Cardiovascular Burden Associated with Uremic Toxins in Patients with Chronic Kidney Disease

Abstract

Background: Retention of uremic toxins in patients with chronic kidney disease (CKD) negatively affects multiple organ systems, including the cardiovascular system, resulting in significant morbidity and mortality. Alleviation of the adverse effects of uremic toxins is an important priority in the management of CKD. Scope: This review focuses on the evidence for the influence of uremic toxins on cardiovascular morbidity and mortality among patients with CKD and slowly developing uremia. The cardiovascular effects of acute kidney injury and rapidly developing azotemia are beyond the scope of this review and will not be discussed. Data on potential treatment options aimed at ameliorating the toxic effects of uremic toxins are summarized. Findings: Uremic toxins are associated with significant cardiovascular morbidity and mortality in patients with CKD. While a number of preclinical studies have detailed these effects, clinical studies directly evaluating cardiovascular outcomes consequent to the presence of uremic toxins have only recently become available. Conclusion: Uremic toxins play an important role in the progression of cardiovascular disease in patients with CKD. Further studies are needed to better characterize the impact of these compounds on cardiovascular outcomes. Beneficial treatments are currently available that, in preliminary studies, appear to neutralize some of the adverse effects of uremic toxins. Large randomized clinical trials are needed to further determine the utility of these varied therapeutic agents.

Association of Height with Mortality in Patients Undergoing Maintenance Hemodialysis

“…If this were the case, then taller people, who again for the same weight should have greater lean body mass, might be at greater risk for certain water-soluble uremic toxins. Some uremic toxins may have apoptotic, inflammatory, oxidative, or coagulative effects on the cardiovascular system and other organ systems (27,28), and are directly associated with cardiovascular morbidity and mortality in the CKD population (27,29,30). Aortic atherosclerosis with calcification is commonly associated with increased aortic pulse wave velocity after cardiac systole (31).…”

Calcification of Heart and Vessels in Chronic Kidney Disease: Problems of Etiology and Pathogenesis

“…Зростаючий інтерес науковців до проблеми патогенезу кальцифікації серцево-судинної системи при ХХН призвів до появи цілої низки праць [26,41,54,55] щодо можливої уча-сті у цих процесах уремічних токсинів, їх зв'язку з ОС і запаленням, ендотеліальною дисфункцією (ЕД), кардіоваскулярною і загальною смертністю. Встановлено, що токсинасоційовані ефекти пов'язані головним чином із пошкодженням наступних типів клітин -лейкоцитів, ендотеліальних клітин, гладеньком'язових клітин і тромбоцитів [54]. Зокрема, лейкоцитарна активація супроводжується посиленням продукції TNF-α, синтезу молекул клітинної адгезії, інтенсифікацією ОС, активацією механізму NF-κβ, зростанням вмісту IL-6.…”

“…Пошкодження ендотелію призводить до підвищення судин-ної проникності, підвищення концентрації інгібітора активатора плазміногену-1 (РАІ-1) і фактора Віллебранда, зниження тканинного активатора плазміногену, надпродукції АФК, порушення вазореактивності з пригніченням синтезу NO та прискореним клітинним старінням. У разі впливу уремічних токсинів посилюється проліферація гладеньком'язових клітин із ремоделюванням і кальцифікацією артерій, активуються тромбоцити, їх кас-пазна активність, що призводить до підви-щеної тромбогенності [54]. Наведені вище порушення засвідчують значення уремічної інтоксикації в пошкодженні серцево-судинної системи та у механізмах прогресування атеросклеротичного пошкодження.…”

“…Наведені вище порушення засвідчують значення уремічної інтоксикації в пошкодженні серцево-судинної системи та у механізмах прогресування атеросклеротичного пошкодження. Свій несприятливий вплив уремічні токсини можуть реалізувати через лейкоцитарно-ендотеліальну взаємодію, формування про-запального фенотипу, індукцію судинної кальцифікації, порушення цілісності, функції і регенерації ендотелію та асоційованих з ЕД змін гемостазу [25,54]. Дані про зв'язок кар-діоваскулярної кальцифікації з накопиченням протеїнвмісних субстанцій і середніх молекул (СМ) при ХХН поодинокі [41,54,56].…”

The influence of mutant lactobacilli on serum creatinine and urea nitrogen concentrations and renal pathology in 5/6 nephrectomized rats

“…However, hemodialysis may accelerate the loss of residual kidney function and increase the risk of cardiovascular events. 3 Moreover, because of the high cost of this approach, hemodialysis has not been widely adopted in developing areas, and alternative strategies for the removal of uremic toxins via the gastrointestinal tract are increasingly being sought. In addition to the traditional methods, the use of oral adsorbents, and intestinal bacteria therapy, especially probiotics, can lower plasma toxin levels, prevent replication of intestinal pathogenic bacteria, reduce production of enterogenic uremic toxins, improve blood lipids and strengthen immunity, thereby compensating for the defect in CKD.…”