Vzájemný vztah arteriální hypertenze, diabetu a renálních onemocnění

1. Vzájemný vztah arteriální hypertenze,diabetu a renálních onemocnění Zuzana Humlová

3. Rizikové faktory – esenciální hypertenze • Genetické vlivy • Kouření • Dyslipidémie • Diabetes mellitus • Nadváha • Příjem NaCl, alkohol, stres

4. Genetické vlivy • polygenní • multifaktoriální • kandidátní geny systému RAA, kalikrein-kinin, sympatikus • pozitivní RA – AH, CMP, náhlé úmrtí na KVS příhodu u mužů do 55 let, u žen do 65 l u přímých příbuzných • podíl genetické složky – 30% u esenciální hypertenze

5. Kouření • nebyla prokázána přímá souvislost mezi kouřením a hypertenzí x • bezprostřední vzestup tlaku po vykouření cigarety, trvá asi 30 min

6. Dyslipidémie • není přímá korelace mezi dyslipidémií a výskytem hypertenze • je stěžejním rizikovým faktorem aterosklerózy • Doprovázena dalšími rizikovými faktory – obezita, diabetes mellitus, tělesná inaktivita (metabolický syndrom)

7. Diabetes mellitus • vysoce pozitivní korelace k diabetu, výskyt až u 50% nemocných • dvakrát vyšší než u osob bez diabetu • DM 1. typu – esenciální hypertenze – diabetická nefropatie • zvýšení prevalence aterosklerózy • ICHS, ICHDK, CMP • inzulinová rezistence

8. Zvýšená tělesná hmotnost • nejvíce rizikový ve vztahu k hypertenzi Příjem NaCl • 5 g/den • porucha rozlišovací schopnosti chuťových buněk jazyka pro NaCl • osoby s hypertenzí mají značně zvýšený chuťový práh pro kuchyňskou sůl na rozdíl od normotoniků

9. Alkohol a hypertenze • pozitivní korelace • objemový efekt • působení na sympatický nervový systém • denní příjem 30 ml ethanolu za den (0,8 l piva, 0,3 l vína, 0,06 l whisky) u mužů a na 15-20 ml ethanolu u žen

10. Etiologie hypertenze • Faktory genetické, dietní a zevního prostředí • Systém renin-angiotenzin-aldosteron • Sympatický nervový systém • Poruchy transportu sodíku • Mozaiková teorie

11. Patogeneze esenciální hypertenze Zvýšené uvolňování reninu Genetická dispozice Konstrikce eferentních arteriol v ledvinách Zvýšení filtrační frakce Zvýšení reabsorpce sodíku Intermitentní zvýšení sympatické aktivity Sresové situace Relativní zmnožení extracelul. volumu Přechodné zvýšení systémového TK Ztluštění stěn rezistentních arteriol Snížené uvolňování reninu Zvýšení periferní cévní rezistence Trvalá hypertenze Nefroskleróza

12. Vazokonstrikční Katecholaminy RAA Vazopresin Endotelin TXA2, PGH2 Vazorelaxační Dopamin Kalikrein-kinový sy. ANP EDRF/NO PGE2, PGI2 Regulace tlaku

13. Oxid dusnatý Podílí se na regulaci důležitých funkcí organismu: • vazodilatace, myorelaxace • neurotransmise/neuromodulace • specifická a nespecifická imunitní obrana (cytotoxický, tumoricidní, baktericidní efekt, v závislosti na koncentraci inhibice nebo stimulace virového růstu) • syntetizován z L-argininu, reakce katalyzována enzymem NO-syntázou (NOS), vzniká NO a L-citrulin

14. Izoformy NOS • neuronální - typ I (nNOS) • inducibilní - typ II (iNOS) • endoteliální - typ III (eNOS) • nověji i mitochondriální (mtNOS)

15. Konstitutivní exprese • nNOS a eNOS jsou enzymy exprimované konstitutivně, jsou aktivované vzestupem intracelulárního kalcia (Ca2+). Ca2+ se váže na kalmodulin a komplex Ca2+/kalmodulin aktivuje nNOS nebo eNOS. Za fyziologických podmínek je produkovaná koncentrace NO v rozmezí pM. Vzniklý oxid dusnatý pak aktivuje cGMP syntázu, a zvyšuje tak množství cGMP v buňce. • mtNOS je také regulována kalciem a má vliv zejména na mitochondriální bioenergetiku. Influx kalcia aktivuje mtNOS, následně dochází k acidifikaci mitochondriální matrix a poklesu mitochondriálního membránového potenciálu.

