Resumen
Antecedentes
Las causas de la capacidad de ejercicio aeróbico reducido (EXCAP) en la enfermedad renal crónica (ERC) son multifactoriales, que posiblemente implican la acumulación de metabolitos de triptófano (TRP) como la kinurenina (Kyn) y el ácido kinurénico (kyna), conocido como kynureninas. Su relación con Excap aún no se ha estudiado en ERC. Presumimos que EXCAP aeróbico se asociaría negativamente con los niveles plasmáticos de TRP, Kyn y Kyna en ERC.
Métodos
Incluimos 102 pacientes con etapas de ERC no diálisis 2–5 (ERC 2–3, n = 54; ERC 4–5, n = 48) y 54 controles sanos, de edad y sexo con el grupo CKD 2–3. Excap se evaluó como carga de trabajo máxima durante una prueba de ergómetro de ciclo máximo. Plasma Kyn, Kyna y TRP se determinaron por cromatografía líquida de alto rendimiento. La función renal se evaluó mediante la tasa de filtración glomerular (GFR) y la TFG estimada. El grupo CKD 2–3 y los controles saludables repetidas pruebas después de cinco años. La asociación entre TRP, Kyn, Kyna y ExcAP en ERC se evaluó utilizando un modelo lineal generalizado.
Resultados
Al inicio, hubo diferencias significativas entre todos los grupos en Aeróbico Excap, Kyn, Kyna, TRP y Kyn/TRP. Kyna aumentó en la ERC 2–3 durante el período de seguimiento. En CKD 2–5, Kyna, Kyn/TRP y Kyna/Kyn se asociaron significativamente negativamente con Excap al inicio, mientras que Kyn y TRP no lo estaban. Las kinureninas se correlacionaron significativamente con la TFG (P <0.001 para todos). Incluyendo GFR en el modelo estadístico, no se asociaron independientemente con Excap al inicio. En el seguimiento, el aumento de Kyn y Kyn/TRP se relacionó con una disminución en EXCAP en CKD 2–3. Después de ajustar para GFR, el aumento de Kyn/TRP siguió siendo un predictor significativo independiente de una disminución en ExcAP en CKD 2–3.
Introducción
La capacidad de ejercicio aeróbico se reduce en la enfermedad renal crónica (ERC) y esto se asocia con una mayor morbilidad y mortalidad, así como una calidad de vida reducida (1–6). Los mecanismos subyacentes responsables de la disminución de la capacidad de ejercicio en individuos con ERC son multifacéticos y relacionados con la patogénesis compleja de la ERC. Los factores centrales y periféricos podrían ser determinantes importantes de la capacidad de ejercicio aeróbico en la ERC (7, 8). Con la pérdida progresiva de la función renal, se acumulan productos de desecho metabólico y sustancias urémicas, lo que lleva a un aumento del estrés oxidativo, la inflamación crónica y la disfunción mitocondrial (9–11). Dichos mecanismos pueden explicar el deterioro de la función del sistema de órganos en la ERC y, en última instancia, la capacidad de ejercicio reducida.
Una sustancia que se acumula es la kinurenina (kyn), un metabolito del aminoácido esencial triptófano (TRP) (9, 12). La mayoría del TRP libre se metaboliza a Kyn a lo largo de la ruta de Kyn. Kyn se transforma en ácido kinurénico (kyna) a través de kinurenina aminotransferasa (KAT) o a otros metabolitos, principalmente ácido quinolínico (9, 12–14). TRP y metabolitos de la vía Kyn, conocidos como kinureninas, son moduladores de procesos biológicos como la inflamación sistémica y la función cardiovascular, y se han relacionado con la aterosclerosis y el daño muscular en el ERC ((9, 15).
Las kinureninas se han asociado con fragilidad en los ancianos (16, 17). Además, los niveles de Kyn en plasma en la insuficiencia cardíaca se han correlacionado negativamente con la absorción máxima de oxígeno y la fuerza muscular y se asocian positivamente con la mortalidad (18, 19). Sin embargo, no se ha informado la relación entre las kinureninas y la capacidad de ejercicio en la ERC. Dada la acumulación de kinureninas en la ERC, investigamos la asociación entre la capacidad de ejercicio aeróbico y las kinureninas en individuos no diálisis con ERC. Presumimos que la capacidad de ejercicio aeróbico se asociaría negativamente con los niveles plasmáticos de Kyn, Kyn/TRP y Kyna en la ERC. Esto se probó en el estudio actual utilizando análisis transversales y longitudinales.
