Autorzy: Katarzyna Zachwieja, H. Gozdecka, Jacek A.Pietrzyk, Dorota Drożdż, Paweł Dyras

Zakład i Oddział Dializ Katedry Pediatrii

WPROWADZENIE

Homocysteina jest pośrednim aminokwasem siarkowym powstającym w trakcie przemian ustrojowych metioniny, pochodzącej z białka obecnego w diecie. U osób zdrowych większość homocysteiny ulega metabolizowaniu (poprzez remetylację) do metioniny lub transsulfurację do cystationiny i dalej do cystyny. Niezbędnym substratem do reakcji metylacji jest pochodna kwasu foliowego - metylotetrahydrofolian, a kofaktorem tej reakcji jest pochodna witaminy B12. W drugim szlaku metabolicznym homocysteiny (transsulfuracja) bierze udział witamina B6.

Hiperhomocysteinemia to stężenie homocysteiny całkowitej (tHcy) w osoczu - u dorosłych > 16 umol/l, przy stężeniach > 100 umol/l mówi się o ciężkiej jej postaci. Normy homocysteiny dla dzieci nie są ustalone, jednak wg danych z piśmiennictwa można przyjąć, że wynoszą one około 50% normy dla dorosłych [63,65]. Ostatnio opublikowane badania przesiewowe zdrowych dzieci prowadzone w USA i Belgii podają średnie wartości - 5,29 ; 6,1 i 7,49 umol/l [52,29,19]. Badania te potwierdzają także wpływ wieku (im starsze dziecko tym wyższy poziom tHcy) oraz stosowania witamin na stężenie homocysteiny. Nieznacznie wyższe wartości są także obserwowane u chłopców niż u dziewcząt, zwłaszcza w okresie popokwitaniowym [29,19].
Wpływ na stężenie osoczowe homocysteiny ma oczywiście dieta, w tym szczególnie podaż białka, witamin: kwasu foliowego, B6, B12, aktywność enzymów biorących udział w metaboliźmie homocysteiny, funkcja nerek i wątroby oraz inne czynniki.

Najczęstszymi przyczynami hiperhomocysteinemii u ludzi (w tym także dzieci) są wrodzone bloki enzymatyczne (całkowite lub częściowe) [31,44,21], jak np.niedobór beta-syntetazy cystiationiny czy reduktazy tetrahydrofolianowej (MTHFR). Ostatnio więcej mówi się o tzw. termo - labilnej formie reduktazy tetrahydrofolianowej (odpowiadzialna za to jest mutacja punktowa w pozycji C677T w genie dla tego enzymu), której częstsze występowanie opisano u ludzi dotkniętych wczesną miażdżycą naczyń [21,23,13].
Poza blokami metabolicznymi hiperhomocysteinemię stwierdza się między innymi u osób z niewydolnością nerek. Przyczyną podwyższenia poziomu całkowitej homocysteiny u pacjentów z niewydolnością nerek jest zmieniony metabolizm tego aminokwasu [9,32]. Obecnie sądzi się, że przemiana homocysteiny w komórkach kanalików nerkowych odpowiada za około 70 % eliminacji homocysteiny z osocza. Wg piśmiennictwa usuwanie homocysteiny z moczem odgrywa minimalną rolę w jej przemianie zarówno u osób zdrowych jak i z niewydolnością nerek [46,8,9]. Istotną rolę mogą odgrywać niedobory kwasu foliowego i witamin B6 i B12, aczkolwiek u pacjentów dializowanych ze względu na szeroko stosowaną substytucję witamin takie niedobory dotyczą najwyżej 2 % chorych i częściej występuje brak witaminy B6 [46,10,9].

Nie udowodniono również wpływu mocznicy na pozanerkową przemianę homocysteiny w innych tkankach, lecz są doniesienia o akumulacji S-adenozylohomocysteiny (metabolitu pośredniego w przemianie homocysteiny) w erytrocytach dializowanych pacjentów. Może to mieć hamujący wpływ na cykl metaboliczny erytrocyta [53,9]. Podwyższony poziom homocysteiny pojawia się w średnio zaawansowanej niewydolności nerek i utrzymuje się nadal w trakcie dializoterapii. Dotyczy około 75-85 % pacjentów [56,2,35,14]. Wykazano, że poziom homocysteiny zwiększa się wraz ze zmniejszaniem się klirensu kreatyniny i postępem niewydolności nerek [2,9,14]. U pacjentów po przeszczepie nerki obserwuje się nadal podwyższony poziom homocysteiny, choć wciąż nie jest do końca poznany mechanizm leżący u podłoża tego zaburzenia. Postuluje się, że Cyklosporyna A może podwyższać stężenie homocysteiny u w tej grupie chorych [24].
Wiadomo, że u osób dorosłych z hiperhomocysteinemią występuje (poza innymi objawami) silna tendencja do zakrzepicy żylnej oraz tętniczej z wcześniejszym rozwojem miażdżycy [44,26,30,16]. Uważa się, że to hiperhomocysteinemia może stanowić jedną z przyczyn ujawnienia się tych chorób [26,30,16,23].

