© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 5b/2013, s. 26-30
*Marek Tałałaj
Otyłość a choroby nerek
Obesity and kidney diseases
Klinika Medycyny Rodzinnej, Chorób Wewnętrznych i Chorób Metabolicznych Kości, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, Warszawa
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Ewa Marcinowska-Suchowierska
Streszczenie
U osób otyłych stwierdza się zwiększenie przepływu osocza przez nerki, wzrost frakcji filtracyjnej i przesączania kłębuszkowego oraz zwiększenie częstości występowania mikroalbuminurii i białkomoczu. Wraz z czasem trwania i nasileniem otyłości wzrasta ryzyko upośledzenia wydolności nerek.
U niektórych pacjentów dochodzi do rozwoju glomerulopatii charakteryzującej się znacznym powiększeniem kłębuszków nerkowych oraz zmianami typowymi dla ogniskowego, segmentalnego stwardnienia kłębuszków (FSGS). Klinicznie glomerulopatia związana z otyłością manifestuje się białkomoczem przekraczającym zwykle 3 g/dobę, któremu stosunkowo rzadko towarzyszą objawy zespołu nerczycowego. Choroba rozwija się zwykle w późniejszym wieku niż idiopatyczna postać FSGS i z reguły charakteryzuje się wolniejszą progresją niewydolności nerek.
W populacji pacjentów hemodializowanych wyższe wartości BMI korelują z niższą śmiertelnością chorych. Sugeruje się, że wynika to z negatywnego wpływu niedożywienia i sarkopenii oraz braku właściwej rezerwy energetycznej u osób szczupłych. U pacjentów po przeszczepieniu nerki otyłość idzie w parze z większą częstością infekcyjnych powikłań rany operacyjnej, zwiększonym ryzykiem utraty graftu i wyższym ryzykiem zgonu. Nadmierna waga ciała nie niweluje jednak korzyści wynikających z transplantacji, gdyż śmiertelność i częstość występowania chorób układu krążenia u biorców przeszczepów są znacznie niższe niż u chorych dializowanych.
Summary
Obese persons manifest an increase in renal plasma flow, an increase in filtration fraction and glomerular filtration rate as well as an increase in the incidence of microalbuminuria and proteinuria. The risk of renal function impairment increases together with obesity duration and intensity.
In some patients, glomerulopathy develops with significant enlargement of glomeruli and with lesions, which are typical for focal segmental glomerulosclerosis (FSGS). Clinically, obesity-related glomerulopathy manifests with proteinuria usually exceeding 3 g/day and it is rarely accompanied by symptoms of nephrotic syndrome. This disease usually develops in older age than the idiopathic form of FSGS and it is usually characterized by slower progression of renal failure.
In the population of patients treated with hemodialysis, higher BMI values correlate with a lower mortality rate. It is suggested that it results from the negative influence of undernutrition and sarcopenia as well as a lack of adequate energy reserve in thin persons. In patients after kidney transplantation, obesity is acompanied by increased frequency of infective complications in post-surgical wounds, increased risk of graft loss and a higher risk of death. However, excess body weight does not eliminate benefits resulted from transplantation, because the mortality rate and the incidence of circulatory system diseases in transplant recipients are significantly lower than they are in patients undergoing dialysis.
WSTĘP
Tkanka tłuszczowa jest nie tylko magazynem energetycznych zasobów ustroju, ale pełni także rolę ważnego gruczołu wydzielania wewnętrznego. Poprzez produkcję i sekrecję hormonów, związków wazoaktywnych oraz cytokin prozapalnych uczestniczy ona w patogenezie wielu chorób, takich jak cukrzyca, choroby układu sercowo-naczyniowego, niektóre nowotwory oraz choroby nerek (1). Otyłość, wraz z nadciśnieniem tętniczym i cukrzycą, odpowiada za około 70% przypadków schyłkowej niewydolności nerek (2).
