změny funkce a struktury ledvin související s věkem
rychlost glomerulární filtrace (GFR) je při narození nízká, blíží se hladinám dospělých do konce druhého roku života a udržuje se na přibližně 140 ml / min / 1,73 m2 až do čtvrtého desetiletí. Jak naznačují klasické studie clearance inulinu u Davies a Shock (4), GFR klesá přibližně o 8 ml/min/1, 73 m2 za deset let poté (4,5). Studie využívající odhady GFR na údajích založených na populaci naznačují, že pokles může začít dříve, po druhé dekádě života (6). I když je klinicky důležité u mnoha starších subjektů, je třeba poznamenat, že mezi jednotlivci existuje široká variabilita v poklesu GFR souvisejícím s věkem. Probíhá debata o rozdílu mezi ztrátou GFR související s věkem a přítomností chronického onemocnění ledvin (CKD) u starších osob, jak je popsáno jinde v tomto svazku.
epidemiologické studie naznačují, že zrychlení ztráty funkce ledvin související s věkem může být spojeno se systémovou hypertenzí (7,8), expozicí olova (9), kouřením (8,10), dyslipidemií (8), aterosklerotickým onemocněním (10), přítomností zánětlivých markerů (11,12), zvýšenými hladinami pokročilých glykosylačních konečných produktů (12) a možná obezitou (13,14) a mužským pohlavím (15). Nedávno byla anamnéza jedné nebo více epizod akutního poškození ledvin také uznána jako rizikový faktor pro následný vývoj nebo progresi CKD (16).
snížení clearance kreatininu (CrCl) související s věkem je doprovázeno snížením denního vylučování kreatininu močí v důsledku snížené svalové hmoty. V souladu s tím se mění vztah mezi sérovým kreatininem (SCr) a CrCl. Čistý efekt je téměř stálost SCr, zatímco skutečná GFR (a CrCl) klesá, a v důsledku toho dochází k podstatnému snížení GFR navzdory relativně normální úrovni SCr. Nicméně, jak je uvedeno jinde v tomto svazku, zůstává značná diskuse o nejpřesnější metodě odhadu GFR u starších osob, a byla navržena řada alternativních vzorců.
dochází k podobným změnám v průtoku krve ledvinami (RBF), takže RBF je dobře udržován na přibližně 600 ml / min až do přibližně čtvrtého desetiletí a poté klesá asi o 10 procent za desetiletí(17,18). Snížení RBF není zcela způsobeno ztrátou renální hmoty, protože studie vymývání xenonu prokazují postupné snižování průtoku krve na jednotku hmotnosti ledvin s postupujícím věkem. Pokles RBF je nejhlubší v renální kůře; redistribuce toku z kůry do dřeně může vysvětlit mírné zvýšení filtrační frakce pozorované u starších osob (17,18).
Mikropunkturní studie na modelech stárnutí potkanů objasnily glomerulární hemodynamické změny, ke kterým dochází při stárnutí (19). U potkanů v ekvivalentu pozdního středního věku zůstaly hodnoty pro single nefron GFR (SNGFR) a glomerulární kapilární průtok v plazmě (QA) podobné hodnotám u mladších zvířat. Starší krysy však vykazovaly významné snížení RA, aferentní arteriolární rezistence. Pokles RA umožnil zvýšení glomerulárního kapilárního hydraulického tlaku (PGC), a to navzdory absenci změny systémového krevního tlaku. Kromě toho starší krysy vykazovaly významné snížení KF, glomerulárního kapilárního ultrafiltračního koeficientu. Význam ztráty aferentní arteriolární odpovědi byl prokázán ve studiích u spontánně hypertenzních potkanů(SHR) (20). U mladých potkanů SHR brání ochranná aferentní arteriolární vazokonstrikce přenosu vysokých tlaků do glomerulární kapilární sítě; PGC je udržován na normální úrovni a navzdory těžké systémové hypertenzi se vyvíjí malé zranění. Při stárnutí pokles RA umožňuje růst PGC a tato změna je doprovázena vývojem proteinurie a progresivní glomerulární sklerózy (20). Glomerulární hemodynamiku nelze měřit přímo u lidí, ale lze ji odhadnout pomocí sofistikovaných morfologických a fyziologických technik. Ve studii zdravých dárců ledvin různého věku Hoang a kol. (21) potvrdili tyto vzorce u starších dárců. Ve srovnání se subjekty mladšími 40 let vykazovaly subjekty starší 55 let snížení GFR a RBF a významné snížení Kf. Snížení Kf bylo vypočteno jako důsledek snížení jak propustnosti glomerulárních kapilár, tak povrchové plochy dostupné pro filtraci (21).
