MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES

Transkrypt

1 UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA w TORUNIU COLLEGIUM MEDICUM im. LUDWIKA RYDYGIERA W BYDGOSZCZY MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES (dawniej ANNALES ACADEMIAE MEDICAE BYDGOSTIENSIS) TOM XXI/4 październik grudzień ROCZNIK 2007

2 REDAKTOR NACZELNY Editor-In-Chief Grażyna Odrowąż-Sypniewska ZASTĘ PCA REDAKTORA NACZELNEGO Co-editor Jacek Manitius SEKRETARZ REDAKCJI Secretary Beata Augustyńska REDAKTORZY DZIAŁ ÓW Associate Editors Mieczysława Czerwionka-Szaflarska, Stanisław Betlejewski, Roman Junik, Józef Kałużny, Jacek Kubica, Wiesław Szymański KOMITET REDAKCYJNY Editorial Board Aleksander Araszkiewicz, Beata Augustyńska, Michał Caputa, Stanisław Dąbrowiecki, Gerard Drewa, Eugenia Gospodarek, Bronisław Grzegorzewski, Waldemar Halota, Olga Haus, Marek Jackowski, Henryk Kaźmierczak, Michał Komoszyński, Wiesław Kozak, Konrad Misiura, Ryszard Oliński, Danuta Rość, Karol Śliwka, Eugenia Tęgowska, Bogdana Wilczyńska, Zbigniew Wolski, Mariusz Wysocki KOMITET DORADCZY Advisory Board Gerd Buntkowsky (Berlin, Germany), Giovanni Gambaro (Padova, Italy), Edward Johns (Cork, Ireland), Massimo Morandi (Chicago, USA), Vladimir Palička (Praha, Czech Republic) Adres redakcji Address of Editorial Office Redakcja Medical and Biological Sciences ul. Powstańców Wielkopolskich 44/22, Bydgoszcz Polska Poland tel. (052) Informacje w sprawie prenumeraty: tel. (052) medical@cm.umk.pl, annales@cm.umk.pl ISSN X UNIWERSYTET MIKOŁAJA KOPERNIKA W TORUNIU COLLEGIUM MEDICUM im. LUDWIKA RYDYGIERA BYDGOSZCZ 2007

3 Dziękując wszystkim Autorom za owocną współpracę, pragnę przekazać informację będącą wyrazem starań Redakcji o podniesienie poziomu czasopisma. W związku z prowadzoną przez MNiIn ciągłą oceną poziomu czasopism naukowych ukazujących się drukiem na rynku polskim redakcje czasopism zobowiązane są do stałego podnoszenia wymagań wobec autorów nadsyłanych artykułów. Jednym z istotnych kryteriów warunkujących liczbę punktów przyznanych przez komisję oceniającą jest wskaźnik cytowań publikowanych artykułów. Mając na celu dążenie do zwiększenia punktacji, Redakcja czasopisma Medical and Biological Sciences, wzorem innych polskich wysoko punktowanych czasopism medycznych, postanowiła zmienić nieco charakter czasopisma i, począwszy od roku 2008, wydawać dwa numery rocznie jedynie w wersji anglojęzycznej. Byłyby to numery drugi i czwarty każdego tomu. Ze względu na to, iż w Redakcji nie ma zatrudnionego na stałe tłumacza anglisty, do druku w numerach angielskich będą przyjmowane tylko profesjonalnie tłumaczone artykuły. Zachęcam Wszystkich Przyszłych Autorów do publikowania w języku angielskim, co daje szanse na znacznie wyższą ocenę naszego Medical and Biological Sciences. Redaktor Naczelna prof. Grażyna Odrowąż-Sypniewska

4 Medical and Biological Sciences, 2007, XXI/4 SPIS TREŚCI PRACE POGLĄDOWE Anna Kaź nica, Romana Joachimiak, Tomasz Drewa, Gerard Drewa Zastosowanie inżynierii tkankowej w wybranych działach medycyny regeneracyjnej Mirosł aw Kozicki, Jacek Manitius Czynniki determinujące funkcjonowanie przetok tętniczo-żylnych pacjentów przewlekle hemodializowanych Anna Pań czuk, Maria Kozioł -Montewka, Mał gorzata Tokarska-Rodak Analiza porównawcza wskaźników epidemiologicznych zakażeń kleszczy w Europie w aspekcie epidemiologii boreliozy w Polsce Piotr Sobań ski, Wł adysł aw Sinkiewicz, Jan Bł a ż ejewski, Robert Bujak, D a n u t a K a r a s e k Znaczenie pomiarów pojemności minutowej u chorych z zaawansowaną niewydolnością serca fakty i perspektywy PRACE ORYGINALNE Mał gorzata Dą bkowska Ocena występowania objawów PTSD za pomocą Skali Wpływu Zdarzeń (ISE) w grupie ofiar przemocy domowej Agnieszka Dą bkowska, Michał Burszewski, Mał gorzata Dą bkowska Ocena obecności aleksytymii oraz rozpowszechnienia problemu nadużywania alkoholu wśród studentów medycyny P a u l i n a D o b r o w o l n a, W o j c i e c h H a g n e r Biomechaniczna analiza korelacji ryzyka wystąpienia choroby przeciążeniowej lędźwiowego odcinka kręgosłupa ze wzrostem i wagą pacjenta 49 Paulina Dobrowolna, Wojciech Hagner Epidemiologia zespołów bólowych kręgosłupa u pielęgniarek w Szpitalu Uniwersyteckim im. A. Jurasza w Bydgoszczy oraz biomechaniczna analiza problemu Paulina Dobrowolna, Wojciech Hagner Ocena ryzyka wystąpienia urazu ścięgna Achillesa podczas skoku w dal w korelacji z wagą i wzrostem pacjenta analiza biomechaniczna.. 65 Tomasz Kowalik, Andrzej Lewandowski, Mirosł awa Ś miglewska Sprawność fizyczna młodzieży licealnej na przykładzie badań uczniów VIII LO w Bydgoszczy Michał Kozł owski, Mirosł aw Kozicki, Jacek Manitius Ocena skuteczności kompleksu wodorotlenek żelazaiii-dekstran (CosmoFer) w leczeniu niedoboru żelaza u pacjentów przewlekle hemodializowanych wstępny raport po 6 miesiącach stosowania Krystyna Kurowska, Alina Pł omiń ska, Mirosł awa Felsmann, Danuta Ponczek Poczucie koherencji a depresyjność osób zakażonych wirusem HIV

5 Medical and Biological Sciences, 2007, XXI/4 Krystyna Kurowska, Ewa Bronszkiewicz, Mirosł awa Felsmann, Marzena Humań s k a Poczucie koherencji a style radzenia sobie ze stresem rodziców osób upośledzonych umysłowo Andrzej Lewandowski, Karolina Isbrandt, Bogdan Jan Smeja Praca i zawód fizjoterapeuty w opinii nauczycieli akademickich Mał gorzata Ł ukowicz, Helena Krakowiak, Anna Talar, Sł awomir Jeka, Paweł Zalewski, Wł adimir Boż i ł ow Wzrost i masa ciała dzieci i młodzieży regionu kujawsko-pomorskiego w okresie Mał gorzata Ł ukowicz, Helena Krakowiak, Magdalena Weber-Zimmermann, Paweł Zalewski, Wł adimir Boż i ł ow Zmienność wybranych wymiarów liniowych tułowia u dzieci regionu kujawsko-pomorskiego w okresie Rafał Piechowski Alina Grzanka Agnieszka Ż uryń Ocena ekspresji cykliny A w komórkach linii białaczki ludzkiej K-562 po zastosowaniu taksolu Blanka Ziomkowska, Stefan Kruszewski, Michał Cyrankiewicz, Paulina S t o l a r s k a, A n n a S i e p i e l s k a Badanie oddziaływania kamptotecyny i 7-etylo-10- -hydroksykamptotecyny z białkami osocza metodą pomiaru anizotropii fluorescencji Blanka Ziomkowska, Stefan Kruszewski, Michał Cyrankiewicz, Anna Siepielska, Paulina Stolarska Właściwości biofizyczne analogu kamptotecyny DB-67 oraz jego estru DB-67-ABTFA Określane metodą pomiaru anizotropii fluorescencji PRACE KAZUISTYCZNE Magdalena Pią tkowska, Jan Styczyń s k i Zastosowanie etanerceptu w terapii idiotatycznego zapalenia płuc u dziecka po transplantacji alogenicznych komórek hematopoetycznych List do redakcji Regulamin ogłaszania prac w Medical and Biological Sciences

