Resistência à terapêutica com eritropoietina humana recombinante em doentes hemodializados

Elísio Costa; Margarida Lima; Susana Rocha; Petronila Rocha-Pereira; Flávio Reis; Elisabeth  Castro; Frederico Teixeira; Vasco Miranda; Maria do Sameiro  Faria; Alfredo  Loureiro; Alexandre Quintanilha; Luís Belo; Alice Santos-Silva

doi:10.34632/cadernosdesaude.2009.2790

Resistência à terapêutica com eritropoietina humana recombinante em doentes hemodializados

Translated title of the contribution: Resistance to recombinant human erythropoietin therapy in haemodialysis patients

Elísio Costa, Margarida Lima, Susana Rocha, Petronila Rocha-Pereira, Flávio Reis, Elisabeth Castro, Frederico Teixeira, Vasco Miranda, Maria do Sameiro Faria , Alfredo Loureiro , Alexandre Quintanilha, Luís Belo, Alice Santos-Silva

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Abstract

To better clarify the mechanism of resistance to recombinant human erythropoietin (rhEPO) therapy in haemodialysis patients, we studied systemic changes associated with this resistence in haemodialysis patients under rhEPO therapies, with particular interest on inflammation, leukocyte activation, ironstatus, oxidative stress and erythrocyte damage. We studied 63 chronic kidney disease (CKD) patients under haemodialysis and rhEPO therapies (32 responders and 31 non-responders to rhEPO therapy) and 26 healthy volunteers. In 20 of the CKD patients (10 responders and 10 non-responders to rhEPO therapy), blood samples were also collected immediately after dialysis to study the effect of the haemodialysis procedure. When compared to controls, haemodialysis patients presented lymphopenia, which results, at least in part, from a decrease in total circulating CD3+ T-lymphocytes and affect both the CD4+ and the CD8+ T-cell subsets. These lymphocytes presented markers of enhanced continuous activation state and enhanced ability to produce Th1 related cytokines. Furthermore, haemodialysis patients presented raised markers of an inflammatory process, and of an enhanced neutrophil activation, as showed by the high serum levels of elastase. Concerning to iron status, patients showed increased ferritin and prohepcidin serum levels, and a decrease in transferrin. Furthermore, some changes were observed in erythrocyte membrane protein composition and in band 3 profile, being the decrease in spectrin the most significant change. Higher plasma levels of total antioxidant status (TAS), lipidic peroxidation (TBA) and TBA/TAS ratio were also found. When comparing the two groups of patients, we found that non-responders presented a significant decrease in total lymphocyte and CD4+ T-cell counts, a more accentuated inflammatory process and indicators of enhanced neutrophil activation. No significant differences were found in serum iron status markers between the two groups of patients, except for the soluble transferrin receptor, which was higher among non-responders. Prohepcidin serum levels were significantly lower in non-responders, but were higher than those in the control group. An accentuated decrease in erythrocyte membrane spectrin, alterations in band 3 profile [decrease in band 3 proteolytic fragments (Pfrag) and in Pfrag/band 3 monomer ratio], and a trend to higher values of membrane bound haemoglobin were also found in non-responders patients. In conclusion, although the etiology of resistance to rhEPO therapy is still unknown, our work confirms that inflammation seems to have an important role in its pathophysiology. We also showed that resistance to rhEPO therapy is associated with “functional” iron deficiency, lymphopenia and CD4+ lymphopenia, higher elastase plasma levels, increased interleukin-7 serum levels, and alterations in erythrocyte membrane protein structure and in band 3 profile. Further studies are needed tounderstand the rise in inflammation with the associated need inhigher doses of rhEPO and the reduced iron availability.

Translated title of the contribution	Resistance to recombinant human erythropoietin therapy in haemodialysis patients
Original language	Portuguese
Journal	Cadernos de Saúde
Volume	2
Issue number	2
DOIs	https://doi.org/10.34632/cadernosdesaude.2009.2790
Publication status	Published - 1 Jun 2009

Keywords

Resistance to recombinant human erythropoietin
Haemodialysis
Erythropoietin
Inflammation
Iron status
Leukocyte activation

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10.34632/cadernosdesaude.2009.2790Licence: CC BY