PATOGENEZA CHORÓB NEREK W OTYŁOŚCI
Zmiany hemodynamiczne
Wyniki badań eksperymentalnych dowodzą, że otyłości towarzyszy zwiększony przepływ osocza przez nerki (renal plasma flow – RPF) oraz zwiększone przesączanie kłębuszkowe (glomerular filtration rate – GFR) (1). Obserwacje kliniczne potwierdzają, że wraz ze wzrostem wskaźnika masy ciała (body mass index – BMI) następuje wzrost RPF, frakcji filtracyjnej oraz dochodzi do, sięgającego 50%, zwiększenia GFR (3).
Zmiany te związane są przede wszystkim z rozkurczem tętniczek doprowadzających krew do kłębuszków nerkowych, czego następstwem jest zwiększenie napływu krwi do naczyń włośniczkowych, wzrost ciśnienia przezbłonowego i hiperfiltracja (2). Wykazano, że zarówno – stwierdzana u osób otyłych – aktywacja układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAA), jak i pobudzenie układu współczulnego przyczyniają się do nadmiernej reabsorpcji sodu w cewkach proksymalnych i pętlach Henle’go. Następstwem tego jest zmniejszenie ilości sodu w okolicy plamki gęstej co prowadzi, na drodze sprzężenia cewkowo-kłębuszkowego, do poszerzenia tętniczek afferentnych. Ponadto podwyższona aktywność angiotensyny 2 (AT2), wynikająca z aktywacji układu RAA oraz zwiększone stężenie endoteliny przyczyniają się do skurczu tętniczek odprowadzających, co nasila wzrost ciśnienia przezbłonowego (4, 5).
Dowiedziono, że wzrostowi BMI towarzyszy podwyższenie stężenia angiotensynogenu w surowicy krwi. U zwierząt z genetycznie uwarunkowaną otyłością wykazano zaś zwiększoną ekspresję angiotensyny 1 i receptorów dla AT2 w korze nerek (6).
Białkomocz
Wykazano istnienie dodatniej korelacji między BMI a nasileniem białkomoczu (1). Stwierdzono, że mikroalbuminuria występuje u 9,5% mężczyzn i 6,6% kobiet z prawidłową wagą ciała, u 18,3% mężczyzn i 9,2% kobiet z nadwagą oraz u 29,3% mężczyzn i 16,0% kobiet otyłych (7).
Dowiedziono, że w kolejnych latach, wraz z czasem trwania oraz narastaniem otyłości, wydalanie białka z moczem może wzrastać do ponad 3 g/dobę (4). Stwierdzono, że ryzyko wystąpienia białkomoczu u osób z nadmierną wagą ciała jest o 43-56% wyższe niż u osób z prawidłową wartością BMI (8). Wykazano, że wielkość białkomoczu koreluje nie tylko ze wskaźnikiem masy ciała, ale także ze wskaźnikami otyłości centralnej, takimi jak obwód pasa i stosunek obwodu pasa do obwodu bioder (4).
Rola otyłości brzusznej
U osób otyłych tkanka tłuszczowa niemal całkowicie otacza nerki i penetruje do ich rdzenia. Wobec bardzo małej rozciągliwości torebki nerkowej powoduje to wzrost ciśnienia wewnątrznerkowego, ucisk na cienkościenne pętle Henle’go oraz redukcję przepływu krwi przez okołocewkowe naczynia proste (5).
Otyłości brzusznej towarzyszy zwiększona aktywność układu RAA i układu współczulnego. Wynika to m.in. z bardzo wysokiej ekspresji angiotensynogenu w brzusznej tkance tłuszczowej – zbliżonej do ekspresji tego białka w wątrobie (9). Trzewna tkanka tłuszczowa jest ponadto źródłem epoksy-keto pochodnej kwasu linolenowego stymulującej produkcję aldosteronu (10).
