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Reduction of complement activation and renal dysfunction with PMMA-based CVVH treatment in sepsis-induced AKI

Sono stati pubblicati nuovi importanti risultati su Frontiers of Immunology sul ruolo della Continuous Venous Venous Hemofiltration (CVVH) eseguita con polimetilmetacrilato (PMMA) in un modello animale di AKI indotta da sepsi. I dati mostrano che la CVVH condotta con PMMA riduce significativamente l’attivazione sistemica e tissutale del complemento limitando il danno e la fibrosi renale, evidenziando in tal modo, il ruolo potenziale della membrana PMMA come strategia terapeutica nei pazienti con danno renale acuto settico (AKI).

L’articolo è disponibile in modalità open-access qui di seguito.

 

Obiettivo dello studio

Studiare l’efficacia della membrana di polimetilmetacrilato (PMMA) tramite emofiltrazione continua (CVVH) nel modulare l’immunoattivazione sistemica e tissutale in un modello suino di AKI indotta da LPS.

 

Metodi

Dopo 3 ore dall’infusione di LPS, gli animali sono stati sottoposti a trattamento a base di PMMA-CVVH o polisulfone (PS)-CVVH. Sono stati valutati tramite biopsia l’accumulo a livello renale del mediatore terminale del complemento C5b-9 e di Pentraxin-3 (PTX3), mentre l’attivazione sistemica del complemento è stata valutata tramite test ELISA. Il profilo di espressione genica è stato analizzato a partire da cellule mononucleate isolate mediante microarray dal sangue periferico (PBMC) e i risultati sono stati convalidati tramite PCR real-time.

 

Risultati

I maiali affetti da endotossinemia presentavano AKI oligurico con aumento dell’infiltrato tubulo-interstiziale, estesi accumuli di collagene e trombi glomerulari; nei suini con alti livelli di endotossina sono stati riscontrati depositi renali locali di PTX-3 e C5b-9 e una maggiore attivazione sierica delle vie del complemento classica e alternativa.

Il trattamento PMMA-CVVH ha ridotto significativamente l’attivazione sistemica e tessutale del complemento limitando il danno e la fibrosi renale.

L’analisi tramite microarray ha identificato 711 e 913 geni espressi in modo differenziale con un fold change >2 e un false discovery rate <0,05 rispettivamente nei maiali con endotossinemia e in quelli trattati con PMMA-CVVH. I geni maggiormente alterati erano Granzyme B, Complement Factor B, Complement Component 4 Binding Protein Alpha, IL-12, e SERPINB-1 che erano strettamente legati al processo immunologico indotto dalla sepsi.

 

Conclusioni

Questi dati suggeriscono che la CVVH con PMMA può modulare in maniera efficace la disfunzione immunologica nell’AKI indotta da sepsi. I risultati hanno oltremodo dimostrato che il trattamento PMMA-CVVH ha prevenuto lo sviluppo della fibrosi tubulointerstiziale, danno tubulare e del processo infiammatorio interferendo con l’attivazione delle cellule renali e dei leucociti circolanti.

PMMA ha infatti mostrato un’eccellente capacità di rimozione delle molecole coinvolte nei processi  infiammatori e nel sistema immunitario e ha ridotto l’attivazione locale e sistemica del Complemento, ristabilendo l’equilibrio tra i mediatori pro- e anti-infiammatori.

Infine, il trattamento con PMMA ha modulato l’espressione genica nei leucociti circolanti, riducendo in tal modo l’attivazione del sistema del complemento e l’immunità innata, preservando inoltre la risposta delle cellule B e T contro le infezioni, limitando la disfunzione immunologica e il danno renale. Questi risultati hanno evidenziato per la prima volta l’efficacia di una nuova membrana PMMA in modalità CVVH come futura strategia terapeutica con un impatto significativo sugli outcome a breve e lungo termine per i pazienti con danno renale acuto settico (AKI).