Hvordan skader mikroplast nyrerne?

En undersøgelse i februar i år viste, at mikroplastik (MP) er udbredt til stede i den menneskelige krop, ikke kun i lunger, tarme, lever, blod, urin og nyrer, men også i moderkagen. Derudover har undersøgelser vist, at MP efterhånden er blevet et globalt problem, bredt udbredt i vand, luft, mad og jord, og indholdet af MP er forbundet med negative biologiske effekter. Mennesker kan blive "invaderet" af MP gennem diæt, indånding eller hudkontakt, hvilket kan føre til metaboliske ændringer. Nogle tidligere beviser viser, at MP fremmer inflammation, oxidativ stress organdysfunktion og metaboliske forstyrrelser, og der er et dosisafhængigt fænomen.

Klik til Cistanche for nyresygdom

Men hvordan MP påvirker de menneskelige nyrer og dets forhold til nyresygdom er ikke særlig klart på nuværende tidspunkt. Derfor offentliggjorde Kidney International en gennemgang fra forskere fra mange lande2, som gennemgår definitionen og kilden til MP, eksisterende påvisningsmetoder, biologisk hovedtoksicitet og endnu vigtigere, beskriver nogle klassiske prækliniske og kliniske undersøgelser af MP ved nyresygdom. Forskere håber, at denne information kan tiltrække alles opmærksomhed og hjælpe klinikere med at udføre relevant forskning.

Definition og oprindelse af MP

MP kommer fra plastik, som blev opfundet af den belgiske kemiker Leo Hendrik Baekeland i 1909 og har en historie på 100 år. Plast har været meget brugt i vores arbejde og liv. På det medicinske område er plastik meget udbredt. Reagensglas, kirurgiske afdækninger, katetre, prober og venøs/arteriel adgang indeholder alle plastik eller er hovedsageligt lavet af plastik. Det er netop fordi plastik er udbredt til stede i vores liv, at plastrelateret affald og forurening også er meget til stede rundt om i verden. For eksempel er der ophobet mere end 250,000 tons plastikaffald i havet.

På grund af nedbrydning eller mekanisk kraft kan plast nedbrydes til små partikler, som er MP eller nanoplast. MP er en organisk polymerpartikel med en størrelse på mindre end 5 mm og forskellige former, mens nanoplast (stadig kontroversielt) er polymerer med en størrelse på mindre end 1 mikron. På grund af den lange tid til fuldstændig nedbrydning af plast og den store daglige produktion, er vores liv fyldt med plastik og MP.

Biotoksicitet af MP

For mange år siden har in vitro og in vivo undersøgelser vist, at MP er forbundet med inflammatoriske molekylelidelser (såsom interleukiner, tumornekrosefaktorer, kemokiner, transkriptions- og vækstfaktorer osv.) og oxidativt stress. Derudover kan MP og nanoplast transportere/indkapsle tungmetaller og andre organiske forbindelser ind i den menneskelige krop (som en trojansk hest), hvilket øger risikoen for kræft. Phthalater og andre tilsætningsstoffer, der anvendes i fremstillingsprocessen af ​​plast, kan forårsage yderligere toksicitet. Kort sagt, forskellige MP og nanoplast har forskellige toksiciteter for mennesker og organismer afhængigt af processen. Men uanset hvilken proces, der bruges til at fremstille plast, er deres MP og nanoplast giftige for organismer.

Undersøgelser har bekræftet, at MP kan ophobes i flere organer. I 2022 opdagede forskere MP i humant blod for første gang og fandt ud af, at MP kan akkumuleres i menneskelige blodkar og dermed bringe det kardiovaskulære system i fare. Andre undersøgelser har fundet ud af, at MP kan påvirke det endokrine system hos pattedyr, herunder men ikke begrænset til skjoldbruskkirtlen, testiklerne, æggestokkene, hypofysen og binyrerne. Derfor har MP potentialet til at fremme udviklingen af ​​kroniske sygdomme som fedme, diabetes og kræft. Derudover tyder undersøgelser i musemodeller på, at MP kan reducere hæmatopoietiske stamcellers selvfornyelsesevne.

MP-detektionsmetoder

I øjeblikket er måling af MP in vivo en udfordrende opgave. For der findes på nuværende tidspunkt ingen målemetode, der fuldt ud kvalitativt eller kvantitativt kan undersøge forskellige typer MP. Forskellige typer mikroskoper kan fysisk skelne MP fra ikke-MP-væv, men er sværere at bruge til kvantificering og identifikation af forskellige typer MP. Analytiske teknikker såsom Fourier transform infrarød spektroskopi (FTIR) og Raman spektroskopi kan skelne forskellige MP'er baseret på typen af ​​plast og/eller additiv. Massespektrometri og gaskromatografi kan detektere MP, men deres prøveforberedelse kan være besværlig.