Wykazano, że otyłości brzusznej towarzyszy insulinooporność i hiperinsulinemia nasilająca syntezę insulinopodobnych czynników wzrostowych (IGF-1, IGF-2), które przyczyniają się do przerostu kłębuszków nerkowych. Stwierdzono także, że produkowane przez tkankę tłuszczową wolne kwasy tłuszczowe (FFA) stymulują uwalnianie przez makrofagi czynnika martwicy nowotworów alfa (TNFα), który ogranicza ekspresję podstawowych białek błony szczelinowej: nefryny i podocyny oraz jest kluczowym mediatorem postępującego włóknienia nerek (6, 11). Dowiedziono ponadto, że w trzewnej tkance tłuszczowej generowane są cytokiny prozapalne, takie jak interleukina 6 (IL-6), TNF-α oraz inhibitor aktywatora plazminogenu typu 1 (PAI-1) (5, 12).
GLOMERULOPATIA ZWIĄZANA Z OTYŁOŚCIĄ
Obserwowana u osób otyłych długotrwała, narastająca hiperfiltracja, zwłaszcza współistniejąca z nadciśnieniem tętniczym, prowadzi do postępujących zmian w kłębuszkach nerkowych, a w późniejszym okresie także w tkance śródmiąższowej nerek (4). Glomerulopatia związana z otyłością (obesity-related glomerulopathy – ORG) charakteryzuje się znacznym powiększeniem kłębuszków nerkowych oraz zmianami typowymi dla ogniskowego, segmentalnego stwardnienia kłębuszków (focal segmental glomerulosclerosis – FSGS). Na podstawie wycinków uzyskanych w trakcie blisko 7000 biopsji wykonanych w okresie 14 lat wykazano, że w przeciwieństwie do idiopatycznego FSGS – dominującym objawem jest przerost kłębuszków nerkowych. W mikroskopie elektronowym widoczne jest powiększenie i wakuolizacja podocytów oraz poszerzenie i zlewanie się ich wyrostków stopowatych. Zauważalne są obszary, w których podocyty utraciły kontakt z błoną podstawną włośniczek, umożliwiając jej bezpośrednie przyleganie do nabłonka ściennego torebki Bowman’a, tworzenie zrostów oraz segmentalne stwardnienie pętli naczyniowych (13). Zmiany zlokalizowane są głównie przywnękowo, w obszarze charakteryzującym się wyższym ciśnieniem filtracyjnym. Zaobserwować można także, zwykle nieznaczne, zwiększenie liczby komórek i macierzy mezangium oraz ogniskowe pogrubienie błony podstawnej. Zmiany widoczne w mikroskopie fluorescencyjnym są niespecyficzne. Najczęściej stwierdza się ziarniste złogi immunoglobuliny M oraz frakcji C3 komplementu zlokalizowane głównie w obszarach stwardnienia pętli naczyniowych (6, 13).
Klinicznie ORG manifestuje się białkomoczem przekraczającym zwykle 3 g/dobę. Mimo tak znacznej utraty białka objawy zespołu nerczycowego występują stosunkowo rzadko i u większości pacjentów nie dochodzi do rozwoju hipoalbuminemii, powstania obrzęków ani znacznej hiperlipidemii. Sugeruje się, że wynika to z wolnego narastania białkomoczu dającego możliwość wykształcenia mechanizmów kompensacyjnych (14).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Eknoyan G: Obesity and chronic kidney disease. Nefrologia 2011; 31: 397-403.
2. Griffin KA, Kramer H, Bidani AK: Adverse renal consequences of obesity. Am J Physiol Renal Physiol 2008; 294: F685-F696.
3. Chagnac A, Weinstein T, Korzets A et al.: Glomerular hemodynamic in severe obesity. Am J Physiol Renal Physiol 2000; 278: F817-F822.