6 Medical and Biological Sciences, 2007, XXI/4 CONTENTS PRACE POGLĄDOWE Anna Kaź nica, Romana Joachimiak, Tomasz Drewa, Gerard Drewa Application of tissue engineering in selected branches of regenerative medicine Mirosł aw Kozicki, Jacek Manitius Factors determining the AV fistulae function in patients undergoing long-standing haemodialysis Anna Pań czuk, Maria Kozioł -Montewka, Mał gorzata Tokarska-Rodak Comparative analysis of epidemiological indices of infection in ticks in Europe in the aspect of the epidemiology of Lyme borreliosis in Poland Piotr Sobań ski, Wł adysł aw Sinkiewicz, Jan Bł a ż ejewski, Robert Bujak, D a n u t a K a r a s e k The role of cardiac output measurements in advanced chronic heart failure facts and perspectives PRACE ORYGINALNE Mał gorzata Dą bkowska Assessment of symptoms of posttraumatic stress disorder by means of the impact of event scale in victims of domestic violence Agnieszka Dą bkowska, Michał Burszewski, Mał gorzata Dą bkowska Assessment of the prevalence of alexithymia and the risk of alcohol addiction among students of medicine P a u l i n a D o b r o w o l n a, W o j c i e c h H a g n e r Biomechanical analysis of correlation between the risk of overload disease of lumbar part of backbone and height and body mass of patent Paulina Dobrowolna, Wojciech Hagner Epidemiology of backbone pain syndromes among nurses from the dr A. Jurasz University Hospital in Bydgoszcz and biomechanical analysis of the problem P a u l i n a D o b r o w o l n a, W o j c i e c h H a g n e r Evaluation of the risk of Achilles tendon trauma during long jump in correlation with body mass and height - biomechanic analysis Tomasz Kowalik, Andrzej Lewandowski, Mirosł awa Ś m i g l e w s k a Physical fitness based on research of young students from High School number VIII in Bydgoszcz Michał Kozł owski, Mirosł aw Kozicki, Jacek Manitius Evaluation of iron dextran complex (Cosmo-Fer) effectiveness in treatment of iron deficiency in hemodialysis patients preliminary report after six month therapy

7 Medical and Biological Sciences, 2007, XXI/4 Krystyna Kurowska, Alina Pł omiń ska, Mirosł awa Felsmann, Danuta Ponczek Sense of coherence (SOC) and depression in HIV patients Krystyna Kurowska, Ewa Bronszkiewicz, Mirosł awa Felsmann, Marzena Humań s k a Sense of coherence (SOC) and styles of coping with stress in parents of the mentally disabled Andrzej Lewandowski, Karolina Isbrandt, Bogdan Jan Smeja Physiotherapist s occupation and work in the opinion of academic teachers Mał gorzata Ł ukowicz, Helena Krakowiak, Anna Talar, Sł awomir Jeka, Paweł Zalewski, Wł adimir Boż i ł o w Height and body mass of children and young people in the Kuyavia and Pomerania region in the years Mał gorzata Ł ukowicz, Helena Krakowiak, Magdalena Weber-Zimmermann, Paweł Zalewski, Wł adimir Boż i ł o w Variability of selected linear trunk measurements in children in the Kuyavia and Pomerania region in the years Rafał Piechowski Alina Grzanka Agnieszka Ż uryń Expression of cyclin A in K-562 leukemic cell line after treatment WITH taxol Blanka Ziomkowska, Stefan Kruszewski, Michał Cyrankiewicz, Anna S i e p i e l s k a Study of camptothecin and 7-ethylo-10-hydroxy-camptothecin interactions with plasma proteins by fluorescence anisotropy measurements Blanka Ziomkowska, Stefan Kruszewski, Michał Cyrankiewicz, Paulina Stolarska, Anna Siepielska, Paulina Stolarska Biophysical properties of camptothecin analogue DB-67 and its ester DB-67-4ABTFA determined by fluorescence anisotropy measurements PRACE KAZUISTYCZNE Magdalena Pią tkowska, Jan Styczyń ski Etanercept administration for idiopathic pneumonia syndrome in a child after allogenic hematopoietic stem cell transplantation

8 Medical and Biological Sciences, 2007, 21/4, 9-14 PRACA POGLĄDOWA / REVIEW Anna Kaźnica, Romana Joachimiak, Tomasz Drewa, Gerard Drewa ZASTOSOWANIE INŻYNIERII TKANKOWEJ W WYBRANYCH DZIAŁACH MEDYCYNY REGENERACYJNEJ APPLICATION OF TISSUE ENGINEERING IN SELECTED BRANCHES OF REGENERATIVE MEDICINE Z Katedry Biologii Medycznej Zakładu Inżynierii Tkankowej UMK w Toruniu Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy p.o. kierownika: dr Tomasz Drewa Streszczenie Inżynieria tkankowa jest młodą dziedziną nauki, której nadrzędnym celem jest stworzenie funkcjonalnych, zdrowych tkanek i organów w celu zastąpienia tkanek chorych, uszkodzonych lub martwych. W celu terapeutycznej aplikacji wyprodukowane in vitro lub in vivo tkanki są następnie przeszczepiane. Przykłady substytutów wytworzonych na drodze inżynierii tkankowej, takie jak: skóra, chrząstka czy kości znajdują coraz szersze zastosowanie m.in. w ortopedii, transplantologii, dermatologii, chirurgii plastycznej. Inżynieria tkankowa jest dyscypliną naukową, stwarzającą nowe alternatywne rozwiązania zmieniające sposób podejścia do leczenia przy pomocy przeszczepów oraz uzupełniania ubytków narządów i tkanek. W ostatnich latach wiele uwagi poświęca się narządom biohybrydowym zbudowanym z komórek autologicznych. Summary Tissue Engineering is a young branch of science where the main goal is to create functional, healthy tissues and organs to replace damaged or dead tissues. Tissues produced in vitro or in vivo are then transplanted for therapeutic purposes. Tissue engineered substitutes like skin, cartilage and bone are very often used in many medical disciplines such as: orthopedics, transplantology, dermatology, plastic surgery. Tissue engineering offers new alternative solutions which can change the management of many diseases. In recent years scientists attention is directed to biohybrid organs. Słowa kluczowe: inżynieria tkankowa, chrząstka, substytuty skóry, biomateriały Key words: tissue engineering, cartilage, skin substitutes, biomaterials WSTĘP Inżynieria tkankowa to interdyscyplinarna dziedzina, która stosuje różne zasady i metody na rzecz rozwoju biologicznych substytutów, które przywracają, utrzymują lub poprawiają funkcje tkanek lub całego organu [1]. Osiągnięcia inżynierii tkankowej są przełomem w dotychczasowej terapii wielu chorób i stwarzają nadzieję na regenerację tkanek, pozwalają na zastąpienie tkanki uszkodzonej wskutek choroby lub kontuzji nową tkanką [2]. Inżynieria tkankowa w regeneracji tkanek zajmuje trzecie miejsce po transplantacji organów i chirurgii plastycznej. Przeszczepianie wyhodowanych tkanek nie stwarza tylu problemów jak przeszczepianie narządów, m.in. konieczności stosowania leków immunosupresyjnych, bowiem przeszczepiona tkanka pochodzi najczęściej z wyhodowanych komórek autologicznych biorcy [3].

9 Anna Kaźnica i in. 10 Kilka lat temu sądzono, iż ludzkie tkanki będą zastępowane przez transplantacje lub całkowicie sztuczne implanty. Dzisiaj uwaga badaczy skupiona jest na tworzeniu organów biohybrydowych. Osiągnięcie tego celu stało się możliwe poprzez nowatorskie połączenia komórek macierzystych z biomateriałami i czynnikami wzrostu. Celem pracy jest przegląd i krótkie omówienie dotychczasowych osiągnięć inżynierii tkankowej. W pracy przedstawiono przykłady produktów inżynierii tkankowej, które znalazły zastosowanie w praktyce klinicznej. 1. INŻYNIERIA TKANKOWA W ORTOPEDII Choroby chrząstki stawowej, zwane chondropatiami, są poważnym problemem klinicznym. Chondropatie prowadzą do degeneracji struktury chrząstki i są powszechnym schorzeniem dotyczącym milionów ludzi na całym świecie. Chrząstka stawowa nie posiada zdolności regeneracyjnych, a nieleczone uszkodzenia w konsekwencji prowadzą do degeneracji stawu [4-8]. Dotychczasowe tradycyjne metody leczenia uszkodzeń są niewystarczające. Wśród obecnie stosowanych wymienia się: artroskopię, oczyszczanie powierzchni chrzęstnych, płukanie stawów, nawiercanie czy przeszczepianie autogennej chrząstki. Uwagę zwracają inne sposoby leczenia chrząstki, oparte na metodach inżynierii tkankowej, które dostarczają nowych, alternatywnych rozwiązań terapeutycznych. Największe nadzieje leczenia powierzchni stawów wiąże się z implantacją autologicznych chondrocytów (ACI Autologous Chondrocyte Implantation) wyhodowanych in vitro [5, 8, 9-10]. Technika ta polega na pobraniu około 300 mg tkanki chrzęstnej, a następnie hodowaniu wyizolowanych komórek w warunkach laboratoryjnych. Chrząstka stawowa jest chrząstką szklistą, pokrywającą warstwę podchrzęstną kości. Jest ona tkanką nieunaczynioną i zbudowaną z komórek chrzęstnych, zwanych chondrocytami, oraz z substancji międzykomórkowej. Chondrocyty są zatopione w zewnątrzkomórkowej macierzy, która pośredniczy w procesach odżywczych i oddechowych chrząstki [4-5, 9, 11-13]. Substancja międzykomórkowa zawiera kilka typów kolagenu, z dominującym kolagenem typu II oraz proteoglikanów i białek niekolagenowych. Przygotowanie chondrocytów do hodowli polega na ich izolacji z otaczającej macierzy. Najbardziej wydajnym procesem degradacji macierzy jest trawienie enzymatyczne [14, 15]. Najczęściej stosowanymi enzymami do izolacji chondrocytów z tkanki chrzęstnej są: kolagenaza typu II, proteinaza, hialuronidaza i DNAza. Izolację chondrocytów przeprowadza się w dwóch etapach; pierwszym jest preinkubacja tkanki z enzymami proteolitycznymi, drugim właściwa inkubacja z kolagenazą typu II. Wyizolowane w ten sposób komórki hoduje się w sterylnych warunkach inkubatora, w odpowiedniej pożywce, w której komórki mogą proliferować. Hodowlę komórek in vitro prowadzi się do momentu wytworzenia określonej liczby chondrocytów, które następnie przeszczepia się w odpowiednie miejsce, np. pod płat okostnej (ryc. 1). Ryc. 1. Przeszczepianie autologicznych chondrocytów (wg aut. A. Kaźnica) Fig. 1. Transplantation of autologic chondrocytes Chondrocyty w hodowli jednowarstwowej ulegają odróżnicowaniu i wykazują cechy komórek fibroblastopodobnych. W celu zachowania pierwotnego fenotypu chondrocytów lub przywrócenia ich właściwości morfologicznych stosuje się nośniki z biomateriałów. Wyhodowane chondrocyty służą do wypełniania ubytków chrząstki kłykci kości udowych oraz rzepki. Przeszczep autologicznych chondrocytów stał się metodą standardowego leczenia uszkodzeń chrząstki, szczególnie u ludzi młodych. Według niektórych źródeł ocenia się, że do chwili obecnej zoperowano tą metodą ponad 20 tysięcy pacjentów na całym świecie. Hodowla chrząstki człowieka jest dość trudna, pozwala ona jednak na skuteczniejsze leczenie osteoporozy, zapalenia kości i stawów, reumatyzmu oraz skutków kontuzji [16]. Najnowsze badania dotyczą oceny skuteczności leków chondroprotekcyjnych, a także hodowli komórek macierzystych w połączeniu z biomateriałami [16]. Dalsze poszukiwania skutecznych technik leczenia uszkodzeń chrząstki stawowej kierują się w stronę komórek macierzystych znajdujących się w szpiku kostnym i mogących dać podstawę stworzenia nowej