Materiales y métodos
Estudio de población y protocolo
La población de estudio actual es parte del estudio de Progress 2002, un estudio de cohorte observacional prospectivo y de un solo centro realizado en el Hospital de la Universidad de Karolinska en Estocolmo, Suecia. Se realizaron análisis transversales y longitudinales (4, 20–22). Se incluyeron sujetos que proporcionaron muestras de sangre para los análisis TRP, Kyn y Kyna y que estaban programados para pruebas de ejercicio. El muestreo de sangre y las pruebas de ejercicio se realizaron como máximo con unos días de diferencia. Al inicio, había 102 pacientes con etapas 2–5 de ERC no diálisis (etapas 2–3, n = 54 pacientes; etapas 4–5, n = 48 pacientes) y 54 controles sanos coincidentes de edad y sexo (Fig. 1). La edad de inclusión fue de 18 a 65 años. Los pacientes fueron reclutados consecutivamente del Departamento de Nefrología del Hospital de la Universidad de Karolinska a partir del 18 de septiembreth 2002 – 11 de junioth 2009 durante visitas ambulatorias. El grupo de control fue reclutado por selección aleatoria del Registro de Población Total Sueco o por anuncios en el sitio web del Hospital de la Universidad de Karolinska. Los datos de línea de base se recopilaron para el grupo CKD 2–3 durante 2002–2003, para la ERC 4–5 durante 2002-2009, y para el grupo control durante 2004–2007. Los criterios de inclusión se basaron en la tasa de filtración glomerular (GFR) con GFR 50–70 ml/min para CKD 2–3, GFR <20 ml/min para CKD 4–5 y GFR> 80 ml/min para controles (23). Los criterios de exclusión para los controles fueron antecedentes de enfermedad renal, diabetes o enfermedad cardiovascular, y cualquier medicamento continuo. Los criterios de exclusión para todos los sujetos fueron la infección activa, la terapia inmunosupresora actual con esteroides o fármacos citotóxicos, malignidad actual, trasplante renal o donación renal y enfermedad transmitida por la sangre.
Se muestran un número de personas perdidas por el seguimiento y los valores atípicos excluidos. Kyn = kynurenine, kyna = ácido kynurénico, trp = triptófano.
Los tres grupos fueron examinados en la inclusión, es decir, línea de base (comparación transversal). Las evaluaciones se repitieron después de cinco años en el grupo CKD 2–3 y el grupo de control saludable. Además, el grupo CKD 2–3 se siguió regularmente en una clínica de nefrología para tratar agresivamente la hipertensión, la hiperlipidemia y la proteinuria. La población final del estudio actual al inicio y el seguimiento de 5 años, incluidos los sujetos perdidos durante el seguimiento, se muestra en Fig. 1.
El protocolo de estudio fue revisado y aprobado por el Comité de Ética local y la Junta de Revisión Institucional del Institutet Karolinska en el Hospital de la Universidad de Karolinska. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito.
Muestras de sangre
Se obtuvieron muestras de sangre venosa en estado de ayuno al inicio y en la visita de seguimiento de 5 años. El plasma se preparó y almacenó a –70 ° C hasta el análisis. Las concentraciones de hemoglobina, creatinina y proteína C reactiva de alta sensibilidad (HS-CRP) se analizaron en el Laboratorio de la Universidad de Karolinska de acuerdo con los protocolos de rutina.
Función renal
La TFG se determinó por la eliminación de plasma de iohexol en todos los sujetos al inicio (24). La TFG mediada por iohexol se repitió en el grupo CKD 2–3 en el seguimiento de 5 años pero no en los controles. Por lo tanto, para la comparación longitudinal entre las etapas de ERC 2–3 y los controles, se usó la ecuación de colaboración de epidemiología de la enfermedad renal crónica (CKD-EPI) para calcular el GFR estimado (EGFR) a través de la creatinina (25).