Derudover kan forskellige biologiske prøver kræve forskellige målemetoder, såsom pyrolyse-gaskromatografi-massespektrometri til blodprøver, Raman-spektroskopi til urin, infrarød spektroskopi for fæces og mikroskopi (herunder farvning og fluorescerende lys) til MP-akkumulering i fast væv (såsom lever og nyre). Derfor bør man være opmærksom på undersøgelsesmetoderne i dyre- og kliniske undersøgelser relateret til MP.

Effekter af MP på nyrerne

1 Forskningsbevis

I øjeblikket er evidensen for effekten af ​​MP på nyren hovedsageligt baseret på dyremodeller, og der er mindre klinisk evidens. Nogle konklusioner fra dyremodeller kan dog give en reference til klinisk forskning. Men MP er til stede i nyrerne og urinen hos både mennesker og dyremodeller.

En undersøgelse i en mandlig musemodel viste, at MP kan udskilles gennem urin. Mus blev udsat for fluorescerende polystyren-mikropartikler (100 nm og 3 μm) ved haleveneinjektion, oral sondeernæring eller pulmonal perfusion. Resultaterne viste, at MP dukkede op i de glomerulære totter og ikke kunne passere den intakte glomerulære barriere. Efter at MP forlod glomerulus gennem den efferente arterie og kom ind i kapillærerne i nyretubuli, blev det optaget af epitelcellerne i de proksimale tubuli, udskilt i nyretubulis lumen gennem det renale tubulære sekretoriske system og udskilt med urin .

En anden undersøgelse bekræftede imidlertid, at MP-eksponering blev optaget gennem cellemembranen, og disse partikler fandtes også i cytoplasmaet, hvilket kunne føre til øget mitokondriel aktivitet, overekspression af pro-apoptotiske cytokiner og i sidste ende øget inflammation.

En anden række beviser viste, at hvis MP ikke blev injiceret én gang, men flere doser ({{0}},2 eller 0,4 mg/d), kunne polystyrenmikropartikler ophobes i nyrerne hos mus og var hovedårsagen til nyre. og multiorganskader hos mus. Hvis 1 μm polystyren blev givet i en dosis på 2 mg/kg i 28 dage, viste nyrerne på mus signifikant oxidativ stress, inflammation og endoplasmatisk retikulumstress. Hvis MP indtages oralt, er det også nefrotoksisk for unge mus, hvilket viser sig som vægttab, nedsat nyre- og hjertefunktion og kan også være ledsaget af hæmaturi og en signifikant stigning i serumkreatinin.

Ovenstående beviser er blevet opsummeret i figur 1. Figur 2 opsummerer virkningerne af MP på biologiske væv, især de steder, væv eller kropsvæsker, hvor MP akkumuleres.

Desværre er der dog ingen undersøgelser af MP hos mennesker.

2 Fremtidige forskningsretninger for MP og CKD

Selvom vi på nuværende tidspunkt har fundet ud af, at humane nyrer og urin indeholder en stor mængde MP, er der ikke udført kliniske undersøgelser af regelmæssigt menneskeligt forbrug/eksponering for MP. Derfor er det ikke klart, hvad de langsigtede virkninger af MP-eksponering på menneskelige nyrer er, og hvad minimumstærsklen for MP-eksponering er.

Vi kan studere følgende tre spørgsmål:

① Kan menneskelige glomeruli filtrere MP? Hvor meget kan filtreres?

② Er det sandsynligt, at MP-akkumulering vil forværre CKD?

③ Ophobningen af ​​uremiske toksiner kan beskadige tarmbarrieren, så hjælper denne skade kroppen med at absorbere MP?

Men baseret på dyremodeller kan vi se, at MP kan inducere ændringer i nyrefunktion og morfologi, samt forårsage multiorganskader. For det andet er akkumuleringen af ​​MP relateret til partikelstørrelsen af ​​MP. Endelig har ingen undersøgelse endnu undersøgt, om MP er relateret til progressionen af ​​CKD. Forskere mener, at dette bør undersøges i dybden i fremtiden.

Derudover skal vi foretage flere analyser på patienter, der gennemgår hæmodialyse og peritonealdialyse. Peritonealdialyse- og hæmodialysepatienter udsættes hver dag for en stor mængde plastik, såsom katetre, dialysatorer og dialysatemballage, som alle er relateret til plastik. Blod passerer gennem plastikholdige katetre og dialysatorer, og bughinden er i direkte kontakt med dialysatet (som kan have været i en plastikbeholder det foregående sekund), og peritonealkateteret er også lavet af plastik. Derfor bør vi fokusere på at studere denne gruppe mennesker.