16. Inducibilní izoforma • iNOS vždy obsahuje pevně vázaný kalmodulin s kalciem • regulována na úrovni transkripce • indukce(IFNγ, TNFα, IL-1, IL-2, antigeny (gram-negativní i gram- pozitivní baktérie, nádorové buňky, heterologní antigeny účastnící se v transplantační imunitě)). • inhibice(TGF-β, IL-4, IL-10, macrophage deactivating factor (MDF)).

17. Reakce katalyzované NO-syntázou • +BH4Arginin NO. Arginin + O2 NO. + citrulin • -BH4 O2 O2 -. -arginin O2 e- (z NADPH) NOS (BH4) e- (z NADPH) O2-. NOS

18. Inhibitory NOS • analoga argininu – endogenní - ADMA (asymetrický dimethylarginin) – exogenní - N-monomethylarginin, thiocitrulin, 1400W • scavengery – endogenní - GSH, homocystein, hemoglobin, superoxid, lipoperoxidy v ateromových plátech –exogenní - N-acetylcystein

19. Efekty NO I. cGMP - dependentní • Relaxace hladké svaloviny NANC nervy Střižné napětí Organické nitráty Receptor Endotel Hladká svalovina acetylcholin (M3) Histamin Bradykinin ADP, ATP PLC Cai2+ eNOS-CaM Aktiv. Guanylát cykláza cGMP PKG (protein kináza G Fosforylace kanálů (Ca, K) Relaxace hladké svaloviny

20. b. Inhibice adhese a agregace destiček NO – endotel – aktivace COX-PG; NO – destičky – negativní feed-back, inhibice-TXA2 Peroxynitrity (ONOO- ) – aktivace destiček c. Neurotransmise Glutamát → NMDA receptor → post-synaptický neuron → vzestup Ca2+i → aktivace nNOS→ produkce NO→ vzestup cGMP→ zpětná difuse NO → pre-synaptický neuron → vzestup cGMP CNS (dlouhodobá potenciace, deprese spoje – tvorba paměťové stopy) PNS Senzorické nervy

21. II. cGMP - independentní efekty a. Inhibice DNA syntézy Ribonukleotid reduktáza NDP-I-->dNDP b. Inhibice energetického metabolismu buňky Mitochondriálná cis-akonitáza (Krebsův cyklus) Enzymy dýchacího řetězce (ATP syntéza) glyceraldehyd 3-fosfát dehydrogenáza (glykolýza) poly(ADP-ribosa) polymeráza-PARP (spotřeba NAD+, ATP)

22. c. Vznik peroxinitritů a hydroxylového radikálu d. Regulace metabolismu železa IRP-1 (Iron regulatory Protein-1; cytoplasmatická cis-akonitáza) ↓Fe-↑NO – uvolnění Fe-S, IRP-1 vazba na: 3´ mRNA (vlásenková struktura) pro transferinový receptor- stabilizace mRNA, translace, ↑ dodávky železa 5´ mRNA (vlásenková struktura) pro feritin, ery ALA-S, inhibice translace - Fe využito jako kofaktor

23. NO a kardiovaskulární systém konstitutivní eNOS • - NO stimuluje solubilní guanylátcyklásu, zvýšení cGMP, relaxace hladké svaloviny cév • -alterace funkce destiček- inhibice adheze a agregace, synergie s prostacyklinem (zvyšuje cAMP) • - NO inhibuje aktivaci leukocytů, inhibuje proliferaci bb. hladké svaloviny • - NO snižuje influx kalcia v kardiomyocytech přes L typ napětˇově řízených kanálů

24. a) Aterosklerosa • - snížená odpověď na vasodilataci, zvýšená reaktivita pro vazokonstrikci, endoteliální dysfunkce • - vasodilatace indukovaná zvýšením průtoku a acetylcholinem je poškozena u pacientů s • aterosklerosou, kuřáků a dětí s familiární hypercholesterolémií • - podání argininu vede k normalizaci vaskulární dysfunkce u lidí s hypercholesterolémií, u zvířat byla pozorována redukce tloušťky intimy

25. b) Hypertenze • - snížená relaxace • - podání inhibitorů NO - např. asymetrický arginin, vede k hypertenzní reakci, která je • doprovázená • sníženým vylučováním Na, může být ireversibilní díky glomerulárnímu postižení • - podání argininu - prevence rozvoje hypertenze • - podání ACEI- zvýšení bradykininu, stimulace uvolnění NO

26. c) Oslabení relaxace cév • - diabetes mellitus • - transplantace srdce a plic • - chroniká plicní onem.,ARDS- inhalace NO snižuje plicní hypertenzi • - akutní renální insuficience- u pacientů zjištěno zvýšení cirkulujících inhibitorů NOS, možné vysvětlení hypertenze a dysfunkce bílých krvinek

