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慢性腎疾患の広範な影響

慢性腎疾患は複数の臓器や全体的な健康に影響を与えるよ。

Dunja Aksentijevic, M. Young, M. Aastrup, N. Patel, F. Cullen, E. S. S. Hansen, J. E. Clark, T. R. Eykyn, M. Vaeggemose, A. Vujic, L. Karatzia, L. Valkovic, J. J. J. J. Miller, N. H. Buus, C. Laustsen, M. M. Yaqoob

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慢性腎疾患の影響慢性腎疾患の影響える。CKDは腎臓、心臓、肝臓、筋肉に影響を与
目次

慢性腎疾患(CKD)は、腎臓が時間とともに徐々に正常に機能する能力を失っていく状態だよ。これが進行すると腎不全になっちゃって、これは世界中で何百万人もの人に影響を与える深刻な健康問題だよ。CKDは見落とされがちで、手遅れになることが多くて、心疾患などさまざまな健康問題とも関連しているんだ。

CKDの影響

CKDは世界中で約8億4000万人に影響を与えていると推定されてる。イギリスでは、人口の約10%、つまり720万人ほどがCKDを持っていると考えられている。この状況は、イギリスの医療システムに年間約70億ポンドの影響を与える大きな公衆衛生上の問題を表しているんだ。さらに、今後10年でCKDが増えると、これらのコストは2倍になる可能性があるって予測されてる。腎不全の進行段階でよく行われる透析治療の需要も400%増えると予想されているよ。

CKDに関連する心臓の問題

CKDのある多くの人にとって、心疾患を発症するリスクは腎不全に進行するリスクよりも高いことが多いよ。CKDに関連する特定の心臓の問題は尿毒性心筋症と呼ばれていて、心臓の血液ポンプの仕方に影響を与え、左心室肥大(心臓の主なポンプ室の肥大)や心筋の機能に問題を引き起こすんだ。CKDの患者は、心臓がエネルギーを使う方法に変化が見られることが多く、運動や心臓発作などのストレスに対処するのが難しくなるんだ。

CKDの全身への影響

CKDは腎臓だけでなく、他の臓器にも問題を引き起こすことがあるよ。腎臓がうまく働かないと、体のさまざまな代謝プロセスに変化が生じるんだ。これにはインスリン抵抗性、筋肉の衰退、腎臓自身が栄養分を処理する方法の変化が含まれるよ。CKDは、炎症や心臓、血管、骨に問題を抱えるなど、複数の健康リスクに直面する状況を生み出すこともあるんだ。特に骨格筋の健康は重要で、CKD患者の健康や身体機能に大きな役割を果たしているよ。

腎臓と他の臓器の関係

腎機能の低下は肝臓にも大きな影響を与え、その逆もそうだよ。腎臓がうまく働かなくなると、有害物質が血液中に蓄積して肝臓がそれを処理する能力を圧倒しちゃう。腎臓と肝臓のこの関係は重要で、どちらの臓器も健康な体を維持するために不可欠なんだ。

腎機能が低下すると、糖や脂肪の代謝が変わっちゃって、CKD患者の健康が悪化する悪循環を引き起こすんだ。これらの患者でよく見られる代謝の問題は、腎臓と肝臓の両方に余分な負担をかけて、健康状態をさらに複雑にするんだよ。

CKDにおける心臓問題の原因を調査

尿毒性心筋症の背後の要因は複雑で、CKDで起こる代謝の変化がこの心疾患に関与しているかどうかはまだ不明だよ。研究によると、骨格筋のエネルギーレベルは心臓のエネルギーレベルを反映していることがわかったんだ。だから、CKDに関連する代謝の変化が心臓の健康に影響を与える可能性があるってことだね。CKDの代謝変化を理解することで、尿毒性心筋症に関連する問題のいくつかを明確にする手助けができるかもしれないよ。

CKDに関する動物研究

CKD、心機能、全体的な健康の関係を調べるために、研究者たちは2つの異なる動物モデルを使ったんだ。一つは、腎疾患を誘発する物質を含んだ食事をラットに与えるモデルで、もう一つは、腎臓の一部を手術で除去するモデルだよ。両方のモデルで、腎臓の問題が心臓や体の代謝に変化をもたらし、ストレスからの回復能力が低下することが示されたんだ。

これらの研究では、研究者たちは肝臓、筋肉、腎臓などさまざまな臓器の代謝を分析するための先進技術を使ったんだ。これらの臓器がエネルギーをどのように使い、ストレスに対処するかに大きな変化が見られたよ。両方のCKDモデルは、心臓の問題に関連した顕著な代謝の変化を示していたんだ。

CKDの筋肉への影響

CKDは骨格筋にもダメージを与え、その影響は実験動物モデルで明らかになったよ。CKDのラットでは、筋肉の損傷を示す物質が増加し、筋肉の衰退を示唆する体重減少が見られたんだ。これらの変化は動物たちの全体的な身体的健康に影響を与えて、彼らを弱くしてしまうんだ。

