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AKIによる腎外遠隔臓器障害~脳 [critical care]

Acute Kidney Injury and Extrarenal Organ Dysfunction: New Concepts and Experimental Evidence

Anesthesiology 2012年5月号より

AKIと脳障害

AKI動物モデルを用いた実験で、尿毒症性脳症の発症に神経伝達物質が関与していることが明らかにされている。両側腎虚血再灌流を起こすと48時間後の時点で線条体、中脳および視床下部におけるドパミン代謝が低下していることが分かっているが、AKIまたは尿毒症によって直接的に引き起こされる作用なのかどうかは明かではない。AKI後には脳に炎症が生じ、機能が低下することが示されている。マウスの実験では、腎虚血再灌流によって神経細胞の核濃縮や海馬におけるミクログリアの増加が起こることが明らかにされている。このような変化は、学習、記憶、不安および抑鬱などに深く関わっている。核濃縮とは、核のクロマチンが不可逆性に濃縮することであり、壊死またはアポトーシスする細胞において観察される事象である。ミクログリア細胞は中枢神経系にとどまり姿を変えたマクロファージであり、神経炎症カスケードにおける主役とも言うべき重要なメディエイタである。AKI後の脳では炎症の指標であるグリア線維酸性タンパク(GFAP)が増加することも報告されている。腎虚血再灌流後のマウスの脳にエバンスブルーを投与すると血管外漏出が起こることから、AKIの影響で血液脳関門が破綻することが示唆されている。この知見は臨床的にも重要である。なぜなら、血液脳関門が破綻すると脳浮腫が起こるだけでなく、本当なら血液脳関門を通過しないはずの代謝産物や毒性物質が通過してしまって中枢神経系の機能を傷害する可能性があるからである。腎虚血再灌流または両側腎摘除後マウスの行動検査を行った研究では、自発運動量が中等度~高度低下することが示されている。

まとめ

AKIが起こると、多臓器不全発症時期が早まり死亡率が上昇するが、その程度はAKIによる病態悪化だけでは説明がつかないことが最近の臨床研究で明らかにされている。腎虚血再灌流もしくは両側腎摘除などによって作成したAKI動物モデルを用いた研究では、AKIは決して腎臓だけに限局した病態ではなく、好中球遊走、サイトカイン濃度の上昇、酸化ストレスの増強などの機序を介して肺、心臓肝臓および脳などの遠隔臓器にも傷害を発生させることが示されている。しかし、腎不全、特に多臓器不全を伴う場合には、治療の手段は限られていて、数少ない治療法も有効性に乏しいのが現状である。したがって、新しい治療標的を見出すには、AKI誘発性遠隔臓器傷害の発生機序の解明が必要なのである。

教訓 AKI後には脳に炎症が生じ、機能が低下します。また、AKIはBBBを破綻させます。
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