a high NLR value was associated with the increased risk of cardiovascular disease. NLR większy lub równy 3,5 przewidywał zgon z wszystkich przyczyn i z przyczyn sercowo-naczyniowych u pacjentów HD. Tak więc, NLR, który jest łatwo dostępny i niedrogi, może być nowym biomarkerem do oceny stanu zapalnego i identyfikacji wysokiego ryzyka chorób sercowo-naczyniowych i zgonu u pacjentów z HD. Nadal jednak istnieje wiele problemów wymagających dalszych badań, takich jak mechanizm wpływu wysokiej wartości NLR na choroby sercowo-naczyniowe i zgon u pacjentów z HD oraz wpływ wysokiej wartości NLR na określony rodzaj chorób sercowo-naczyniowych, tak abyśmy w końcu znaleźli tani, wiarygodny i niezależny biomarker prognostyczny chorób sercowo-naczyniowych i zgonu u pacjentów z HD.
Konkurencyjne interesy
Autorzy deklarują, że nie mają konkurencyjnych interesów.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez National Natural Science Foundation of China (81670673), National Natural Science Foundation of China (81200543) i Beijing Natural Science Foundation (7142057).