4. Maric-Bilkan C: Obesity and diabetic kidney disease. Med Clin North Am 2013; 97: 59-74.
5. Naumnik G, Myśliwiec M: Renal consequences of obesity. Med Sci Monit 2010; 16: 163-170.
6. Hunley TE, Li-Jun M, Kon V: Scope and mechanisms of obesity-related renal disease. Curr Opin Nephrol Hypertens 2010; 19: 227-234.
7. DeJong PE, Verhave JC, Pinto-Sietsma SJ et al.: PREVEND Study Group: Obesity and target organ damage: the kidney. Int J Obesity 2002; 26 (Suppl. 4): S21-S24.
8. Kalaitzidis RG, Siamopoulos KC: The role of obesity in kidney disease: recent findings and potential mechanisms. Int Urol Nephrol 2011; 43: 771-784.
9. Frederich RC Jr, Kahn BB, Peach MJ et al.: Tissue-specific nutritional regulation of angiotensinogen in adipose tissue. Hypertension 1992; 19: 339-344.
10. Goodfriend TL, Ball DL, Egan BM et al.: Epoxy-keto derivative of linoleic acid stimulates aldosterone secretion. Hypertension 2004; 43: 358-363.
11. Ikezumi Y, Suzuki T, Karasawa T et al.: Activated macrophages down-regulate podocyte nephrin and podocin expression via stress-activated protein kinases. Biochem Biophys Res Commun 2008; 376: 706-711.
12. Lin W-Y, Pi-Sunyer FX, Liu C-S et al.: Central obesity and albuminuria: both cross-sectional and longitudinal studies in Chinese. PLoS One 2012; 7: e47960.doi: 10.1371/journal.pone. 0047960
13. Kambham N, Markowitz GS, Valeri AM et al.: Obesity-related glomerulopathy: an emerging epidemic. Kidney Int 2001; 59: 1498-1509.
14. Darouich S, Goucha R, Jaafoura MH et al.: Clinicopathological characteristics of obesity-associated focal segmental glomerulosclerosis. Ultrastruct Pathol 2011; 35: 176-182.
15. Praga M, Hernandez E, Morales E et al.: Clinical features and long-term outcome of obesity-associated focal segmental glomerulosclerosis. Nephrol Dial Transplant 2001; 16: 1790-1798.
16. Miceli I, Burt D, Tarabra E et al.: Stretch reduces nephrin expression via an angiotensin II-AT 1 dependent mechanism in human podocytes: effect of rosiglitazone. Am J Physiol Renal Physiol 2009; 298: F381-F390
17. Chen S, Lee JS, Iglesias-de la Cruz MC et al.: Angiotensin II stimulates alpha3(IV) collagen production in mouse podocytes via TGF-beta and VEGF signalling: implications for diabetic glomerulopathy. Nephrol Dial Transplant 2005; 20: 1320-1328.
18. Joles JA, Kunter U, Jansen U et al.: Early mechanisms of renal injury in hypercholesterolemic or hypertriglyceridemic rats. J Am Soc Nephrol 2000; 11: 669-683.
19. Gunta SS, Mak RH: Is obesity a risk factor for chronic kidney disease in children? Pediatr Nephrol 2012; doi: 10.1007/s00467-01202353-z
20. Fox CS, Larson MG, Leip EP et al.: Predictors of new-onset kidney disease in a community-based population. JAMA 2004; 291: 844-850.
21. Kramer H, Luke A, Bidani A et al.: Obesity and prevalent and incident CKD: the Hypertension Detection and Follow-up Program. Am J Kidney Dis 2005; 46: 587-594.
22. Stengel B, Tarver-Carr ME, Powe NR et al.: Lifestyle factors, obesity and the risk of chronic kidney disease. Epidemiology 2003; 14: 479-487.
23. Hsu C, McCulloch CE, Iribarren C et al.: Body mass index and risk for end-stage renal disease. Ann Intern Med 2006; 144: 21-28.