Wśród dzieci z rodzin osób dotkniętych wcześniejszym występowaniem zawału mieśnia sercowego i nagłej śmierci sercowej stwierdzono nieznaczną hiperhomocysteinemię w porównaniu do dzieci z ujemnym wywiadem rodzinnym [64,65,29]. W innym doniesieniach z USA nie znaleziono takiej zależności [52]. Pewną predyspozyję do podwyższonego stężenia homocysteiny znaleziono także u dzieci z rodzinną hipercholesterolemią oraz obecnością mutacji w genie dla MTHFR [63,65]. Autorzy w/w prac uważają, że dzieci z rodzin obciążonych wywiadem wczesnej choroby niedokrwiennej serca powinny przejść screening w celu poszukiwania występujących czynników ryzyka, w tym również stężenia tHcy.
Podwyższone stężenie homocysteiny obserwuje się także u dzieci z wadami cewy nerwowej zwłaszcza z rozszczepem kręgosłupa oraz u ich matek. Postuluje się genetyczne tło tego zaburzenia związane prawdopodobnie z w/w mutacją w obrębie genu dla MTHFR niż innych enzymów biorących udział w przemianie homocysteiny [7,67]. Stąd obowiązująca obecnie suplementacja kwasem foliowym u kobiet w okresie rozrodczym oraz we wczesnej ciąży. Uważa się również, że hiperhomocysteinemia u dzieci jest czynnikiem ryzyka wystąpienia u nich udaru niedokrwiennego mózgu [66]. Postuluje się, że być może obecność podwyższonego poziomu homocysteiny w płynie mózgowo-rdzeniowym ma toksyczny wpływ na komórki śródbłonka naczyń mózgowych. Znaleziono także podwyższony poziom tHcy u dzieci z ostrą białaczką lymfoblastyczną, co tłumaczy się niedoborem kwasu foliowego oraz nadmierną proliferacją komórek [55].

Mechanizm pro zakrzepowego i pro miażdżycowego działania homocysteiny jest bardzo złożony i nie do końca poznany. Homocysteina wpływa uszkadzająco na śródbłonek naczyniowy oraz na układ inhibitorów krzepnięcia poprzez szlak białka C [25]. Wyniki uzyskane w doświadczeniach in vitro wskazują na hamowanie ekspresji trombomoduliny na komórkach śródbłonka, hamowanie wiązania antytrombiny III i tkankowego aktywatora plasminogenu do endotelium [68,34,39], zwiększenie aktywności tromboplastyny [28], zwiększenie aktywności czynnika V, wpływ agregacyjny na płytki poprzez zmniejszenie aktywności ADPazy, stymulację fibroblastów, oksydację niektórych lipoprotein (zwłaszcza LDL) oraz wpływ na aktywność lipoproteiny a [44,48,33]. W przeciwieństwie do wyżej opisanych doświadczeń in vitro w prowadzonych badaniach oceniających układ krzepnięcia u osób z hiperhomocysteinemią nie znaleziono istotnych korelacji między parametrami układu krzepnięcia a poziomem homocysteiny [5,6].
Większość doniesień potwierdza, że hiperhomocysteinemia jest niezależnym czynnikiem ryzyka progresji miażdżycy u dorosłych chorych dializowanych [56,12,3,14], choć istnieją doniesienia sprzeczne [10,27,9]. Obecnie prowadzone są na świecie próby leczenia hiperhomocysteinemii u tych chorych.

Badania pacjentów z niewydolnością nerek dotyczą głównie osób dorosłych, doniesienia dotyczące dzieci są bardzo nieliczne i potwierdzają występowanie hiperhomocysteinemii u pacjentów pediatrycznych [18,41,40].
Wśród czynników mających wpływ na śródbłonek naczyniowy u pacjentów z niewydolnością nerek wymienia się zaburzenia układu krzepnięcia i fibrynolizy. W tej grupie chorych opisuje się obecnie, poza klasyczną mocznicową skazą krwotoczną także tendencję do pogotowia zakrzepowo-zatorowego [62,49,50]. Wiąże się to z zmniejszeniem aktywności inhibitorów krzepnięcia: antytrombiny III, kofaktora heparyny II i białka C, podwyższonym poziomem fibrynogenu, oraz wzrostem niektórych czynników krzepnięcia np VII, VIII, XIII oraz zmniejszoną aktywnością fibrynolityczną osocza [62,49,4,50]. Być może jest to związane z obserwowana hiperhomocysteinemią, choć nie zostało to jeszcze udowodnione. Istnieją wszakże prace o związku stężenia homocysteiny z częstością zakrzepów dotyczących dostępów naczyniowych do hemodializy, aczkolwiek wyniki badań są sprzeczne [60,58]. Wiadomo jednak, że powikłania zakrzepowo-zatorowe niosą ze sobą duże ryzyko śmiertelności wśród pacjentów z niewydolnością nerek, a zakrzepy żył nerkowych przyczyniają się do niepowodzenia po przeszczepie nerek także u dzieci [43]. Z piśmiennictwa wynika, że pogotowie zakrzepowe występuje zarówno w okresie przewlekłej niewydolności nerek, jak i po rozpoczęciu dializoterapii [62,49,43]. U dzieci badania takie dotyczyły pacjentów dializowanych otrzewnowo u których wykazano stan nadkrzepliwości [43,38].

Celem niniejszej pracy było określenie stężenia homocysteiny w grupie dzieci z terminalną niewydolnością nerek przed rozpoczęciem dializoterapii oraz w trakcie leczenia nerkozastępczego. Równocześnie u dzieci oznaczano poziom witaminy B12, folianów i parametry układu krzepnięcia.