Frequenza di micronuclei in cellule mononucleate di sangue periferico di pazienti in trattameno dialitico

Premessa

I pazienti con insufficenza renale cronica presentano segni di instabilità genomica e segni di danno del DNA; il danno del DNA è correlato con alta incidenza di cancro e malattia cardiovascolare (“Sarnak MJ, 2003”) [1] (full text). Ciò come conseguenza della compromissione dei meccanismi di riparazione del DNA e di possibili lesioni che inducono mutazioni in oncogeni e geni oncosoppressori (“Stopper H et al,1999”) [2]. Numerosi studi evidenziano che il trattamento emodialitico prolungato è correlato con un danno del DNA causato dallo stress  ossidativo (“Stoyanova et al.,Nepfhrol Dial Transplant(2010)”) [3] (full text)Questo  effetto  genotossico  può  causare  perdita  di frammenti  cromosomici, con formazione di micronuclei (MN) durante la divisione cellulare, rilevabili mediante un test specifico (Fig.1,2,3,4). La frequenza di MN nei linfociti di sangue periferico rappresenta un indicatore di danno cromosomico altamente sensibile, al pari di tecniche di analisi genetiche più complesse (test delle aberrazioni cromosomiche o comet test) (“Bonassi S et al,Carcinogenesis 2007”) [4] (full text)Nella insufficienza renale cronica varie condizioni possono potenzialmente causare danno cromosomico: lo stress ossidativo, l’accumulo di AGE, il deragement metabolico. Diversi studi hanno evidenziato un aumento della frequenza dei micronuclei nella end stage renal disease. In particolare la frequenza dei micronuclei e’ stata trovato essere piu’ elevata nei pazienti con CKD4 rispetto ai pazienti in dialisi peritoneale e emodialisi; (“Rangel -Loper A. et al., Mutagenesis ,2013”) [5] (full text)pazienti in peritoneale hanno livelli piu’ elevati rispetto alla HD (dato non confermato in altri studi) (“Tarng  D.C. et al., J.Am.Soc. Nephrology 2013”) [6] (full text). Il dato globale però suggerisce che alcune molecole rimosse dalla dialisi possono avere un ruolo nella genesi del danno genetico. Inoltre anche il ritmo dialitico e di conseguenza l’entità della depurazione è stato oggetto di studio rilevando che i pazienti sottoposti a dialisi sei volte a settimana hanno una frequenza di micronuclei inferiore rispetto ai pazienti con ritmo trisettimanale. Del tutto recentemente alcuni studi hanno dimostrato un vantaggio della emodiafiltrazione ad alti flussi sulla sopravvivenza dei pazienti in dialisi con un flusso di reinfusione >21 litri/seduta: tale volume convettivo apporta benefici sia sulla mortalità per tutte le cause che per la mortalità cardiovascolare. La HDF-on-line ad alti flussi raggiunge un elevato grado di depurazione rispetto alla dialisi standard; per l’aggiunta della convezione riesce a rimuovere molecole di più alto peso molecolare rispetto alla dialisi standard pur conservando un ritmo trisettimanale.

Razionale

I pazienti con insufficenza renale cronica hanno segni di danno del DNA; la frequenza dei micronuclei rappresenta un indicatore di danno cromosomico altamente sensibile. Recentemente è stato dimostrato un vantaggio della emodiafiltrazione ad alti flussi sulla sopravvivenza dei pazienti in dialisi con un flusso di reinfusione > 21 lt. Obiettivo dello studio e’ stato valutare la correlazione tra la tecnica di dialisi utilizzata e i danni indotti a livello del DNA tramite la determinazione della frequenza di MN nei soggetti emodializzati con due diverse tecniche:   emodiafiltrazione e bicarbonato emodialisi standard.

Casistica e metodi

Sono stati arruolati pazienti con insufficienza renale cronica sottoposti a bicarbonato dialisi ed a emodiafiltrazione afferenti al Reparto di U.O. di Nefrologia e Dialisi del P.O. “I. Veris Delli Ponti” di Scorrano nel periodo tra maggio 2013 e aprile 2014. Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico della ASL di Lecce e tutti i pazienti reclutati hanno firmato un consenso informato. In tutti i soggetti reclutati è stato effettuato un prelievo di sangue in eparina per il test dei MN. Sono stati analizzati i principali fattori di rischio per lo sviluppo di alterazioni cromosomiche e quelli che influenzano la comparsa dell’IRC con probabile formazione di danno al DNA. Le differenze delle caratteristiche generali delle popolazioni e dei livelli di MN sono state valutate mediante il test del t di Student (confronti tra medie), ed il test del χ2 o, quando necessario, il test esatto di Fisher (confronti tra le percentuali). È stata eseguita, infine, l’analisi di regressione multipla univariata e multivariata per valutare l’influenza di alcune variabili (età, TAC, scintigrafia, angiografia, fumo, alcolici, diabete, ipertensione, trapianto di rene, durata e tipo di dialisi) sulla frequenza di MN. L’analisi statistica è stata eseguita con il software MEDCALC, versione 11.4.1.0 (Mariakerke, Belgio). Un valore di p<0,05 è stato considerato statisticamente significativo.