10 11 Zastosowanie inżynierii tkankowej w wybranych działach medycyny regeneracyjnej tkanki. Inżynieria tkankowa w ortopedii jest kliniczną rzeczywistością dostarczającą możliwości efektywnego leczenia ubytków chrząstki. 2. INŻYNIERIA TKANKOWA W CHIRURGII PLASTYCZNEJ Chirurgia plastyczna od ponad 10 lat wykorzystuje możliwości stworzone przez inżynierię tkankową w zakresie stosowania komórek tłuszczowych. Tkanka tłuszczowa jest bowiem niezbędna w operacjach mających na celu rekonstrukcję, korekcję czy też kosmetykę twarzy i innych części ciała. Dużym problemem dla chorych jest utrata tkanek miękkich wskutek wrodzonych defektów, a także urazów, lub po resekcji nowotworów. Stosowane dotychczas techniki, m.in. autologiczny przeszczep tłuszczu, użycie alloplastycznych lub allogenicznych produktów, takich jak implanty silikonowe, produkty na bazie kwasu hialuronowego nie przyniosły zadowalających efektów [17]. Obiecującym rozwiązaniem terapeutycznym jest połączenie komórek tłuszczowych (preadipocytów) lub komórek macierzystych (np. mezenchymalnych komórek macierzystych posiadających potencjał do różnicowania się w adipocyty) z biodegradowalnymi polimerowymi skafoldami 1 [18]. Wytworzone w ten sposób substytuty tkanki tłuszczowej są bardzo zbliżone morfologicznie do jej naturalnego odpowiednika [17]. Wyzwaniem terapeutycznym nadal jednak jest wytworzenie implantów tkanki tłuszczowej, które po wszczepieniu zachowywałyby swą pierwotną objętość [19]. W chirurgii plastycznej głowy i szyi największym problemem jest utrata chrząstki i kości. Przyszłością chirurgii plastycznej jest stworzenie in vitro autologicznej chrząstki i kości metodami inżynierii tkankowej. Autologiczna chrząstka staje się standardem w obecnej chirurgii plastycznej i rekonstrukcyjnej nosa i uszu. Chondrocyty namnaża się z pobranych z żebra, małżowiny usznej lub przegrody nosa wycinków chrząstki [20]. Metoda ta wymaga jednak dodatkowych zabiegów operacyjnych i związana jest z możliwością infekcji ogólnoustrojowej. Najczęstszą techniką jest hodowla chondrocytów lub komórek progenitorowych na wchłanialnych biomateriałach, które tworzą tymczasowe rusztowanie dla komórek [20, 21]. Implant małżowiny usznej po raz pierwszy, wyprodukowany metodami inżynierii tkankowej, został wszczepiony pacjentowi w 1997 roku w Berlinie. Zabieg nie powiódł się jednak z powodu reakcji zapal- 1 Skafold przestrzenne rusztowanie umożliwiające wzrost komórek nych i nadmiernej resorpcji biomateriałów [20]. Dotychczas udało się zaprojektować szkielety implantów z biomateriałów w kształcie ludzkiego ucha, tchawicy, stawu szczękowego i przegrody nosa [20, 22-23]. Poza chrząstką niezwykle pożądanym celem stało się stworzenie transplantu kości. Fragmenty autologicznej kości pobiera się z grzebienia biodrowego i przeszczepia według wskazań lekarskich, np. w okolice twarzy i czaszki [20]. Pobieranie dużych fragmentów kości wiąże się często z komplikacjami chirurgicznymi i bólem, stąd też dużą nadzieję pokłada się w dalszym rozwoju hodowli tkanki kostnej i udoskonalaniu metod inżynierii tkankowej. 3. INŻYNIERIA TKANKOWA W TRANSPLANTOLOGII Rok 1954 zapoczątkował transplantologię kliniczną, bowiem sukcesem zakończyła się próba przeszczepienia nerki biorcy od brata bliźniaka. Pomimo wielu osiągnięć technicznych w transplantologii największym problemem jest wciąż jeszcze mała liczba dawców, która w ostatnim roku w Polsce znacznie się zmniejszyła. Głównym impulsem do działania jest fakt, iż pacjenci potrzebują wielu narządów, które można im przeszczepić bez ryzyka odrzucenia. Co rok tysiące ludzi umiera czekając na transplantację serca, wątroby, płuc lub nerek. Uszkodzenia tkanek i narządów najczęściej leczy się chirurgicznie, farmakologicznie, poprzez transplantację organów lub wszczepienie biomateriałów. W ostatnich latach coraz większe nadzieje wiąże się z inżynierią tkankową, która pozwala na zastąpienie żywej tkanki tkanką wyprodukowaną w warunkach laboratoryjnych. Komórki pobrane do rekonstrukcji i regeneracji uszkodzonej tkanki mogą być autologiczne 2, allogeniczne 3 lub ksenogeniczne 4 [24]. W praktyce klinicznej komórki dostarczane są od samych pacjentów, bliskich krewnych lub osób niespokrewnionych. W celu wytworzenia nowych tkanek poprzez namnażanie komórek łączy się je z matrycami naturalnymi lub syntetycznymi. Tkanki te umieszcza się w bioreaktorach, gdzie wszystkie procesy biologiczne i biochemiczne przebiegają pod ścisłą kontrolą. Sztuczny zrąb wraz z komórkami przeszczepia się do uszkodzonego miejsca, 2 Autologiczne tkanki dawcą i biorcą jest ten sam organizm. 3 Allogeniczne tkanki dawca i biorca należą do tego samego gatunku. 4 Ksenogeniczne tkanki dawca i biorca należą do różnych gatunków.

