Diyaliz öncesi ve diyaliz tedavisindeki kronik böbrek yetmezliği olan çocuklarda saç ve plazma selenyum düzeyleri ile oksidatif hasar ilişkisi

Abstract

ÖZET Glomerüler filtrasyon hızında (GFH) azalmanın sonucu böbreğjn sıvı-solüt dengesini ayarlama ve metabolik-endokrin fonksiyonlarında kronik ve ilerleyici bozulma hali olarak tanımlanan Kronik böbrek yetmezliği (KBY) sürecinde metabolik bozuklukların ve diyalizat yolu ile olan kayıpların çeşidi vitamin, mineral ve eser element eksikliğine yol açtığı bilinmektedir. Selenyum (Se) biyolojik sistem için esansiyel olan bir eser elementtir. Selenyumun biyolojik rolü pek çok selenoproteinin yapısında bulunmasıyla ilişkilidir. Bilinen 30 selonoproteinden biri olan glutatyon peroksidaz (GPZ), eritrosit, pek çok hücre ve plazmada bulunan tipik bir selenoproteindir. Aktif merkezinde dört Se atomu bulunan GPZ hücredeki oksijen radikallerini indirgeyerek hücre zarlarını reaktif oksijen ve lipit peroksit hasarına karşı koruyan bir enzimdir. Glutatyon peroksidaz eksikliğinde oksidatif hasar oluşmaktadır. Kronik böbrek yetmezliği hastalarında fazla miktarda reaktif oksijen radikalleri (02, OH, H2O2) oluştuğu gösterilmiştir. Oluşan bu oksijen radikallerini uzaklaştırmak için vücutta çeşitli korunma mekanizmaları harekete geçmektedir. Bu korunma mekanizmalarından biri GPZ enzimidir. Literatürde erişkin KBY ve diyaliz hastalarında plazma /eritrosit Se ve GPZ düzeylerinin araştırıldığı çalışmalar olmasına rağmen, çocukluk yaş grubunda eritrosit yada saç Se dü^yinin araştırıldığı bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu araştırmada diyaliz öncesi dönemde, hemodiyaliz (HD) ve sürekli ayaktan periton diyalizi (SAPD) tedavisinde izlenen çocuk hastalarda plazma, saç selenyum düzeylerinin ve bunların oksidatif hasar ile ilişkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu araştırmaya diyaliz öncesi dönemde, SAPD ve HD programlarında izlenen, yaşlan 1-17 arasında değişen 93 çocuk hasta ( diyaliz öncesi dönem = 32, HD =19, SAPD =42) ve 34 sağlıklı çocuk kontrol grubu olarak alındı. Hasta ve kontrol grupların sacda ve plazmada Se ve plazmada GPZ düzeyleri çalışıldı. Sacda ve plazmada selenyum düzeyleri Atomik Absorpsiyon Spektrofotometre yöntemi, plazma glutatyon peroksidaz düzeyleri ise (ticari kit RANDOX Laboratories Ltd., Aldmore, Diamond Road, Crumlin, Co. Antrim, United Kingdom, BT29 4QY) birleşik enzimatik yöntem kullanılarak çalışıldı. VISaç ortalama Se değerleri kontrol grubunda (1025.57 ± 345.80 ng/g), diyaliz öncesi (527.75 ± 261.08 ng/g), SAPD (547.25 ± 288.97 ng/g) ve HD (485.42 ± 25627 ng/g) gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksekti (sırasıyla p=0.001, p=0.001, p=0.001). Diyaliz öncesi grup ile SAPD ve HD gruplan arasında istatistiksel olarak anlamlı fark yoktu (sırasıyla p>0.05 p>0.05). Diyaliz öncesi (1 1.44 ± 2.44 ng/ml), SAPD (13.71 ± 12.67 ng/ml) ve HD (16.50 ± 19.12 ng/ml) gruplarının plazma Se düzeyleri ile kontrol grubu (10.86 ± 2.50 ng/ml) arasında fark bulunmadı (p>0.05). Plazma ortalama GPZ değerleri kontrol grubunda (58.85 ± 16.89 U/L), diyaliz öncesi (30.43 ± 16.14 U/L), SAPD (18.93 ± 8.01 U/L) ve HD (22.98 ± 1 1.05 U/L) gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksekti (sırasıyla p=0.001, p=0.001, p=0.001). SAPD ile HD hastalan arasında istatistiksel olarak anlamlı fark yoktu (p>0.05). GPZ düzeyleri ile GFH arasında pozitif (tjf= 0.002, r= 0.32), diyaliz süreleriyle GPZ düzeyleri arasında negatif korelasyon saptandı (p:0.001, n-036). Saç Se ile GPZ arasında pozitif korelasyon saptandı (p= 0,001 r= 0.567). Kontrol ve hasta grubunda kız ve erkekler arasında plazma, saç Se ve plazma GPZ düzeyleri arasında fark yokta Sonuç olarak bu çalışmada; diyaliz öncesi dönemde ve diyaliz hastalarında saç Se ve plazma GPZ düzeyleri kontrol grubundan düşük bulunmuştur. Bu sonuçlar KB Y sürecinin erken evrelerinde bile Se eksikliği ve oksidatif hasarlanmanın geliştiğini ve bu hasarianmanın böbrek yetmezliğinin ciddiyetiyle ve Se düzeyiyle ilişkili olduğunu göstermektedir. Ortaya çıkan oksidatif stres, KB Y sürecinin hızlanmasına, anemi, malignensi ve ateroskleroz gibi komplikasyonlann gelişmesine katkıda bulunabilir. Diyaliz öncesi dönemde ve diyaliz tedavisi altındaki çocuklara verilecek Se desteğinin oksidatif hasan önleyici etkisini araştıracak daha detaylı çalışmalara gereksinim vardır. VII