38984965Final published version, 251 KBLicence: CC BY

http://hdl.handle.net/10400.14/35893Licence: CC BY

Cite this

@article{78cd9edbdcc64fa6b7522a53336b286f,

title = "Resist{\^e}ncia {\`a} terap{\^e}utica com eritropoietina humana recombinante em doentes hemodializados",

abstract = "Com o objectivo de clarificar o mecanismo de resist{\^e}ncia {\`a} terap{\^e}utica com eritropoietina humana recombinante (EPOhr) em doentes hemodializados, estudamos altera{\c c}{\~o}es a ela associada, com particular interesse na inflama{\c c}{\~a}o, activa{\c c}{\~a}o leucocit{\'a}ria, ciclo do ferro, stress oxidativo e les{\~a}o eritrocit{\'a}ria. Foram estudados 63 doentes renais cr{\'o}nicos (DRC) em hemodi{\'a}lise e terap{\^e}utica com EPOhr (32 respondedores e 31 n{\~a}o respondedores {\`a} terap{\^e}utica com EPOhr) e 26 indiv{\'i}duos controlo. Em 20 dos DRC (10 respondedores e 10 n{\~a}o respondedores {\`a} terap{\^e}utica com EPOhr), foram tamb{\'e}m colhidas amostras de sangue imediatamente ap{\'o}s a hemodi{\'a}lise para estudar os efeitos deste procedimento. Quando comparados com os controlos, os DRC em hemodi{\'a}lise apresentaram linfocitopenia, resultante de uma diminui{\c c}{\~a}o da contagem dos linf{\'o}citos CD3+ e em que ambos os subtipos de linf{\'o}citos T CD4+ e CD8+ se encontravam diminu{\'i}dos. Estes linf{\'o}citos apresentavam marcadores celulares de estimula{\c c}{\~a}o continuada aumentados e capacidade aumentada de produzir citoquinas associadas com a resposta imune do tipo Th1. Adicionalmente, estes doentes apresentavam marcadores inflamat{\'o}rios, e aumento na activa{\c c}{\~a}o dos neutr{\'o}filos. No que se refere ao estudo do ciclo do ferro, os DRC apresentavam aumento dos n{\'i}veis s{\'e}ricos de ferritina e prohepcidina, e uma diminui{\c c}{\~a}o na transferrina. Adicionalmente, foram tamb{\'e}m encontradas altera{\c c}{\~o}es na composi{\c c}{\~a}o proteica da membrana dos eritr{\'o}citos e no perfil da banda 3, sendo a diminui{\c c}{\~a}o da espectrina a altera{\c c}{\~a}o mais significativa. Aumento na capacidade antioxidante total (TAS), na peroxida{\c c}{\~a}o lip{\'i}dica (TBA) e da raz{\~a}o TBA/TAS foram tamb{\'e}m demonstrados. Quando comparamos os dois grupos de DRC, verificamos que os n{\~a}o respondedores {\`a} terap{\^e}utica com EPOhr apresentavam diminui{\c c}{\~a}o no n{\'u}mero total de linf{\'o}citos e nos linf{\'o}citos T CD4+, e aumento nos marcadores inflamat{\'o}rios e na activa{\c c}{\~a}o dos neutr{\'o}filos. N{\~a}o encontramos diferen{\c c}as significativas nos par{\^a}metros relacionados com o ciclo do ferro, com excep{\c c}{\~a}o do receptor sol{\'u}vel da transferrina, que se encontrava aumentado nos n{\~a}o respondedores. Os n{\'i}veis s{\'e}ricos de prohepcidina encontravam-se diminu{\'i}dos nos n{\~a}o respondedores; no entanto, encontravam-se mais elevados que no grupo controlo. Diminui{\c c}{\~a}o acentuada no conte{\'u}do em espectrina, altera{\c c}{\~o}es no perfil de banda 3 [diminui{\c c}{\~a}o fragmentos proteol{\'i}ticos da banda 3 (Pfrag) e na raz{\~a}o Pfrag/mon{\'o}mero de banda 3], e uma tend{\^e}ncia para valores aumentados de hemoglobina ligada {\`a} membrana foram tamb{\'e}m encontrados nos DRC n{\~a}o respondedores {\`a} terap{\^e}utica com EPOhr. Em conclus{\~a}o, apesar da etiologia {\`a} resist{\^e}ncia {\`a} terap{\^e}utica com EPOhr n{\~a}o estar ainda completamente esclarecidaos nossos resultados confirmam que a inflama{\c c}{\~a}o parece ter um papel muito importante. Encontramos tamb{\'e}m rela{\c c}{\~a}o entre resist{\^e}ncia {\`e} terap{\^e}utica com EPOhr com d{\'e}fice funcional em ferro, linfocitopenia e linfocitopenia T CD4+, n{\'i}veis plasm{\'a}ticos aumentados de elastase, n{\'i}veis s{\'e}ricos aumentados de interleucina-7, e altera{\c c}{\~o}es na estrutura das prote{\'i}nas de membrana do eritr{\'o}cito e no perfil de banda 3. Mais estudos ser{\~a}o necess{\'a}rios para se entender a associa{\c c}{\~a}o entre a inflama{\c c}{\~a}o, e resist{\^e}ncia {\`a} terap{\^e}utica com EPOhr e diminui{\c c}{\~a}o na disponibilidade em ferro.",