Risultati

 

Analisi univariata

Analisi multivariata

 

Bicarbonato emodialisi

Emodiafiltrazione

Bicarbonato emodialisi

Emodiafiltrazione

 

OR (IC 95%)

p

OR (IC 95%)

p

OR (IC 95%)

p

OR (IC 95%)

p

 

 

Età

1,00 (0,93-1,09)

0,925

0,97 (0,89-1,04)

0,395

 

 

 

 

TAC

2,14 (0,30-15,35)

0,448

2,40 (0,39-14,88)

0,347

 

 

 

 

Scintigrafia

0,21 (0,01-2,85)

0,24

0,47 (0,07-3,03)

0,427

0,25 (0,02-3,81)

0,32

 

 

Angiografia

2,20 (0,24-20,40)

0,488

0,76 (0,10-5,96)

0,795

 

 

 

 

Fumo

0,59 (0,09-3,98)

0,59

0,50 (0,07-3,67)

0,496

 

 

 

 

Alcolici

0,91 (0,07-12,52)

0,94

0,17 (0,01-2,04)

0,161

 

 

0,19 (0,01-2,64)

0,219

Diabete

4,80 (0,35- 65,76)

0,24

3,60 (0,40-27,11)

0,214

3,97 (0,26-60,11)

0,32

3,92 (0,45-34,23)

0,217

Ipertensione

2,67 (0,24-30,07)

0,427

1,78 (0,13-23,52)

0,662

 

 

 

 

Trapianto di   rene

0,56 (0,05-6,63)

0,642

0,00 (0,00-0,00)

0,994

 

 

 

 

Durata emodialisi

0,56   (0,05-6,63)

0,642

0,33   (0,03-3,93)

0,383

 

 

 

 

Complessivamente sono stati analizzati 40 pazienti dializzati (20 con bicarbonato dialisi e 20 con emodiafiltrazione). L’età media dei pazienti sottoposti a bicarbonato dialisi (56,95±11,97 anni) è sovrapponibile  a quella dei soggetti sottoposti a emodiafiltrazione (59,75±10,13 anni) (p<0,476). L’analisi dei dati sulla base del sesso non ha evidenziato differenze (p<0,774) tra i due gruppi. Non sono state, inoltre, evidenziate differenze tra i gruppi per quanto concerne i fattori di rischio per lo sviluppo di alterazioni cromosomiche e per la comparsa dell’IRC, con l’eccezione dell’esposizione alla risonanza magnetica (p<0,001).  Il numero complessivo di MN presenti nei linfociti dei pazienti sottoposti a bicarbonato dialisi (30,8±15,8‰) è risultato più elevato rispetto al secondo gruppo (21±14,8‰), anche se non  statisticamente significativo (p<0,071).

L’analisi di regressione univariata del nesso tra la frequenza dei MN e le variabili cliniche nei pazienti totali considerati, ha mostrato una associazione più forte con il diabete (OR: 4,20; IC95%: 0,87-20,34; p<0,074). Per l’analisi di regressione multivariata sono stati presi in esame tutti i fattori con un p statistico inferiore a 0,3 nell’analisi univariata. L’analisi di regressione multivariata ha confermato la correlazione significativa (OR: 6,03; IC95%: 1,01-36,00; p<0,048) con il diabete.

micronuclei
 gruppo controllo    7,8 ±5,2%
 gruppo bicar-dialisi  30±15,8%
 gruppo  HDF-on-line 21± 14%

Conclusioni

L’alta frequenza di micronuclei nei pazienti in dialisi può mediare l’alta incidenza di malattia cardiovascolare e di cancro di questa popolazione. L’emodiafiltrazione ad alti flussi migliora complessivamente il derangement metabolico proprio dell’uremia: ciò si può riflettere in un minor danno genetico e in una migliore sopravvivenza; necessari ulteriori studi con numero più elevato di pazienti e loro follow-up.