24. Gonzalez F, Gutierrez F, Morales F et al.: Factors influencing the progression of renal damage in patients with unilateral renal agenesis and remnant kidney. Kidney Int 2005; 68: 263-270.
25. Ting SMS, Nair H, Ching I et al.: Overweight, obesity and chronic kidney disease. Nephron Clin Pract 2009; 112: c121-c127.
26. Poggio ED, Nef PC, Wang X et al.: Performance of the Cockroft-Gault and Modification of Diet in Renal Disease equations estimating GFR in ill hospitalized patients. Am J Kidney Dis 2005; 46: 242-252.
27. Tesauro M, Mascali A, Franzese O et al.: Chronic kidney disease, obesity, and hypertension: the role of leptin and adiponectin. Int J Hypertens 2012; 2012: 943605. doi: 10.1155/2012/943605.
28. Zoccali C, Mallamaci F: Obesity, diabetes, adiponectin and the kidney: a podocyte affair. Nephrol Dial Transplant 2008; 23: 3767-3770.
29. Leavey SF, McCullough K, Hecking F et al.: Body mass index and mortality in ‘healthier’ as compared with ‘sicker’ haemodialysis patients: results from the Dialysis Outcomes and Practice Patterns Study (DOPPS). Nephrol Dial Transplant 2001; 16: 2386-2394.
30. Goodkin DA, Bragg-Gresham JL, Koenig KG et al.: Association of comorbid conditions and mortality in hemodialysis patients in Europe, Japan, and the United States: the dialysis outcomes and practice patterns study (DOPPS). J Am Soc Nephrol 2003; 14:3270-3277.
31. Kalantar-Zadeh K, Kopple JD: Obesity paradox in patients on maintenance dialysis.Contrib Nephrol 2006; 151: 57-69.
32. Kalantar-Zadeh K, Streja E, Molnar MZ et al.: Mortality prediction by surrogates of body composition: an examination of the obesity paradox in hemodialysis patients using composite ranking score analysis. Am J Epidemiol 2012; 175: 793-803.
33. Noori N, Kopple JD, Kovesdy CP et al.: Mid-arm muscle circumference and quality of life and survival in maintenance hemodialysis patients. Clin J Am Soc Nephrol 2010; 5: 2258-2268.
34. Celebri-Onder S, Schmidt RJ, Holley JL: Treating the obese dialysis patient: chalanges and paradoxes. Seminar Dialys 2012; 25: 311-319.
35. Hoogeveen EK, Aalten J, Rothman KJ et al.: Effect of obesity on the outcome of kidney transplantation: a 20-year follow-up. Transplantation 2011; 91: 869-874.
36. Meier-Kriesche H, Andorfer JA, Kaplan B: The impact of body mass index on renal transplant outcomes: a significant independent risk factor for graft failure and patient death. Transplantation 2002; 73 :70-74.
37. Lentine KL, Santos RD, Axelrod D et al.: Obesity and kidney transplant candidates: how big is too big for transplantation? Am J Nephrol 2012; 36: 575-586.
38. DeMaria EJ, Carmody BJ: Perioperative management of special populations: obesity. Surg Clin North Am 2005; 85: 1283-1289.
39. Molnar MZ, Kovesdy CP, Mucsi I et al.: Higher recipient body mass index is associated with post-transplant delayed kidney graft function. Kidney Int 2011; 80: 218-224.
40. Glanton CW, Kao TC, Cruess D et al.: Impact of renal transplantation on survival in end-stage renal disease patients with elevated body mass index. Kidney Int 2003; 63: 647-653.
41. Lentine KL, Xiao H, Brennan DC et al.: The impact of kidney transplantation on heart failure risk varies with candidate body mass index. Am Heart J 2009; 158: 972-982.
42. Dudley C, Harden P: Renal Association Clinical Practice Guideline on the assessment of the potential kidney transplant recipient. Nephron Clin Pract 2011; 118 (Suppl. 1): c209-c224.