keywords = "Resistance to recombinant human erythropoietin, Haemodialysis, Erythropoietin, Inflammation, Iron status, Leukocyte activation, Eritropoietina humana recombinante, Hemodi{\'a}lise, Inflama{\c c}{\~a}o, Ciclo do ferro, Activa{\c c}{\~a}o leucocit{\'a}ria",

author = "El{\'i}sio Costa and Margarida Lima and Susana Rocha and Petronila Rocha-Pereira and Fl{\'a}vio Reis and Elisabeth Castro and Frederico Teixeira and Vasco Miranda and Faria, {Maria do Sameiro} and Alfredo Loureiro and Alexandre Quintanilha and Lu{\'i}s Belo and Alice Santos-Silva",

year = "2009",

month = jun,

day = "1",

doi = "10.34632/cadernosdesaude.2009.2790",

language = "Portuguese",

volume = "2",

journal = " Cadernos de Sa{\'u}de",

issn = "1647-0559",

publisher = "Universidade Cat{\'o}lica Portuguesa",

number = "2",

}

TY - JOUR

T1 - Resistência à terapêutica com eritropoietina humana recombinante em doentes hemodializados

AU - Costa, Elísio

AU - Lima, Margarida

AU - Rocha, Susana

AU - Rocha-Pereira, Petronila

AU - Reis, Flávio

AU - Castro, Elisabeth

AU - Teixeira, Frederico

AU - Miranda, Vasco

AU - Faria , Maria do Sameiro

AU - Loureiro , Alfredo

AU - Quintanilha, Alexandre

AU - Belo, Luís

AU - Santos-Silva, Alice

PY - 2009/6/1

Y1 - 2009/6/1

N2 - Com o objectivo de clarificar o mecanismo de resistência à terapêutica com eritropoietina humana recombinante (EPOhr) em doentes hemodializados, estudamos alterações a ela associada, com particular interesse na inflamação, activação leucocitária, ciclo do ferro, stress oxidativo e lesão eritrocitária. Foram estudados 63 doentes renais crónicos (DRC) em hemodiálise e terapêutica com EPOhr (32 respondedores e 31 não respondedores à terapêutica com EPOhr) e 26 indivíduos controlo. Em 20 dos DRC (10 respondedores e 10 não respondedores à terapêutica com EPOhr), foram também colhidas amostras de sangue imediatamente após a hemodiálise para estudar os efeitos deste procedimento. Quando comparados com os controlos, os DRC em hemodiálise apresentaram linfocitopenia, resultante de uma diminuição da contagem dos linfócitos CD3+ e em que ambos os subtipos de linfócitos T CD4+ e CD8+ se encontravam diminuídos. Estes linfócitos apresentavam marcadores celulares de estimulação continuada aumentados e capacidade aumentada de produzir citoquinas associadas com a resposta imune do tipo Th1. Adicionalmente, estes doentes apresentavam marcadores inflamatórios, e aumento na activação dos neutrófilos. No que se refere ao estudo do ciclo do ferro, os DRC apresentavam aumento dos níveis séricos de ferritina e prohepcidina, e uma diminuição na transferrina. Adicionalmente, foram também encontradas alterações na composição proteica da membrana dos eritrócitos e no perfil da banda 3, sendo a diminuição da espectrina a alteração mais significativa. Aumento na capacidade antioxidante total (TAS), na peroxidação lipídica (TBA) e da razão TBA/TAS foram também demonstrados. Quando comparamos os dois grupos de DRC, verificamos que os não respondedores à terapêutica com EPOhr apresentavam diminuição no número total de linfócitos e nos linfócitos T CD4+, e aumento nos marcadores inflamatórios e na activação dos neutrófilos. Não encontramos diferenças significativas nos parâmetros relacionados com o ciclo do ferro, com excepção do receptor solúvel da transferrina, que se encontrava aumentado nos não respondedores. Os níveis séricos de prohepcidina encontravam-se diminuídos nos não respondedores; no entanto, encontravam-se mais elevados que no grupo controlo. Diminuição acentuada no conteúdo em espectrina, alterações no perfil de banda 3 [diminuição fragmentos proteolíticos da banda 3 (Pfrag) e na razão Pfrag/monómero de banda 3], e uma tendência para valores aumentados de hemoglobina ligada à membrana foram também encontrados nos DRC não respondedores à terapêutica com EPOhr. Em conclusão, apesar da etiologia à resistência à terapêutica com EPOhr não estar ainda completamente esclarecidaos nossos resultados confirmam que a inflamação parece ter um papel muito importante. Encontramos também relação entre resistência è terapêutica com EPOhr com défice funcional em ferro, linfocitopenia e linfocitopenia T CD4+, níveis plasmáticos aumentados de elastase, níveis séricos aumentados de interleucina-7, e alterações na estrutura das proteínas de membrana do eritrócito e no perfil de banda 3. Mais estudos serão necessários para se entender a associação entre a inflamação, e resistência à terapêutica com EPOhr e diminuição na disponibilidade em ferro.