studie na zvířatech naznačují, že další funkční abnormalitou stárnutí je zvýšení permeability glomerulární bazální membrány (GBM), což vede ke zvýšení vylučování proteinů močí, včetně albuminu (22). Adaptivní změny morfologie podocytů také přispívají k proteinurii u stárnoucích zvířat (23). Studie u stárnoucích lidí ukazují sníženou sulfataci glykosaminoglykanů GBM (24), u nichž se očekává, že budou GBM propustnější pro makromolekuly. Populační studie také naznačují, že výskyt mikroalbuminurie i zjevné proteinurie se zvyšuje s postupujícím věkem (25), a to i při absenci diabetu, hypertenze nebo CKD.
renální hmotnost se zvyšuje z přibližně 50 gms při narození na více než 400 gms během čtvrtého desetiletí, po kterém klesá pod 300 gms do devátého desetiletí. Snížená hmotnost ledvin koreluje se snížením plochy povrchu těla (26-28). Ztráta renální hmoty je primárně kortikální, s relativním šetřením dřeně (28,29). Glomerulární počet klesá, ale studie se liší velikostí zbývajících glomerulů (27,30,31). Glomerulární tvar se také mění (30), přičemž sférický glomerulus ve fetální ledvině vyvíjí lobulární zářezy, jak zraje. Se stárnutím má lobulace tendenci se zmenšovat a délka obvodu glomerulárního chomáče se snižuje vzhledem k celkové ploše. GBM prochází postupným skládáním a následným zahušťováním (32,33). Tato fáze je doprovázena glomerulárním zjednodušením s tvorbou volných anastomóz mezi sníženým počtem glomerulárních kapilárních smyček. V této fázi je často pozorována dilatace aferentní arterioly poblíž hilum. Ačkoli variabilní, může se vyvinout podstatná hyalinóza aferentních arteriol (34). Nakonec složený a zesílený GBM kondenzuje do hyalinního materiálu s kolapsem glomerulárního chomáče. Degenerace kortikálních glomerulů vede k atrofii aferentních i eferentních arteriol s globální sklerózou. V juxtamedulárních glomerulích je glomerulární chomáčová skleróza doprovázena tvorbou přímých kanálů mezi aferentními a eferentními arterioly, což vede k aglomerulárním arteriolám (32,33). Tyto aglomerulární arterioly, které pravděpodobně přispívají k udržení medulárního průtoku krve, jsou zřídka pozorovány v ledvinách zdravých mladých dospělých, ale jejich frekvence se zvyšuje jak ve stárnoucích ledvinách, tak v přítomnosti CKD (33).
incidence glomerulární sklerózy se zvyšuje s postupujícím věkem. Sklerotické glomeruly tvoří méně než 5% z celkového počtu mladších 40 let; poté se incidence zvyšuje, takže skleróza zahrnuje až 30% glomerulární populace do osmého desetiletí (35-37). Takže jak snížená glomerulární lobulace, tak skleróza glomerulů mají tendenci snižovat povrchovou plochu dostupnou pro filtraci, a proto přispívají k pozorovanému poklesu KF a GFR souvisejícímu s věkem. Navíc změny kardiovaskulární hemodynamiky související s věkem, jako je snížený srdeční výdej (38) a systémová hypertenze, pravděpodobně hrají roli při postupném snižování renální perfúze a filtrace. Přispívá také tubulointersticiální fibróza. U stárnoucích potkanů je tento proces urychlen ztrátou peritubulární kapilární hustoty (39) ve spojení s poklesem exprese vaskulárního endoteliálního růstového faktoru (40). Nakonec se předpokládá, že zvýšení buněčného oxidačního stresu, které doprovází stárnutí, vede k dysfunkci endotelových buněk a změnám vazoaktivních mediátorů, což vede ke zvýšené ateroskleróze, hypertenzi a glomeruloskleróze (41).