I øjeblikket er der kun én klinisk undersøgelse af PM og nyresygdom i gang (NCT05155267), som har til formål at påvise, om PM i kropsvæsker (inklusive blod, lymfe osv.) hos hæmodialysepatienter vil forårsage genetisk toksicitet, immunskade og nyreskade .

Derudover bør vi udføre flere kliniske undersøgelser for at fjerne og/eller nedbryde PM i den menneskelige krop, fordi eksisterende beviser viser, at PM er giftigt for organismer. Ifølge dyremodelundersøgelser udskilles PM gennem nyrerne, så lægemidler eller behandlinger rettet mod nyrerne bør også være bekymrende for vores kolleger.

Hvordan behandler Cistanche nyresygdom?

Cistancheer en traditionel kinesisk urtemedicin brugt i århundreder til at behandle forskellige helbredstilstande, herundernyresygdom. Det er afledt af de tørrede stængler afCistancheØrken, en plante hjemmehørende i Kinas og Mongoliets ørkener. De vigtigste aktive komponenter i cistanche erphenylethanoidglykosider, Echinacosid, ogakteosid, som har vist sig at have gavnlige virkninger pånyresundhed.

Nyresygdom, også kendt som nyresygdom, refererer til en tilstand, hvor nyrerne ikke fungerer korrekt. Dette kan resultere i en ophobning af affaldsstoffer og toksiner i kroppen, hvilket fører til forskellige symptomer og komplikationer. Cistanche kan hjælpe med at behandle nyresygdom via flere mekanismer.

For det første har cistanche vist sig at have vanddrivende egenskaber, hvilket betyder, at det kan øge urinproduktionen og hjælpe med at fjerne affaldsstoffer fra kroppen. Dette kan hjælpe med at lindre byrden på nyrerne og forhindre ophobning af toksiner. Ved at fremme diurese kan cistanche også hjælpe med at reducere forhøjet blodtryk, en almindelig komplikation til nyresygdom.

Desuden har cistanche vist sig at have antioxidantvirkninger. Oxidativ stress, forårsaget af en ubalance mellem produktionen af ​​frie radikaler og kroppens antioxidantforsvar, spiller en nøglerolle i udviklingen af ​​nyresygdom. De hjælper med at neutralisere frie radikaler og reducere oxidativt stress og beskytter derved nyrerne mod skader. De phenylethanoidglycosider, der findes i cistanche, har været særligt effektive til at fjerne frie radikaler og hæmme lipidperoxidation.

Derudover har cistanche vist sig at have anti-inflammatoriske virkninger. Betændelse er en anden nøglefaktor i udviklingen og progressionen af ​​nyresygdom. Cistanches anti-inflammatoriske egenskaber hjælper med at reducere produktionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner og hæmmer aktiveringen af ​​inflammations obligatoriske veje og lindrer dermed inflammation i nyrerne.

Endvidere har cistanche vist sig at have immunmodulerende virkninger. Ved nyresygdom kan immunsystemet være dysreguleret, hvilket fører til overdreven betændelse og vævsskade. Cistanche hjælper med at regulere immunresponset ved at modulere produktionen og aktiviteten af ​​immunceller, såsom T-celler og makrofager. Denne immunregulering hjælper med at reducere inflammation og forhindre yderligere skade på nyrerne.

Desuden har cistanche vist sig at forbedre nyrefunktionen ved at fremme regenereringen af ​​nyrerør med celler. Renale tubulære epitelceller spiller en afgørende rolle i filtreringen og reabsorptionen af ​​affaldsprodukter og elektrolytter. Ved nyresygdom kan disse celler blive beskadiget, hvilket fører til beskadiget nyrefunktion. Cistanches evne til at fremme regenereringen af ​​disse celler hjælper med at genoprette korrekt nyrefunktion og forbedre den generelle nyresundhed.

Ud over disse direkte virkninger på nyrerne, har cistanche vist sig at have gavnlige virkninger på andre organer og systemer i kroppen. Denne holistiske tilgang til sundhed er særlig vigtig ved nyresygdom, da tilstanden ofte påvirker flere organer og systemer. che har vist sig at have en beskyttende virkning på leveren, hjertet og blodkarrene, som ofte er påvirket af nyresygdom. Ved at fremme sundheden for disse organer hjælper cistanche med at forbedre den generelle nyrefunktion og forhindre yderligere komplikationer.

Som konklusion er cistanche en traditionel kinesisk urtemedicin, der har været brugt i århundreder til at behandle nyresygdomme. Dens aktive komponenter har vanddrivende, antioxidante, anti-inflammatoriske, immunmodulerende og regenerative virkninger, som hjælper med at forbedre nyrefunktionen og beskytte nyrerne mod yderligere skade. , har cistanche gavnlige virkninger på andre organer og systemer, hvilket gør det til en holistisk tilgang til behandling af nyresygdom.