AB - Com o objectivo de clarificar o mecanismo de resistência à terapêutica com eritropoietina humana recombinante (EPOhr) em doentes hemodializados, estudamos alterações a ela associada, com particular interesse na inflamação, activação leucocitária, ciclo do ferro, stress oxidativo e lesão eritrocitária. Foram estudados 63 doentes renais crónicos (DRC) em hemodiálise e terapêutica com EPOhr (32 respondedores e 31 não respondedores à terapêutica com EPOhr) e 26 indivíduos controlo. Em 20 dos DRC (10 respondedores e 10 não respondedores à terapêutica com EPOhr), foram também colhidas amostras de sangue imediatamente após a hemodiálise para estudar os efeitos deste procedimento. Quando comparados com os controlos, os DRC em hemodiálise apresentaram linfocitopenia, resultante de uma diminuição da contagem dos linfócitos CD3+ e em que ambos os subtipos de linfócitos T CD4+ e CD8+ se encontravam diminuídos. Estes linfócitos apresentavam marcadores celulares de estimulação continuada aumentados e capacidade aumentada de produzir citoquinas associadas com a resposta imune do tipo Th1. Adicionalmente, estes doentes apresentavam marcadores inflamatórios, e aumento na activação dos neutrófilos. No que se refere ao estudo do ciclo do ferro, os DRC apresentavam aumento dos níveis séricos de ferritina e prohepcidina, e uma diminuição na transferrina. Adicionalmente, foram também encontradas alterações na composição proteica da membrana dos eritrócitos e no perfil da banda 3, sendo a diminuição da espectrina a alteração mais significativa. Aumento na capacidade antioxidante total (TAS), na peroxidação lipídica (TBA) e da razão TBA/TAS foram também demonstrados. Quando comparamos os dois grupos de DRC, verificamos que os não respondedores à terapêutica com EPOhr apresentavam diminuição no número total de linfócitos e nos linfócitos T CD4+, e aumento nos marcadores inflamatórios e na activação dos neutrófilos. Não encontramos diferenças significativas nos parâmetros relacionados com o ciclo do ferro, com excepção do receptor solúvel da transferrina, que se encontrava aumentado nos não respondedores. Os níveis séricos de prohepcidina encontravam-se diminuídos nos não respondedores; no entanto, encontravam-se mais elevados que no grupo controlo. Diminuição acentuada no conteúdo em espectrina, alterações no perfil de banda 3 [diminuição fragmentos proteolíticos da banda 3 (Pfrag) e na razão Pfrag/monómero de banda 3], e uma tendência para valores aumentados de hemoglobina ligada à membrana foram também encontrados nos DRC não respondedores à terapêutica com EPOhr. Em conclusão, apesar da etiologia à resistência à terapêutica com EPOhr não estar ainda completamente esclarecidaos nossos resultados confirmam que a inflamação parece ter um papel muito importante. Encontramos também relação entre resistência è terapêutica com EPOhr com défice funcional em ferro, linfocitopenia e linfocitopenia T CD4+, níveis plasmáticos aumentados de elastase, níveis séricos aumentados de interleucina-7, e alterações na estrutura das proteínas de membrana do eritrócito e no perfil de banda 3. Mais estudos serão necessários para se entender a associação entre a inflamação, e resistência à terapêutica com EPOhr e diminuição na disponibilidade em ferro.

KW - Resistance to recombinant human erythropoietin

KW - Haemodialysis

KW - Erythropoietin

KW - Inflammation

KW - Iron status

KW - Leukocyte activation

KW - Eritropoietina humana recombinante

KW - Hemodiálise

KW - Inflamação

KW - Ciclo do ferro

KW - Activação leucocitária

U2 - 10.34632/cadernosdesaude.2009.2790

DO - 10.34632/cadernosdesaude.2009.2790

M3 - Article

SN - 1647-0559

VL - 2

JO - Cadernos de Saúde

JF - Cadernos de Saúde

IS - 2

ER -

Resistência à terapêutica com eritropoietina humana recombinante em doentes hemodializados

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