ABSTRACT It is known that metabolic disturbances and dialysis related losses lead to deficiency of various vitamins, minerals and trace elements in the course of chronic renal failure (CRF) which is defined as the chronic and progressive decrement of metabolic-endocrine and fluid-electrolyte regulatory functions of kidneys. Selenium is an essential element for biological system. Its biological role is related with its presence in the structure of many selenoproteins. Glutathion peroxidase (GPX) which is one of the 30 selenoproteins known, is a typical selenoprotein existing in plasma, erythrocytes and many other cells. GPX with 4 Se atoms in its active center, is an enzyme protecting cell membranes from reactive oxygen molecules and lipid-peroxide damage by erducing cellular oxygen radicals. In GPX deficiency oxidative damage ensues. It has been shown that excessive amount of oxygen radicals (O2, OH, H2Q2) are present in CRF patients. For removal of these molecules various protective mechanisms do exist Glutathion peroxidase enzyme is one of them. In adult CRF patients there are studies investigating plasma/erythrocyte Se and GPX levels. However in pediatric age group there is no such study investigating erythrocyte or hair Se levels in CRF pateints. In this study we aimed to investigate the Se levels in plasma and hair and their relation with oxidative damage in predialysis, hemodialysis and peritoneal dialysis patients. Ninety-three patients including 32 patients with predialysis, 42 PD patients and 19 HD patients aged between 1-17 years and 34 healthy children were enrolled to the study. Plasma hair Se and plasma GPX levels were measured. Levels of hair Se and plasma Se were measured by atomic absorption spectrophotometer method Plasma GPx levels were determined by commercially available specific ELISA according to the manufacturer's protocols (RANDOX Laboratories Ltd., Ardmore, Diamond Road, Crumlin, Co. Antrim, United Kingdom, BT29 4QY). Hair Se levels were statisticaly higher in control group (1025.57 ± 345.80 ng/g) when compared to predialysis (527.75 ± 261.08 ng/g), HD (485.42 ± 256.27 ng/g) and CAPD (547.25 ± 288.97 ng/g) groups (respectively; p=0.001, p=0.001, p-O.OOl). There was no significant difference among predialysis, CAPD and HD groups (respectively p>0.05, p>0.05). VIIIPlasma Se levels were not different among four groups (p>0.Q5). Plasma GPX levels were significantly higher in control group (58.85 ± 16.89 U/L) compared to predialysis (30.43 ± 16.14 U/L), HD (22.98 ± 11.05 U/L) and CAPD (18.93 ± 8.01 U/L)groups (respectively; p=0.001, p=0.001, p=0.001). There was no signifiant difference in plasma GPX levels among predialysis, CAPD and HD groups. There was a positive correlation between GPX and GFR (p: 0.002, n 0.32) levels whereas dialysis duration correlated negatively with GPX (p= 0.002, r= 0.32) levels. We found significantly positive correlation between plasma GPX levels and hair Se levels (p= 0,001 r= 0.567). There was no significant difference in terms of plasma /hair Se and plasma GPX levels between girls and boys either in patient groups or control group. In conclusion, we found that hair Se and plasma GPX levels were significantly decreased in predialysis, CAPD and HD groups compared to healthy controls. These findings suggest that Se deficiency and impaired activity in the glutathione antioxidant system occurs early in the course of chronic renal failure, progresses with the degree of CRF period. The resulting permanent oxidative stress can contribute to the progression of renal Mure and to associated complications such as atherosclerosis. Whether Se supplements can prevent the oxidative stres in predialysis and dialysis patients should be further investigated with more detailed studies based on the present one. IX