Medición de plasma de TRP, Kyn y Kyna
Las mediciones de TRP, Kyn y Kyna se realizaron mediante cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) con detección de ultravioleta y fluorescencia, como se describió anteriormente (26). Las alícuotas plasmáticas se trataron con ácido perclórico (0,4 M, que contenía metabisulfito de sodio al 0,1% y EDTA al 0,05%) y se centrifugaron. El procedimiento de centrifugación se repitió, seguido de un ácido perclórico adicional del 70% (10% en volumen). Luego, se inyectaron 20 μl de sobrenadante en una columna HPLC (Reprosil 100 C18, partículas de 3 μm, 100 × 4 mm, Dr. Maisch, GMBH, Alemania) con acetonitrilo/acetato de sodio (6.8%/30 mm, pH 6.2 ajustado con ácido acético) como eluente a una tasa de flujo A.5 mL/min. La detección de Kyn se logró con un detector ultravioleta establecido a una longitud de onda de 360 nm y detección de TRP a una longitud de onda de 240 nm. El eluato se mezcló aún más en línea con acetato de zinc (concentración final de 0,5 m). Kyna se determinó con un detector de fluorescencia establecido a una longitud de onda de excitación de 344 nm y una longitud de onda de emisión de 398 nm. Las señales de los detectores se transfirieron a una computadora para su análisis con DataLys Azur (versión 4.6.0.0). Las concentraciones de TRP, Kyn y Kyna se extrapolaron de curvas estándar preparadas diariamente a partir de mezclas de soluciones de referencia. El límite de detección para cada ensayo fue al menos 20 veces más bajo que las concentraciones plasmáticas reportadas. Los tiempos de retención para TRP, Kyn y Kyna fueron aproximadamente 7.3, 4.2 y 7.0 min, respectivamente. La fiabilidad del método se verificó ejecutando algunas muestras por duplicado; Los coeficientes de variación fueron de 5 a 7% para TRP, Kyn y Kyna.
Capacidad de ejercicio aeróbico, actividad física y ecocardiografía
La prueba de ejercicio se realizó como se describió anteriormente (4). En resumen, comprendió una prueba incremental en un ciclo ergómetro (RE990; Rodby Innovation AB, Uppsala, Suecia) con un protocolo consistente con los estándares clínicos actuales. Todas las pruebas fueron impulsadas al agotamiento volitivo, y los participantes calificaron el esfuerzo más alto percibido de acuerdo con la escala Borg CR10. La carga de trabajo máxima en Watts (W) se utilizó para medir la capacidad de ejercicio aeróbico. Se han informado los resultados de las pruebas de ejercicio al inicio y en el seguimiento de 5 años (4, 20). Los valores predichos para la carga de trabajo máxima se basaron en un estudio de población sueca que considera el incremento de edad, sexo, altura y carga de trabajo por minuto (27).
El nivel de actividad física se calificó en una escala de cuatro puntos modificada a partir de la escala de nivel de actividad física de saltina-grrimby (28). La ecocardiografía se realizó en todos los pacientes (Sequoia 512; Siemens Medical Solutions, Mountain View, CA, EE. UU.) De acuerdo con las pautas actuales para evaluar la función cardíaca (29). La ecocardiografía evaluó la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (LV) como una medida de la función del VI sistólica y la relación entre la velocidad de llenado mitral temprano y la velocidad del miocardio diastólico temprano (relación E/E ‘) como una medida de la función del VI diastólico.
Análisis estadístico
Los datos descriptivos se presentan como números, porcentajes, media y desviación estándar, o rangos medianos e intercuartiles para variables sesgadas. Evaluamos la validez de los valores atípicos extremos, definido como un punto de datos que se encuentra más de tres veces el rango intercuartil por encima del tercer cuartil o debajo del primer cuartil. La prueba de Welch, ANOVA unidireccional con pruebas post hoc, la prueba de chi-cuadrado y la prueba de Kruskal-Wallis, cuando correspondan, se realizaron para comparar los grupos al inicio. Los modelos lineales generalizados (GLM) se utilizaron principalmente para analizar la asociación entre variables. Cuando la carga de trabajo máxima se usó como variable dependiente, el ajuste para el sexo, la edad y la altura al cuadrado se realizó como determinantes conocidos no relacionados con la capacidad de ejercicio aeróbico (27, 30). Cuando corresponda, el coeficiente de correlación de Spearman (Rs) se usó para analizar la relación entre dos variables. Un valor p <0.05 para una prueba de dos colas se definió como estadísticamente significativa. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando las estadísticas de IBM SPSS (versión 28.0; IBM, Armonk, NY, EE. UU.).
Resultados
Características del sujeto
Las características basales de la población de estudio se presentan en Tabla 1. La etiología de la ERC incluyó enfermedad familiar/hereditaria/congénita (n = 30), glomerulonefritis primaria (n = 26), secundaria …