これらの筋肉の代謝プロファイリングでは、エネルギー貯蔵が減少し、アミノ酸が増加していて、腎疾患のために筋肉が正常に機能するのが難しくなっていることを示していたよ。この状況は特に最初のモデルで深刻だったけど、二つ目のモデルでもある程度見られたんだ。

腎臓の構造と機能の変化

両方のCKDモデルで、腎臓に顕著な変化が見られたよ。アデニン食モデルでは、両方の腎臓が深刻なダメージを受け、サイズや機能に顕著な変化があった。一方、部分的腎摘出モデルでは、一方の腎臓が手術で除去されても、残った腎臓が機能喪失を補うためにしばしば肥大することが示されたんだ。

両方のモデルの腎臓の代謝分析では、特にアデニン食モデルで大きな異常が見られたよ。多くの代謝物が変化していて、深刻な腎機能障害を示唆しているんだ。

CKDによる肝臓の変化

CKDは肝臓にも影響を与えるよ。両方のCKDモデルで肝臓の重量が減少していて、肝臓にダメージがある可能性を示しているんだ。さらに、CKDの動物の肝臓では栄養素や毒素の処理方法に顕著な代謝の変化が見られたよ。これらの変化は体全体に広範な影響を与える可能性があって、肝臓の健康と腎臓の健康がつながっているんだ。

CKD患者に関する人間の研究

これらの代謝の問題を理解するために、研究者たちはCKD患者を特殊な技術を使って評価したんだ。この技術は運動中の筋肉のエネルギー使用を測定するものだよ。CKD患者の安静時のエネルギーレベルは正常に見えたけど、運動中にエネルギー貯蔵を効果的に使うことができなかったんだ。健康な人と比べて、発揮する力が少なかったから、筋肉のパフォーマンスに深刻な問題があることが示唆されたよ。

結果は、CKD患者の筋肉のエネルギー供給は単にエネルギーが十分あるだけではなく、そのエネルギーを効率的に使う能力に関わっていることを示しているんだ。この非効率性が、CKD患者に一般的に見られる疲労や筋力低下に寄与している可能性があるよ。

結論

CKDは腎臓だけでなく、全体的な健康に深く影響を与える複雑な状態なんだ。腎機能と心臓、肝臓、筋肉の健康がつながっていることを理解することで、患者の生活の質を向上させる新しい治療戦略を模索できるかもしれないね。

CKDで起こる代謝の変化を完全に把握するためには、さらに研究が必要なんだ。それらのダイナミクスを理解することで、患者のモニタリングを改善したり、腎臓だけでなく全身を考慮した新しい治療アプローチにつながるかもしれないよ。こうした努力を通じて、CKDの負担や全体の健康に関連するリスクを減らすことができるかもしれないんだ。

オリジナルソース

タイトル: Altered systemic bioenergetic reserve in chronic kidney disease predisposes hearts to worse functional outcomes

概要: Chronic kidney disease (CKD) is the tenth biggest killer worldwide and is projected to be the fifth leading cause of mortality by 2040. CKD is an inherently systemic disease with progressive deterioration of kidney, muscle, and liver function creating a vicious cycle of comorbidity. However, whether systemic energetic deficiency in CKD contributes to cardiac dysfunction of the uraemic cardiomyopathy remains unknown. Using two pre-clinical renal failure models of different aetiology in rats (4-week 0.75% adenine diet and 12-week post-partial nephrectomy) we investigated both cardiac and systemic metabolic remodelling in CKD. In addition to significant uraemia, anaemia and alterations in exogenous plasma substrate homeostasis, non-targeted 1H NMR spectroscopy metabolomic profiling of peripheral tissues (skeletal muscle, liver, kidneys) revealed extensive metabolic alterations and changes in bioenergetic reserve in both experimental CKD models. Similarly, 31P magnetic resonance spectroscopy assessment of the exercising lower leg muscle of CKD human patients identified systemic bioenergetic deficiency. During exercise CKD patients were unable to utilise the energetic capacity to the same extent as healthy controls. Both experimental CKD models developed mild cardiac dysfunction, however metabolic remodelling was less severe than that of systemic organs. Upon challenge with 25-minute total global ischemia, CKD hearts from both experimental models had poorer functional outcome. Thus, in CKD perturbation of systemic metabolism precedes and exceeds severity of cardiac metabolic changes. Prevention of systemic metabolic derangement in CKD may be a new therapeutic approach to improve cardiac functional outcomes in CKD. One Sentence SummaryPerturbations of systemic metabolism precede and exceed severity of cardiac metabolic changes in chronic kidney disease.

著者: Dunja Aksentijevic, M. Young, M. Aastrup, N. Patel, F. Cullen, E. S. S. Hansen, J. E. Clark, T. R. Eykyn, M. Vaeggemose, A. Vujic, L. Karatzia, L. Valkovic, J. J. J. J. Miller, N. H. Buus, C. Laustsen, M. M. Yaqoob

最終更新: 2024-10-29 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620055

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.620055.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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