11 Anna Kaźnica i in. 12 gdzie komórki namnażają się i grupują, tworząc nową tkankę. W tym samym czasie polimer ulega stopniowej degradacji, pozostawiając produkt w postaci nowego narządu, podobnego do naturalnego. Każdy rodzaj ludzkiej komórki może być wykorzystany przez inżynierię tkankową do zastąpienia uszkodzenia lub wypełnienia ubytku. Wielkie nadzieje wiąże się z regeneracją tkanek i pracami badawczymi nad różnicowaniem i namnażaniem komórek macierzystych (ryc. 2). Ryc. 2. Terapeutyczne zastosowanie komórek macierzystych (wg. aut. R. Joachimiak) Fig. 2. Therapeutic application of stem cells Komórki macierzyste szpiku kostnego MSC (Mesenchymal Stem Cells) mogą różnicować się w linie komórek mezenchymalnych, tworzące następnie kości, chrząstkę, tkankę tłuszczową, ścięgna, mięśnie lub zrąb szpiku [24]. Pomimo szybkiego rozwoju inżynierii tkankowej, nie zakończono jeszcze sukcesem wyprodukowania kompleksu tkanek i całych organów (wątroby, nerki). Do tej pory Atala i wsp. (2006) wytworzyli drogą inżynierii tkankowej pęcherze moczowe. U sześciu z siedmiu pacjentów pęcherze moczowe wytworzone w drodze hodowli różnych komórek przyjęły się [25]. Dzięki stworzeniu syntetycznej rogówki (z mieszanki kolagenu i syntetycznego polimeru o identycznej konstrukcji, jak prawdziwy organ) pojawiły się możliwości skutecznego leczenia narządu wzroku. Zespoły na całym świecie pracują nad stworzeniem imitacji rdzenia kręgowego, nerwów, zastawek serca, łąkotek i wielu innych narządów. Te nowe zastosowania inżynierii tkankowej czynią bardziej realnymi marzenia o organach prosto z półki. 4. INŻYNIERIA TKANKOWA W DERMATOLOGII Metodami inżynierii tkankowej wyprodukowano substytuty skóry, niezwykle pomocne m.in. w leczeniu żylnych owrzodzeń nóg i stóp, poparzeń oraz ran pooperacyjnych. Najważniejszym celem zastosowania wyhodowanych komórek skóry jest szybkie pokrycie rany i przywrócenie skórze dotychczasowej funkcji. Produkt ten powinien stanowić barierę chroniącą przed utratą wody, jak i infekcjami [26]. Dostępnych jest wiele żywych i sztucznych substytutów skóry. Do tych pierwszych można zaliczyć autologiczne i allogeniczne substytuty złożone z wyhodowanych fibroblastów lub keratynocytów, czy też dwuwarstwowe konstrukty skóry, składające się zarówno z epidermy, jak i żeli kolagenowych zasiedlonych fibroblastami pochodzenia allogenicznego [27]. Dużą zaletą żywych substytutów skóry jest ich zdolność do wydzielania m.in. cytokin, chemokin i czynników wzrostu, które są niezbędne podczas procesu gojenia [28]. Autograftów 5 nie można wytworzyć z tkanki zdrowej chorego, gdy uszkodzeniu uległa znaczna powierzchnia ciała i brakuje wystarczającej ilości skóry do pobrania w celu wyhodowania keratynocytów i fibroblastów. Wówczas stosuje się sztuczne substytuty skóry, takie jak Integra, która składa się zarówno z kolagenu, siarczanu chondroityny, jak i silikonu, który zapobiega wysychaniu. Produkt ten umożliwia pokrycie rany, przyczynia się do tworzenia naczyń krwionośnych, przygotowując tym samym ranę do przeszczepu wyhodowanego in vitro naskórka. Autografty epitelialne tworzy się poprzez pobranie od pacjenta fragmentu skóry, który następnie w warunkach laboratoryjnych hodowany jest przez ok. 2-3 tygodnie, aż do uzyskania wystarczającego fragmentu nabłonka do przeszczepu. Pozwala to na trwałe pokrycie rany bez ryzyka odrzucenia przeszczepu, a także odtworzenie skóry właściwej. Efekt kosmetyczny takiego zabiegu jest zadowalający. Przewagę mają allografty keratynocytów, które mogą być użyte natychmiast. Oba produkty tkankowe są niezwykle delikatne, co sprawia, iż nie są odpowiednie do leczenia głębokich ran. Grafty skóry (dwuwarstwowe konstrukty skóry) mają przewagę nad wyhodowanymi płatami keratynocytów [28], bowiem składają się zarówno z naskórka, jak i warstwy skórnej zawierającej fibroblasty [26, 29]. 5 Autograft tkanka autologiczna przeszczepiana w obrębie tego samego organizmu.

12 13 Zastosowanie inżynierii tkankowej w wybranych działach medycyny regeneracyjnej Inżynieria tkankowa znalazła także zastosowanie w leczeniu bielactwa nabytego. W celu repigmentacji zmian bielaczych stosuje się m.in. metody chirurgiczne, polegające na przeniesieniu prawidłowych melanocytów w miejsca zmienione chorobowo. Jednym z bardziej popularnych zabiegów chirurgicznych jest przeszczep autologicznych melanocytów hodowanych w warunkch in vitro [30]. Coraz częściej komórki skóry, a także obecne w niej mieszki włosowe są źródłem somatycznych komórek macierzystych, zdolnych do różnicowania się w warunkach laboratoryjnych w komórki różnego typu [29]. Macierzyste komórki mieszków włosowych mogą znaleźć zastosowanie w inżynierii tkankowej nie tylko do tworzenia nowych mieszków włosowych, ale również innych typów komórek skóry. PODSUMOWANIE Niektóre choroby tkanek i organów prowadzą do utraty ich funkcji [23]. Regeneracja jest możliwa dzięki inżynierii tkankowej. Przez ostatnie 17 lat udało się wyprodukować w laboratoriach prawie 30 typów tkanek. Około 5 żywych tkanek zaaplikowano pacjentom. Obecnie w handlu farmaceutycznym dostępnych jest kilka typów skóry, różne formy chrząstki i kości. Badania nad wieloma innymi tkankami są nadal w fazie eksperymentalnej. Inżynieria tkankowa jest nową technologią, a uzyskane rezultaty zachęcają do dalszych badań nad jej rozwojem. W połączeniu z medycyną regeneracyjną inżynieria tkankowa niesie wielkie nadzieje na poprawę stanu zdrowia osób chorych. PIŚMIENNICTWO 1. Langer R., Vacanti J.P.: Tissue engineering. Science 1993; 260: Williams D.: Benefit and risk in tissue engineering. Materials Today 2004; Tabata Y.: Recent progress in tissue engineering. Research Focus 2001; 6: Wirth C., Rudert M.: Techniques of Cartilage Growth Enhancement: A Review of the Literature. Arthroscopy 1996; 12: Marlovits S., Zeller P., Singer P. et al.: Cartilage repair: Generations of autologous chondrocyte transplantation. Eur. J. Rad. 2006; 57: Hunziker E.: Articular cartilage repair: are the intrinsic biological constraints undermining this process insuperable? Osteoarthritis Cartilage 1997; 7: Darling E., Hu J., Athanasiou K.: Zonal and topographical differences in articular cartilage gene expression. J. Orth. Res. 2004; 22: Barnewitz D., et al. Treatment of articular cartilage defects in horses with polymer-based cartilage tissue engineering grafts. Biomaterials 2006; 27: Wu W., Lyu S., Hsieh W.: Cryopeservation and biophysical properties of articular cartilage chondrocytes. Cryobiology 2005; 51: Minas T., Peterson L.: Chondrocyte transplantation. Operat Tech Orthop 1997; 7: Garimella R., Bi X., Camacho N. et al.: Primary culture of rat growth plate chondrocytes: an in vitro model of growth plate histotype, matrix vesicle biogenesis and mineralization. Bone 2004; 34: Dharmavaram R., Huynh A., Jimenez S.: Characterization of Human Chondrocyte and Fibroblast Type XII Collagen cdnas. Matrix Biol. 1998; 16: Guilak F., Jones W., Beall P., Lee G.: The deformation behavior and mechanical properties of chondrocytes in articular cartilage. Osteoarthritis Cartilage 1999; 7: Nixon A.J., Lust G., Vernier-Singer M.: Isolation, propagation and cryopreservation of equine articular chondrocytes. Am. J. Vet. Res. 1992; 53: Hu D.N. et al.: Isolation and cultivation of human articular chondrocytes. Kaohsiung J. Med. Sci. 2002; 18: Patti A.M., Gabriele A., Della Rocca C.: Human chondrocyte cell lines from articular cartilage of metatarsal phalangeal joints. Tissue and Cell 1999; 31: Vermette M., Trottier V., Menard V., Saint-Pierre L., Roy A., Fradette J.: Production of a new tissueengineered adipose substitute from human adiposederived stromal cells. Biomaterials 2007; 28: Torio-Padron N., Baerlecken N., Momeni A. et al.: Engineering of adipose tissue by injection of human preadipocytes in fibrin. Aesth. Plast. Surg. 2007; 31: Cho S-W., Kim S-S., Rhie J.W., et al.: Engineering of volume-stable adipose tissues. Biomaterials 2005; 26: Rotter N., Haisch A., Bücheler M.: Cartilage and bone tissue engineering for reconstructive head and neck surgery. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2005; 262: Vacanti CA., Langer R., Schloo B., Vacanti J.P.: Synthetic polymers seeded with chondrocytes provide a template for new cartilage formation. Plast. Reconstr. Surg. 1992; 88: Vacanti C.A., Cima L.G., Ratkowski D.: Tissue engineering growth of new cartilage in the shape of a human ear using synthetic polymers seeded with chondrocytes. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1992; 252: Vacanti C.A., Paige K.T., Kim W.S. et al.: Experimental tracheal replacement using tissue engineered cartilage. J. Pediatr. Surg. 1994; 29: Shieh S., Vacanti J.: State-of-the-art tissue engineering: from tissue engineering to organ building. Surgery 2005; 137: 1-7.