27. d) Cirhosa jater • - hyperkinetická cirkulace • - vasodilatace, snížená odpověď na vasokonstrikci, zvýšení LPS v plazmě, zvýšení nitritů a nitrátů v plasmě u pacientů s cirhosou, zvláště u hepatorenálního selhání. • (u renál. selhání- převažuje vasokonstrikce- otázka selektivního snížení renálního průtoku)

28. e) Příprava krevních náhrad • - syntetické náhrady mají několik problémů: • - NO zachyceno a vychytáno hemovou skupinou, dochází k přechodné hypertenzi • - není redukce zpět na hemoglobin, syntetická krev ztrácí schopnost transferu kyslíku

29. f) Účinek nitrátů • Nitroprusid - spontánní tvorba NO, dilatace arteriálního i venosního řečiště, snižuje preload i afterload • ISDN,ISMN, NTG - snižují preload, snižují plnící tlak, napětí stěny, spotřebu kyslíku • Molsidomin - aktivní metabolit linsidomin vzniká v játrech, snižuje cévní systémový odpor, tlak v zaklínění, tlak v pravé síni

30. Transport Na přes buněčnou membránu Pasivní permeabilita Na+ Li+ Na+ Na+ -K+ (2 Cl-) kotransport Na+ -Li+ protitransport Na+ K+ ATP ADP Na+ K+ Na+-H+ výměna Na+, K+ - ATPáza nebo Na+ pumpa H+ Na+ Na+ Ca2+ Na+-Ca2+ výměna

31. Vztah Na k arteriální hypertenzi • Narušení sodíkové rovnováhy • Hypertonici sůl-senzitivní x sůl-rezistentní • Činnost Na+, K+ -ATPázy • u sůl- senzitivních hypertoniků se zvyšuje intracelulární koncentrace sodíku a kalcia, vzestup Ca v hladkém svalu stěny cévní vede k vazokonstrikci a udržování zvýšeného TK • Aktivitu sodíkové pumpy mohou ovlivňovat i její inhibitory- ouabain-like faktor- aktivita zvýšena při retenci soli a při hypervolémii

32. Renin-angiotenzin-aldosteronový systém • Angiotenzin II • Vazokonstrikce • Proliferace hladké svaloviny cévní stěny • Remodelace myokardu • Aktivace destiček a tvorba trombu • Stimulace uvolňování adrenalinu ze sympatických nervů • Natriumretenční efekt i vlivem na stimulaci sekrece aldosteronu v ledvinách

33. Receptory pro angiotensin II • AT1 - podpora vstupu kalcia do buňky přes kalciové kanály a intracelulární uvolnění kalcia ze zásob • AT2 – tlumivý účinek na vazokonstrikční, natriumretenční a prorůstový vliv receptorů AT1 • Sůl-sensitivní osoby vyžadují zvýšení tlaku, aby byla dosažena rovnovážná bilance sodíku • Příčinou může být nedostatečné potlačení sekrece reninu • Up-regulace AT1 při zvýšené koncentraci soli • Dieta s nízkým obsahem sodíku , vzestup AII vede k down-regulaci AT1

34. Katecholaminy • Adrenalin - nadledviny • Noradrenalin - nervová zakončení sympatiku • Vazokonstrikce, SV, RAA, tubulární resorpce Na • Dopamin- vazodilatace, natriuréza • DA1 a DA2 receptory • Inhibiční vliv na Na+,K+-ATPázu • Vylučování dopaminu stoupá při volumové expanzi a nadbytečném příjmu soli • Snížená sekrece u chronických parenchymatózních onemocnění se sníženou funkcí ledvin

35. Atriový natriuretický peptid • Vazodilatace, natriuréza • Vzestup glomerulární filtrace • Inhibice sekrece reninu a aldosteronu • U části hypertoniků ANP zvýšeno • Ovlivnění příjmem soli v dietě • Fyziologická úloha není zcela jasná

36. Inzulinová rezistence-hyperinzulinémie • Prokázán přímý vztah inzulinové rezistence k závažnosti hypertenze • Hyperinzulinémie se podílí na vzestupu TK svým účinkem na tubulární resorpci sodíku (distální část nefronu) a vody, aktivací sympatiku a RAA, proliferativním účinkem na hladkou svalovinu cév • Sůl-sensitivní hypertonici- ovlivňuje intracelulární vzestup Na a Ca2+ • Snížením sodíku v dietě se zvyšují hladiny inzulínu