13 Anna Kaźnica i in Atala A. et al.: Tissue engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty. Tha Lancet 2006; 367: Sabolinksi ML. et al.: Cultured skin as a smart material for healing wounds:experience in venous ulcers. Biomaterials 1996; 17: Hanft J.R., Surprenant M.S.: Healing of chronic foot ulcers in diabetic patients treated with a human fibroblast-derived dermis. J. Foot Ankle Surg. 2002; 41: Falanga V. et al. Rapid healing of venous ulcers and lack of clinical rejection with an allogeneic cultured human skin equivalent. Arch. Dermatol. 1998; 134: Yang E.K., Seo Y.K., Youn H.H. et al.: Tissue engineered artificial skin composed of ermis and epidermis. Artif. Organs 2000; 24: Czajkowski R.: Hodowla ludzkich melanocytów i ich zastosowanie w dermatologii, Wybrane zagadnienia z medycyny regeneracyjnej i inżynierii tkankowej, Drewa T. i wsp., Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Bydgoszcz 2007, Adres do korespondencji: mgr Anna Kaźnica Zakład Inżynierii Tkankowej UMK w Toruniu Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera ul. Karłowicza Bydgoszcz tel.: (052) a.kaznica@wp.pl Otrzymano: Zaakceptowano do druku:

14 Medical and Biological Sciences, 2007, 21/4, PRACA POGLĄDOWA / REVIEW Mirosław Kozicki, JacekManitius CZYNNIKI DETERMINUJĄCE FUNKCJONOWANIE PRZETOK TĘTNICZO-ŻYLNYCH PACJENTÓW PRZEWLEKLE HEMODIALIZOWANYCH FACTORS DETERMINING THE AV FISTULAE FUNCTION IN PATIENTS UNDERGOING LONG-STANDING HAEMODIALYSIS Z Katedry i Kliniki Nefrolgoii, Nadciśnienia Tętniczego i Chorób Wewnętrznych ze Stacją Dializ UMK w Toruniu Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy kierownik: prof. dr hab. n. med. Jacek Manitius Streszczenie Optymalnymi, lecz niedoskonałymi dostępami naczyniowymi do dializoterapii są przetoki tętniczo-żylne. Zespolenie tego typu, chociaż zapewnia dobry przepływ krwi oraz niski wskaźnik powikłań, wymaga długiego czasu od momentu jego wytworzenia, do czasu jego wykorzystnia podczas dializoterapi. Przetoka nie jest pozbawiona powikłań. Do najczęstszych zaliczamy zakrzepicę. Na prawidłową czynność przetoki wpływają czynniki demograficzne (wiek, płeć, palenie tytoniu) oraz kliniczne (obecność chorób towarzyszących m.in. cukrzycy i nadciśnienia tętniczego, lokalizacja przetoki i jej rodzaj, ciśnienie krwi, niedokrwistość i jej leczenie, zaburzenia gospodarki mineralnej i kostnej, stan odżywienia). Pacjenci powyżej 65 roku życia mają o 20-30% większo ryzyko utraty przetoki w porównaniu z młodszymi. Wybór rodzaju przetoki ma znaczenie tylko u mężczyzn. Przetoki naturalne mają mniejsze ryzyko utraty w porównaniu z przetokami sztucznymi. Palenie tytoniu może pogarszać funkcjonowanie przetoki. Występowanie kilku chorób towarzyszących, w tym cukrzycy, pogarsza funkcjonowanie przetoki. Światowe doniesienia mówią o przewadze przetok naturalnych nad sztucznymi w zakresie przeżywalności. Wahania ciśnienia oraz hipotonie mogą powodować pogorszenie funkcjonowania przetok. Ochronny wpływ leczenia IKA i/lub ARB na funkcjonowanie przetoki jest udokumentowany klinicznie. Aby zapewnić optymalny czas funkcjonowania przetoki, należy utrzymywać wartości Hb powyżej 11 g/dl. Wpływ samego leczenia niedokrwistości jest kontrowersyjny. Na funkcjonowanie przetoki mogą mieć wpływ zaburzenia gospodarki mineralnej i kostnej oraz stan odżywienia pacjenta. Summary Arteriovenous fistulae are an optimal, yet imperfect vascular access for haemodialysis therapy. Although an anastomosis of this type provides good blood flow and a low complication rate, it requires a long time from the moment of its creation till the time of its usage in haemodialysis therapy. An AV fistula is not free from complications, the most frequent one being thrombosis. Demographic factors (age, sex, smoking) as well as clinical ones (accompanying diseases like diabetes or hypertension, AV fistula s location and type, blood pressure, anaemia and its treatment, mineral and osseous balance disorders, patient s nutritional condition) influence the proper fistula function. Patient s age can affect the function of his/her fistula. The older the patient the higher the risk of AV fistula failure. Patients aged 65+ show a 20-30% higher risk of AV fistula failure than the younger ones. The choice of the type of AV fistula is important only as far as men are concerned. Natural fistulae are characterized by a lower failure risk rate compared with artificial ones. Smoking can negatively affect and consequently worsen the AV fistula function. The presence of several accompanying diseases, including diabetes, worsens the functioning of an AV fistula. It is now debatable whether diabetes alone and the AV fistula s location worsen its functioning. The worldwide guidelines suggest the advantage of natural fistulae over artificial ones in respect to their survival rate. Blood pressure fluctuations and hypotoniae can result in worsening the function of AV fistulae. The protective impact of IKA and/or ARB treatment on the function of AV fistulae is logical and clinically documented. In order to ensure an optimal time of functioning of an AV fistula, Hb levels have to be maintained

15 16 Mirosław Kozicki, Jacek Manitius above 11g/dl. The influence of anaemia treatment alone is controversial. Mineral and osseous balance disorders as well as a patient s nutritional condition can influence the AV fistula function. Słowa kluczowe: przetoka tętniczo-żylna, dostępy naczyniowe do dializ, hemodializa Key words: AV fistula, arteriovenous access for haemodialysis, haemodialysis WPROWADZENIE Przetoki tętniczo-żylne, będące zespoleniami wewnętrznymi mającymi kontakt ze środowiskiem zewnętrznym jedynie podczas dializy wykorzystywane są jako optymalne, lecz niedoskonałe dostępy naczyniowe do dializoterapii. Chroni to dostęp przed zakażeniem najgroźniejszym powikłaniem użytkowania przetoki. Przetoka tętniczo-żylna stanowi podskórne zespolenie tętnicy z przyległą do niej żyłą. Jest to najbardziej bezpieczny oraz długotrwały, stały dostęp naczyniowy [1, 2]. Do zalet tego zespolenia należy zaliczyć: bardzo dobry przepływ krwi oraz niski wskaźnik powikłań typu zakażenia, zwężenia. Dzięki przetoce tętniczożylnej skracany jest czas dializy. Wśród wad przetoki tętniczo-żylnej należy wymienić: długi czas od momentu jej wytworzenia, do momentu jej wykorzystania oraz w niektórych przypadkach niewystarczająco duży przepływ krwi przez przetokę w stosunku do zapotrzebowania. Wytworzenie przetoki tętniczo-żylnej może nie być możliwe u ludzi otyłych, u osób z głęboko położonymi naczyniami, u pacjentów z chorobami naczyń tętniczych (w przebiegu cukrzycy, miażdżycy), u osób z małą średnicą naczyń, u pacjentów w starszym wieku, u chorych, u których z powodu licznych nakłuć zniszczone zostały żyły. Do zalet przetok tętniczo-żylnych z wykorzystaniem naczyń sztucznych należą: większe pole powierzchni, łatwiejsza możliwość kaniulizacji, krótszy czas od momentu wytworzenia przetoki do jej pierwszego użycia, łatwiejszy sposób wykonania zabiegu chirurgicznego. Wadą tego typu przetoki jest krótszy czas wykorzystywania jej do dializ i wyższe koszty wytworzenia. W celu wczesnego użycia protez naczyniowych wprowadzane są protezy wyposażone w dodatkowe zwoje włókien, które ograniczają proces wynaczynienia się krwi. Jednak nie są one stosowane zbyt powszechnie ze względu na koszty, większą grubość ściany, przez co trudniej wprowadzić igłę. Protezy tego typu cechują się także niższym wskaźnikiem przepływu krwi oraz wyższą liczba zakażeń [1, 2]. RODZAJ PRZETOKI Dotychczasowe badania i doświadczenia wskazują na przewagę naturalnych przetok nad przetokami sztucznymi w zakresie przeżywalności. Schwab i wsp. [3] stwierdzają, że przetoki własne, naturalne cechują się niższym odsetkiem zwężeń z powodu mniejszej hiperplazji śródbłonka w stosunku do przetok sztucznych. Inni badacze starają się przedstawić konkretne grupy pacjentów, którzy mogą mieć korzyści ze stosowania przetok syntetycznych. I tak np. Astor [4] stwierdził, iż przetoki syntetyczne powinny być zarezerwowane dla chorych powyżej 72 roku życia. Ciekawy jest fakt, że przetoki sztuczne stosowane są powszechniej niż naturalne w USA i Europie zachodniej [3, 4, 5, 6], co jest sprzeczne z innymi doniesieniami [7, 8]. Przetoki naturalne powinny być przetokami z wyboru u pacjentów hemodializowanych, gdyż wyróżniają się lepszą drożnością i niższym odsetkiem interwencji chirurgicznych, powodują też mniejszą liczbę hospitalizacji i przyczyniają się do zmniejszenia kosztów. Najczęstszym rodzajem dostępu naczyniowego w USA są dostępy syntetyczne, zaś w Europie dostępy tętniczo-żylne naturalne [6]. Dostępy naczyniowe z użyciem sztucznego połaczenia z PTFE (politetrafluoroetylenu) stanowią w USA około 70% stałych dostępów do dializ [3, 6, 9]. NAJCZĘSTSZE POWIKŁANIA DOTYCZĄCE PRZETOK TĘTNICZO-ŻYLNYCH Powikłania związane z dostępem naczyniowym stanowią w USA najczęstszą przyczynę hospitalizacji pacjentów przewlekle leczonych hemodializami. Najpowszechniejszym powikłaniem jest zwężenie. Przyczynę zwężenia tętniczo-żylnego wszczepu naczyniowego stanowi przerost hiperplazja błony wewnętrznej oraz mięśniowej ściany naczynia. W chwili obecnej nie istnieje sprawdzona, skuteczna metoda zapobiegająca temu procesowi. W przetokach tętniczo-żylnych własnych zwężenie spowodowane może być przez: turbulencję krwi, tętniaki rzekome, uszkodzenia igłami [9].

16 Czynniki determinujące funkcjonowanie przetok tętniczo-żylnych pacjentów przewlekle hemodializowanych 17 Innym częstym powikłaniem przetok tętniczożylnych jest zakrzepica. Zakrzepica wczesna występuje wskutek przerwania ciągłości naczynia i samego zabiegu wytworzenia przetoki. Do zakrzepicy późnej dochodzi zazwyczaj w przypadku niewielkiego przepływu krwi przez przetokę. Mogą ją również wywołać spadki ciśnienia tętniczego lub występowanie nadmiernej krzepliwości krwi. Zakrzepica występuje częściej w protezach niż w przetokach naturalnych [3]. Niedokrwienie lub obrzęk kończyny z przetoką tętniczo żylną jest powikłaniem mogącym występować nagle w przypadku przetok sztucznych. Często w przetokach tętniczo-żylnych wykonanych z naczyń własnych proces ten jest przemijający lub łagodny. Do pacjentów obarczonych zwiekszonym ryzykiem tego powikłania należy zaliczyć chorych na cukrzycę, osoby w starszym wieku z miażdżycą i/lub nieprawidłowościami anatomicznymi naczyń krwionośnych. Tętniak rzekomy jako powikłanie przetoki tętniczożylnej z naczyń własnych występuje znacznie częściej niż tętniak prawdziwy. Stanowi on wynik nieprawidłowej hemostazy oraz procesu wynaczyniania się krwi w wyniku usuwania igieł dializacyjnych. Leczenie ogranicza się najczęściej do obserwacji lub nakłucia żylnej części przetoki w odległym od miejsca tętniaka punkcie. Do zakażeń przetok tętniczo-żylnych wykonanych z naczyń własnych dochodzi rzadko. Najczęściej wywołane są one przez gronkowce. Inne drobnoustroje wydają się mieć małe znaczenie w utracie przetoki. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA PRAWIDŁOWĄ CZYNNOŚĆ PRZETOK 1. Wiek pacjenta może mieć znaczenie dla funkcjonowania przetoki naturalnej i sztucznej. Im pacjent starszy, tym większe ryzyko utraty przetoki. Pacjenci powyżej 65 roku życia mają o 30-32% większe ryzyko utraty przetoki w porównaniu z pacjentami młodszymi [10, 11]. W swoich badaniach Miller [5] podkreśla, iż ze względu na niskie prawdopodobieństwo drożności przetoki u pacjentów powyżej 65 roku życia (dot. Kobiet i ogółu chorych na cukrzycę), będą oni wymagać wytworzenia drugiego dostępu naczyniowego. W przypadku rozpoczęcia dializy na pierwszej przetoce, według Millera, wymagany jest wydłużonony okresu dializy z tymczasowym cewnikiem. U takich pacjentów pierwsza przetoka cechuje się większą częstością zakrzepicy i zakażeń. Natomiast niektóre badania nie wykazują związku wieku pacjenta z losami przetoki tętniczo-żylnej lub przetoki sztucznej, niezależnie od czasu funkcjonowania przetoki, jej rodzaju i chorób towarzyszących [6]. 2. Płeć pacjenta może mieć znaczenie dla funkcjonowania przetoki naturalnej i sztucznej. U mężczyzn przetoka sztuczna w porównaniu z przetoką naturalną jest obarczona większym ryzykiem pierwszego zabiegu ratującego dostęp naczyniowy. U kobiet wybór rodzaju przetoki pomiędzy tętniczo-żylna a sztuczną jest bez znaczenia [4]. Zespolenia naturalne tętniczo żylne wykazują dłuższy okres przeżywalności i mniejszą liczbę powikłań w stosunku do przetok sztucznych w populacji mężczyzn do 72 roku życia. Nie ma różnic w zakresie przeżywalności i powikłań pomiędzy przetokami sztucznymi i naturalnymi mężczyzn powyżej 72 roku życia oraz kobiet [4]. Dłuższy czas funkcjonowania przetok u kobiet znajduje potwierdzenie w dużych badaniach przeprowadzonych w krajach Europy zachodniej i USA [12]. Jednak żadne z tych badań nie różnicowało wyników pod względem rodzaju dostępu naczyniowego i jego umiejscowienia [12, 13]. Wpływ płci na powikłania związane z dostępem naczyniowy był również analizowany w badaniach ograniczonych tylko do przetoki tętniczo-żylnej z naczyń własnych [14, 15, 16] lub do pacjentów ze sztuczną przetoką PTFE [14]. Amman [14] nie stwierdziła różnic pomiędzy płcią w odniesieniu do niewydolności dostępu oraz wskaźników powikłań u 91 pacjentów ze sztuczną przetoką PTFE. Inaczej Golledge [15], który ogłosił wyniki u 107 pacjentów (73 mężczyzn i 34 kobiet) z pierwszą przetoką tętniczożylną, gdzie zauważył krótszy okres przetrwania dostępu naczyniowego u kobiet po 2 latach obserwacji (p<0,01). Prisch [16] nie zauważył żadnych istotnych różnic w okresie przetrwania przetoki, pomiędzy 80 mężczyznami i 43 kobietami z przetoką tętniczo-żylną (p=0,24), chociaż krzywe przetrwań wykazują krótszy okres przetrwania dostępu kobiet po 1 roku obserwacji. Niektórzy badacze [13] stwierdzają, iż naturalne przetoki tętniczo-żylne u kobiet częściej wymagają zabiegów naprawczych niż naturalne przetoki tętniczożylne u mężczyzn, lecz wskaźniki zabiegów naprawczych związanych z przetokami sztucznymi PTFE są podobne u obu płci [1]. Badania Reilly ego i wsp. [17] sugerują, iż różnice w średnicy naczyń mogą być przyczyną zwiększonej chorobowości związanej z dostępem naczyniowym u kobiet. Za gorsze rokowania dotyczące przetok u kobiet może odpowiadać rozmiar naczyń, nie zaś płeć. Badania europejskie potwierdzają, że mały rozmiar