37. IDDM 1. typu Diabetická nefropatie Esenciální hypertenze Izolovaná systolická hypertenze „supine“ hypertenze s ortostaickou hypotenzí NIDDM 2. typu Esenciální hypertenze Izolovaná systolická hypertenze Diabetická nefropatie supine“ hypertenze s ortostaickou hypotenzí Hypertenze a diabetes mellitus

38. Vztah primární a sekundární hypertenze Renovaskulární a renoparenchymatozní hypertenze x Vaskulární nefroskleróza

39. Sekundární hypertenze • Renální - Renovaskulární - Renoparenchymatozní • Nerenální - Endokrinní: feochromocytom, Cushingův sy, primární hyperaldosteronismus, primární hyperparathyreóza, hypertyreóza - Neendokrinní: farmaka, toxické vlivy, cévní anomálie

40. Renovaskulární hypertenze • Arterioskleróza • Fibromuskulární dysplazie • Trombóza, embolie • Aneurysma, tumor, cysta • Ren migrans, ektopická ledvina

41. Renální parenchymatózní hypertenze • Retence vody a Na se zvýšením plazmatického volumu a SV, pokles glomerulární filtrace • Sekundárně zvýšení periferní cévní rezistence • Polycystické ledviny…………………………………....75% • Chronická glomerulonefritida ………………………....60% • Tubulointersticiální nefritida…………………………...30-40% • Refluxová nefropatie s nasedající pyelonefritidou…..20-50% • Jedno- oboustranná hydronefróza……………………20-50%

42. Endokrinní vlivy • Nadledvinové hypertenze • onemocnění dřeně - feochromocytom • onemocnění kůry • sy z nadprodukce mineralokortikoidů • primární hyperaldosteronismus • vrozené steroidní enzymopatie • sy z nadprodukce kortisolu • Cushingův sy • Hyperthyreóza • Hyperparathyreóza • Akromegalie • Hypertenze při užívání perorálních kontraceptov • Renin secernující tumory (Wilmsův tumor)

43. Hypertenze v graviditě • Preeklampsie • DIC • Porušený metabolismus bílkovin • Vnitřní faktory – ischemie placenty • Vnější faktory- primiparita, chronická hypertenze, onemocnění ledvin, příjem soli, DM • Prolaktin • Prostaglandiny (PC, TXA) • Imunologické mechanismy • Dysfunkce endoteliálních buněk • Psychosomatické faktory • Zvýšená odpověď na nedostatek vápníku

44. Patogeneze preeklampsie • Vrůstání trofoblastu do spirálních artérií • Periferní vasokonstrikce • Hemokoncentrace , TO, MV • Hypoperfuzní hypoxické poškození glomerulů • Zvýšena tvorba endotelinů, paravazální hemoragie, snižování GF • Proteinurie s hypoproteinémií, otoky • Poškození jater • Zvýšená permeabilita kapilár v plicním řečišti • HELLP syndrom

45. Maligní nefroskleróza • Fibrinoidní nekróza a následně maligní nefroskleróza malých arterií a arteriol • Nepoměr mezi vysokými hodnotami středního arteriálního tlaku a možnosti autoregulačních mechanismů ledvin • Mechanismus „tlakové natriurézy“ • Vysoká plazmatická hladina reninu a aldosteronu, hypokalémie a metabolická alkalóza • Oligurie, renální selhání

46. Benigní nefroskleroza • Postihuje arterioly a malé arterie • Moč. sediment: ojediněle granulované válce, erytrocyty, leukocyty • Proteinurie lehkého stupně • Zachování autoregulace průtoku krve ledvinami • Při dehydrataci sklon k retenci dusíkatých látek • Efekt ACE-I

47. Kardiovaskulární komplikace při chronickém renálním selhání • Hemodynamické faktory: hypertenze, retence tekutin, renální anémie, A-V fistule, získané srdeční chlopňové vady • Metabolicko-uremické faktory: ICHS, diabetická kardiomyopatie, Fe, dysfunkce sympatiku, hypokalcémie, myokardiální kalcifikace, PTH, MAC, Al, beta2-mikroglobulinová depozita, deficit thiaminu a karnitinu

48. Hypertrofie levé komory • Ateroskleróza a ICHS • Perikarditida

49. Hypertenze po transplantaci ledviny • Genetická dispozice • Přenesení transplantovanou ledvinou z dárce • Chronická dysfunkce štěpu - TNF • Vliv nativních ledvin - polycystóza • Vliv imunosupresiv - cyclosporin A, tacrolimus • Stenóza arterie štěpu