17 18 Mirosław Kozicki, Jacek Manitius naczynia prognozuje niewydolność przetoki w pierwszych 3 miesiącach po jej wytworzeniu. Wpływ rozmiaru naczynia może mieć mniejsze znaczenie u pacjentów z przetokami z PTFE niż z przetokami tętniczo-żylnymi. Zwiększenie powikłań w przypadku dostępu naczyniowego u kobiet może być również spowodowane czynnikami hemostatycznymi lub zbyt wczesnym przeprowadzeniem pierwszego nakłucia przetoki [4, 15]. 3. Palenie tytoniu może mieć wpływ na czas przeżycia przetoki [18]. Związek ten nie jest zaskakujący, ponieważ stan układu naczyniowego pacjenta jest prawdopodobnym determinantem powodzenia w wytworzeniu i funkcjonowaniu przetoki tętniczo-żylnej. Choroba naczyń obwodowych może upośledzać przepływ krwi w dostępie naczyniowym, zwiększając ryzyko zakrzepicy [17]. Wpływ palenia tytoniu został przeanalizowany w badaniach oceniających przeżywalność dostępów naczyniowych, jednak wyniki tych obserwacji są sprzeczne [13, 17, 19]. W badaniu Astor [4] palenie czynne lub palenie w wywiadzie wiązało się z większym ryzykiem niebezpieczeństwa powikłań w przetoce. W tym badaniu także oddzielnie analizowane względne niebezpieczeństwo wynikające z palenia w przeszłości, było prawie identyczne z tym związanym z paleniem czynnym. Uszkodzenia wynikające z choroby naczyń obwodowych u dawnych oraz aktywnych palaczy, prowadzące do ostrej zakrzepicy dostępu naczyniowego, mogą częściowo wyjaśniać te obserwację. 4. Cukrzyca. Dyskutuje się w piśmiennictwie, czy samo występowanie cukrzycy jest niezależnym czynnikiem ryzyka utraty przetoki. W badaniach niektórych autorów [6, 9] nie zaobserwowano wpływu samej cukrzycy na przeżywalność przetoki. Stwierdza się natomiast, że równoczesne występowanie kilku chorób pogarsza przeżywalność przetok [6]. Do innych wniosków doszedł Widnus, który zaobserwował krótsze funkcjonowanie przetok sztucznych, zarówno pierwotnych, jak i wtórnych, u pacjentów z cukrzycą, w porównaniu z pacjentami bez cukrzycy [18]. Niektóre badania potwierdzają, iż sama cukrzyca pogarsza rokowania przeżywalności przetok [5, 10]. Odsetek wykorzystania wytworzonych przetok do dializ był niższy u pacjentów z cukrzycą w stosunku do pacjentów bez cukrzycy (35,0% w porównaniu z 54,1%, p=0,061). 5. Lokalizacja przetoki Według wielu badaczy lokalizacja przetoki nie ma wpływu na jej funkcjonowanie [4, 6]. Sugerują oni, że przeżywalność przetoki zależy tylko od średnicy naczyń i późnego skierowania do nefrologa. Postulowane są co prawda lokalizacje przetok u kobiet na odcinkach proksymalnych, lecz jako uzasadnienie podaje się mniejszą średnicę naczyń i mniejszą prędkość przepływu przez naczynia. Porównywano także funkcjonowanie przetok w zależności od lokalizacji. Odsetek funkcjonowania przetok po roku od wytworzenia był szczególnie niski u chorych na cukrzycę (na przedramieniu wynosił 21%, zaś w górnej części ramienia 48%). Miller wysunął wniosek, żeby u chorych na cukrzycę oraz kobiet i pacjentów starszych powyżej 65 roku życia przetoki tętniczo-żylnych preferencyjnie konstruować w górnej części ramienia [5]. Jest to postulat kategoryczny. Jednak trzeba zwrócić uwagę, iż w cytowanym badaniu tylko 25% stanowiły przetoki naturalne.poza tym 82% badań wykonano u pacjentów rasy czarnej. 6. Ciśnienie tętnicze krwi oraz leczenie inhibitorami konwertazy angiotensyny (IKA) i/lub antagonistami receptora angiotensyny II (ARB). Gorsze funkcjonowanie przetok w czasie spowodowane może być przez wahania ciśnienia oraz często pojawiające się incydenty hipotonii [20]. Wahania ciśnienia przed i po dializie (zarówno ciśnienia skurczowego i rozkurczowego) o około 30 mmhg pogarszają przeżywalność przetok [20]. Nadciśnienie tętnicze jest uważane za główną przyczynę chorobowości i śmiertelności pacjentów dializowanych. Jest głównym czynnikiem ryzyka dla przerostu lewej komory serca u pacjentów dializowanych, podobnie jak wiek i niedokrwistość. Po badaniach z lat 90. ubiegłego wieku istnieje przekonanie, że redukcja ciśnienia ma korzystny wpływ na przerost masy lewej komory serca [21]. Oczywisty wydaje się wpływ ochronny IKA i ARB na funkcjonowanie przetoki [22]. Dotyczy to zarówno przetok naturalnych [10] oraz sztucznych [23]. Zmiejszenie względnego ryzyka utarty przetoki w badaniach Garancho [10] wynosiło 31%, zaś w badaniach Gradzkiego [23] 32%. Ochronny wpływ IKAi/lub ARB ujawnia się szczególnie w przypadku przetok sztucznych [21]. Jako przyczyny ochronnego działania IKA i/lub ARB wymieniane są [10, 21, 29]: zahamowanie rozrostu śródbłonka, działanie antyproliferacyjne, nagromadzenie macierzy pozakomórkowej, poprawa

18 Czynniki determinujące funkcjonowanie przetok tętniczo-żylnych pacjentów przewlekle hemodializowanych 19 przepływu krwi poprzez zwiększenie wydolności serca w wyniku redukcji obciążenia następczego. Powyższe mechanizmy uzasadniają stosowanie IKA i/lub ARB w przetokach naturalnych, a także w przetokach syntetycznych, gdzie jedną z przyczyn utraty przetoki jest nadmierna proliferacja, rozrost śródbłonka [3]. 7. Niedokrwistość i jej leczenie epoerytyną (EPO). Wytyczne European Best Practice Guidelines [24] zalecają utrzymywanie Hb na poziomie powyżej 11 g/dl (ze średnią wartością pomiędzy 12 a 12,5 g/dl). Utrzymywanie Hb w tych granicach może zapewnić poprawę jakości życia pacjentów dializowanych, poprawić czynność serca, zmniejszyć liczbę hospitalizacji i kosztów leczenia [7]. Obniżenie wartości Hb poniżej 10 g/dl powoduje 1,8 razy większe ryzyko utraty przetoki niż utrzymywanie Hb w granicach g/dl [10]. Wpływ samego leczenia EPO na patogenezę zakrzepu przetoki jest kontrowersyjny. W USA leczenie EPO prowadzące do korekcji hematokrytu z 22 do 32 i potem do 38% dawało niższy odsetek zakrzepicy niż zaniechanie leczenia EPO [25]. Natomiast podobny wzrost Ht poprzez stosowane leczenie EPO w populacji kanadyjskiej dawał nieistotny statystycznie trend w kierunku wrostu zakrzepów w przetokach [13]. Istnieje hipoteza bezpośredniego udziału EPO w patogenezie powstawania zwężenia przetok. Ikegaya i wsp. [26] wykazali, wzrost ekspresji receptora EPO w stenotycznych i utraconych przetokach. Autorzy tłumaczą wzrost liczby zakrzepów w przetokach pacjentów leczonych EPO poprzez miejscowy stan zapalny wywołany przez EPO. 8. Zaburzenia gospodarki mineralnej i kostnej mogą mieć wpływ na funkcjonowanie przetoki. Wartości parathormonu (PTH) powyżej 400 pg/ml dają względne ryzyko utraty przetoki wynoszące RR=1,56 [25]. Każdy wzrost poziomu PTH o 100 pg/ml wiąże się z 30% wzrostem ryzyka zakrzepicy. PTH poprzez wpływ na gospodarkę wapniowo-fosforanową wpływa na rozwój zmian w tętnicach u pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek [27]. Stąd możliwe powiązanie pomiędzy PTH a wystąpieniem utraty przetoki. W badaniach Grandabiano [25] stwierdzono, że pacjenci, z co najmniej jednym epizodem utraty przetoki mają wyższe wartości PTH (624+/- 88 pg/ml) niż pacjenci z funkcjonujacą przetoka (305±41 pg/ml). Bezpośredniego i pośredniego wpływu na funkcjonowanie przetoki w czasie stosunkowo wysokich stężeń PTH nie potwierdza Miller [9]. Uważa on, że poziom PTH poniżej 500 pg/ml nie ma wpływu na przeżywalność przetoki. 9. Niedożywienie jest częstym stanem u chorych leczonych przewlekle dializami i obejmuje w przybliżeniu 1/3 pacjentów leczonych hemodializami [1]. Niedożywienie występuje wtórnie do niewystarczającej podaży pokarmów, wzrostu utraty białek, oraz/lub zwiększonego katabolizmu białek. Następstwa niedożywienia obejmują wzrost śmiertelności, zwiększenie liczby hospitalizacji, spowolnienie procesu gojenia ran, wzrost podatności na infekcje, osłabienie, zmęczenie, gorszą rehabilitację. Stwierdzono również wpływ niedożywienia mierzony poziomem albumin [28, 29] lub cholesterolu całkowitego [1] na przeżywalność przetok. Niektóre badania, potwierdzają korelację pomiędzy wskaźnikami niedożywienia a przeżywalnościa przetok i pacjentów dializowanych [1, 30]. PODSUMOWANIE Istnieje wiele modyfikowalnych czynników determinujących przeżywalność przetok. Optymalne leczenie nadciśnienia tętniczego, dobra kontrola cukrzycy, monitorowanie przetoki tętniczo-żylnej może mieć wpływ na czas jej przeżycia. PIŚMIENNICTWO 1. Daugirdas J.T., C.M. Kjellstrand; Zasady planowania schematu przewlekłej hemodializoterapii:metody oparte na kinetycznym modelowaniu mocznika. W Daugirdas J.T., Blake P.G., Ing T.S., red. Książek A., Podrecznik dializoterapii, Lublin 2003, Wydawnictwo Czelej. 2. Rocco M.V., Blumenkrantz M.J.; Stan odżywienia, w Daugirdas J.T., Blake P.G., Ing T.S., red. polska Książek A. A.Besarab, R.M.Raja; Dostępy naczyniowe w hemodializie, Podrecznik dializoterapii, Lublin 2003, Wydawnictwo Czelej. 3. Schwab J.S. I wsp.: Vascular access for hemodialiysis., Kidney Int., 55, 1999, Astor B.C., Coresh J., Powe N.R., Eustace J.A., Klag M.J.: Relation between Gender and vascular access complications in hemodialysis patient, Am. J. Kidney Dis., 2000, 36, Miller P.E., Tolwani A., Luscy C.P i wsp. : Predictors of adequancy of arteriovenous fistulas in hemodialisys patient, Kidney Int., 1999, 56, Vernaglione L., Mele G., Cristofano C. i wsp.: Comorbid conditions and gender impact the primary survival of distalradio-cephalic arteriovenous fistula in patient on longterm hemodialisysis J. Nefrolol. 2005, 18, Eurean Best Practice Guidelines for the management of anemia in patients with chronic renal failure. Nephrol. Dial. Transplant. 1999; 14 (supl 5): Pisoni R.L., Young E.W., Dykstra D.M. i wsp.: Vascular Access use in Europe and the Unite States:results from the DOPPS., 2002, Kidney Int., 62:

19 20 Mirosław Kozicki, Jacek Manitius 9. Miller P.E., Carlton D., Deierhoid M.H., Redden D., Allon M.: Natural history of arteriovenous graft in hemodialysis patient, Am. J. Kidney Dis., 2000,36, Garancho J.M., Kirchgessner J., Arranz M. i wsp.: Hemoglobin level and vascular access survival in hemodialysis patients, Nefrol. Dial. Transplant. 2005, 20, Lok C.E., Oliver M.J., Su J., Bhola C., Hannigan N., Jastal S.V.: Arteriovenus fistula outcomes in the era of the ederly dialysis population, Kidney Int. 2005, 67(6), Ifudu O., Macey L.J., Homel P. i wsp.: Determinants of type of initial hemodyalisis vascular access. Am. J. Nerol., 1997, 17, Churchill D.N., Taylor D.W., Cook R.J., LaPlante P., Barre P., Cartier P., Fay W.P., Goldstein M.B., Jindal K., Mandin H.: Canadian Hemodialysis Morbidity Study. Am. J. Kidney Dis. 1992, 19: Aman L.C., Levin N.W., Smith D.W.: Hemodialysis access site morbidity. Proc. Clin. Dial. Transplant. Forum 1980, 10, Golledge J., Smith C.J., Emery J., Farrington K., Thompson H.H.,: Outcome of primary radiocephalic fistula for hemodialusis. Br. J. Surg. 1999, 86: Prischl F.C., Kirchgatter A., Brandstatter E. i wsp.: Parameters of prognostic relevance to the patency of vascular access in hemodialysis patients. J. Am. Soc. Nefrol., 1995, 6, Reilly D.T., Wood R.F., Bell P.R.: Prospective study of dialysis fistulas: Problem patients and their treatment. Br. J. Surg., 1982, 69, Widnus D.W., Jendrisiak M.D., Delmez J.A.: Prostetic fistula survival and complications in hemodialysis patient: Effects of diabetes and age. Am. J. Kidney Dis., 1992, 19, Wetzig G.A., Gough I.R., Furnival C.M: One hundred cases of arteriovenous fistula for haemodialysis access: The effect of cigarette smoking on patency. Aust. N. Z. J. Surg., 1995, 55, Paskar D., Pasini J., Savić I., Bedalov G., Ponicki Z.: Survival of primary arteriovenous fistula in 463 patient on chronic hemodialysis., 2002, Croa. Med. J., 43(2), Saran R., Dykstra D.M., Wolfe R.A. i wsp.: Association between vascular access failure and the use of specifics drugs: the dialysis Outcomes and Practice Patterns Study (DOPPS) Am. J. Kidney Dis., 2002, 40, Jafar T.H., Schmid C.H., Landa M i wsp.:angiotensinconverting enzyme inhibitiors and progression of nondiabetic renal disease. A meta-analysis of patent-level data, Ann. Inter. Med. 2001, 135, Gradzki R., Dhingra R.K., Port F.K., i wsp., Use of ACE inhibitors is associated with prolonged survival of arteriovenus grafts., Am. J. Kidney Dis., 2001, 38, NKF-K/DOQI Clinical Practice Guidelines for Vascular Access: update 2005, Am. J. Kidney Dis. 2006; 37 (1); Grandaliano G., Teutonico A., Allegretti a i wsp.: The role of hyperparatyroism, erythroprotein therapy, and CMV infection in the failure of arteriovenous fistula in haemodialysis., Kidney Int. 2003, 64, Ikegaya N., Yamamotto T., Takeshita A., i wsp.: Elevated erythropoeitin receptor and transforming growth factor-1 expression in stenotic arteriovenous fistule used for hemodialysis. J. Am. Soc. Nephrol., 2000, 11, Rostang S.G., Drueke T.B.: Parathyroid hormone, witamin D and cardiovascular disease in chronic renal failure. Kidney Int., 1999, 56, de Araujo I.C., Kamimura M.A., Drabie S. A. i wsp., Nutritional Parameters and Mortality in Incydent Hemodialysis Patients, J. Ren. Nutr., 2006, 16, Bednarek-Skublewska A., Baranowicz-Gaszczyk I., Joźwiak L., Dzik M., Majdan M., Książek A.:Ocena porównawcza wybranych parametrów stanu odżywienia u chorych powyżej oraz poniżej 65 roku życia, przewlekle dialziowanych, Pol. Arch. Med. Wewn., 2005, 113(5), Duenhaus M.R., Draibe S.A., Avesani C.M., Influence of renal funcion on spontenous dietary intake and nutritional status of chronic renal insuffinciency patients., Eur. J. Clin. Nutr., 2003, 57: Adres do korespondencji: mgr Mirosław Kozicki Katedra i Klinika Nefrologii, Nadciśnienia Tętniczego i ChoróbWewnętrznych ze Stacją Dializ UMK w Toruniu Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera ul. M.Skłodowskiej-Curie 9, Bydgoszcz tel./faks: (052) mkozic@wp.pl Otrzymano: Zaakceptowano do druku:

20 Medical and Biological Sciences, 2007, 21/4, PRACA POGLĄDOWA / REVIEW Anna Pańczuk 1, Maria Kozioł-Montewka 2, Małgorzata Tokarska-Rodak 2 ANALIZA PORÓWNAWCZA WSKAŹNIKÓW EPIDEMIOLOGICZNYCH ZAKAŻEŃ KLESZCZY W EUROPIE W ASPEKCIE EPIDEMIOLOGII BORELIOZY W POLSCE COMPARATIVE ANALYSIS OF EPIDEMIOLOGICAL INDICES OF INFECTION IN TICKS IN EUROPE IN THE ASPECT OF THE EPIDEMIOLOGY OF LYME BORRELIOSIS IN POLAND 1 Z Instytutu Zdrowia Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Białej Podlaskiej dyrektor: dr n. med. Stanisława Spisacka 2 Z Katedry i Zakładu Mikrobiologii Lekarskiej Akademii Medycznej w Lublinie kierownik: prof. dr hab. n. med. Maria Kozioł-Montewka Streszczenie Borelioza z Lyme (LB) jest chorobą bakteryjną spowodowaną krętkami Borrelia burgdorferi sensu lato, które przenoszone są przez zakażone kleszcze. Najważniejszym wektorem boreliozy w Europie jest Ixodes ricinus. Bakterie z rodzaju Borrelia krążą pomiędzy swoim wektorem a kręgowcami będącymi ich rezerwuarem. Kompleks Borrelia burgdorferi sensu lato obejmuje co najmniej 12 genogatunków. Najczęściej występującymi genogatunkami w Europie są B. afzelii i B. garinii, ale rozmieszczenie ich jest zmienne w zależności od regionu. Borelioza jest najczęstszą chorobą odkleszczową w Europie. Aktualne dane wskazują też, że liczba zachorowań wzrasta, a najwyższą zachorowalność rejestruje się w Europie centralnej. Celem pracy była ocena epidemiologiczna odsetka zakażenia kleszczy krętkiem Borrelia burgdorferi, występowanie poszczególnych genogatunków Borrelia spp. oraz częstość występowania boreliozy potwierdzonej serologicznie i rozpoznanej klinicznie, jak również częstość zakażeń krętkiem u osób szczególnie narażonych na kontakt z zakażonymi kleszczami (leśników). Mimo postępu w badaniach nad boreliozą, obecna wiedza z zakresu epidemiologii jest wciąż niekompletna. Summary Lyme borreliosis (LB) is an infection caused by spirochetes of Borrelia burgdorferi sensu lato complex which - are transmitted by bites of infected ticks of the Ixodes genus. Ixodes ricinus is the most important vector of the bacterium in Europe. Borrelia spp. circulate between tick vectors and vertebrate reservoir hosts. The Borrelia burgdorferi sensu lato complex includes at least 12 genospecies. Borrelia afzelii and Borrelia garinii are the most common Borrelia species, but the distribution of genospecies seems to vary in different regions in Europe. LB represents the most common tick-borne zoonotic disease in Europe. The annual number of LB cases in Europe shows a growing tendency and the highest incidence of LB has been reported in central Europe. The aim of this study was the epidemiological evaluation of the percentage of ticks infected with spirochetes Borrelia burgdorferi, analysis of the distribution of genospecies in different regions in Europe, analysis of the frequency of serologically and clinically confirmed LB occurrences as well as analysis of the frequency of infections with spirochetes Borrelia burgdorferi among persons especially exposed to the contact with infected ticks (foresters). Although great progress has been made in the characterization of LB, the present knowledge of the epidemiology of this disease is still incomplete. Słowa kluczowe: borelioza z Lyme, kleszcze, epidemiologia, rezerwuary Key words: Lyme borreliosis, ticks, epidemiology, reservoirs Borelioza jest wieloukładową chorobą zakaźną o fazowym przebiegu, wywołaną przez krętki Borrelia burgdorferi. Jest to zakażenie odzwierzęce, przenoszone przez kleszcze (w Europie głównie Ixodes ricinus). Zasięg występowania boreliozy pokrywa się z zasię-