복막 투석 시 포도당의 이동과 한외여과에 당수송체가 미치는 영향

Abstract

복막투석 시 복강을 통한 포도당의 흡수율은 한외여과를 결정하는 중요한 인자이다. 복막투석에서 포도당은 주로 투석액과 혈액 사이의 포도당 농도 차이에 의한 확산에 의하여 체내로 흡수되는 것으로 알려져 있다. 포도당은 세포의 생존을 위하여 세포 내로 흡수되고 이때 당 수송체(glucose transporter,GLUT)가 관여한다. 복막 내 중피세포와 혈관내피세포에서 GLUT가 발견되었고 이를 근거로 복막투석에서도 투석액에 포함된 포도당이 세포 내로 이동할 것으로 추정되고 있다. 이번 연구는 복막투석 시 투석액 내 포도당의 이동에서 포도당 수송체의 역할과 이와 관련된 한외여과를 알아보고자 하였다. 정상흰쥐(Sparague-Dawley) 수컷 28 마리를 사용하였다. 실험동물은 포도당 수송체 억제제인 cytochalasin B를 다시 복강 내로 투여한(CB) 군과 투여하지 않은 (C)군으로 나누었다. 각 군은 다시 복막투석을 한 군과 하지 않은 대조군으로 나누어 복막투석 군은 8주간의 복막투석을 시행하였다. 그 후 모든 실험동물은 4.25% 포도당을 함유한 투석액을 사용하여 2시간 동안 복막투석을 시행하였다. 복막투석 2시간 후 복강 내 투석액의 양(intraperitoneal dialysate volume)을 측정하였고 복강 내 수분 흡수율(Qa)을 요억 표시자 (I¹³¹ radioiodinated serum albumin, RISA) 소실률(disappearance rate)로 계산하였다. 복만투석 2시간 후 투석액 내 당 농도를 측정한 후 초기 값의 백분율(%)로 표시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 복막투석을 하지 않은 대조군 내에서 cytochalasin B를 사용한 군이 cytochalasin B로 전처치 하지 않은 군에 비해 복강 내 투석액의 양이 유의하게 많았다. 즉 cytochalasin B는 복막투석을 시행하지 않은 군에서 복강 내 투석액 양을 유의하게 증가시켰다. 2. 장기 복막투석을 시행한 경우 복막투석을 시행하지 않은 군에 비해 복강 내 투석액 양이 유의하게 적었다. 3. 복막투석을 시행한 군에서 cytochalasin B를 사용한 군이 cytochalasin B 전처치 하지 않은 군에 비해 복강 내 투석액의 양이 유의하게 많았고 이는 정상 대조군의 결과와 유사하였다. 즉, cytochalasin B는 복막투석을 시행한 군에서도 복강 내 투석액 양을 유의하게 증가시켯다. 4. 대조군에서 투석액 내 포도당 잔류랑은 cytochalasin B로 전처치한 군에서 cytochalasin B 전처치를 하지 않은 군에 비해 유의하게 많았다. 즉, cytochalasin B는 대조군에서 투석액 내 포도당 잔류랑을 유의하게 증가시켰다. 5. 투석액 내 포도당 잔류량은 장기 복막투석군에서 복막투석을 하지 않은 군에 비해 유의하게 적었다. 6. 복막투석군에서 투석액 내 포도당 잔류랑은 cytochalasin B 전처치군이 cytochalasin B전처치 하지 않은 군에 비해 이 유의하게 많았으며, 이는 정상 대조군의 결과와 유사하였다. 7. 복강 내 수분 흡수율은 복막투석군이 정상대조군에 비해 높았고, cytochalasin B는 복강 내 수분 흡수율에 영향을 미치지 않았다. 8. 투석액 내 type Ⅰ procollagen 및 type Ⅲ procollagen 농도는 복막투석군에서 정상 대조군에 비해 유의하게 높았고 cytochalasin B 사용여부에 의해 영향을 받지 않았다. 이상을 요약하면 흰쥐를 이용한 실험적 복막투석에서 cytochalasin B는 복막을 통한 포돵의 흡수를 일부 억제하였다. 고농도의 당을 포함한 투석애게 장기간 노출 시 복막을 통한 포도당의 흡수가 증가되었고 복강 내 투석액 양은 감소되었다. 포도당 수송체 억제제를 hr강 내로 1회 투여함으로써 투석액에 장기간 노출되었을 때 발생하는 포도당의 흡수 증가와 그에 따른 한외여과의 감소를 방지할 수 있었다. 복막투석군에서 복강을 통한 수분 흡수율이 증가 되었고, cytochalasin B는 수분 흡수율에 영향을 미치지 못하였다. 따라서 복막투석 시 복망을 통한 포도당 흡수에 포도당 수송체가 일부 관여하며, 고농도 포도당 용액의 장기 사용은 복막 내 존재하는 포도당 수송체의 역할을 증가시키고, 그 결과 당 흡수의 증가와 한외여과의 감소를 초래하는 것으로 생각된다.;Background: Sufficient fluid removal is vital in dialysis therapy. Osmotic gradient between dialysate and systemic circulation is the driving force of ultrafiltration in peritoneal dialysis. Glucose is the most commonly used osmotic agent in peritoneal dialysis. And absorbed from the dialysate to the systemic circulation during dialysis. The major mechanism of the glucose absorption is known to be diffusion. However, glucose is a necessary nutrient for cells to survive has to be transported into the cells and them utilized. Recently glucose transporters that facilitated intracellular flux of glucose that intracellular glucose flux would by another mechanism of glucose absorption from the dialysate. The purpose of this study was to evaluate the role of glucose transporter on peritoneal glucose absorption and ultrafiltration. Methods: Normal male Sprague-Dawley rats were used. Glucose transporter inhibitor, cytochalasin B (CB) was used. Rats were divided into two groups. Five ml of isotonic saline with 1μM of cytochalasin B (CB group) or without cytochalasin B (control group) was injected into the peritoneal cavity. Since CB is irreversibly bound with cellular proteins, cytochalasin B injection was done only once. CB and Control groups were further subdivided according to with done only once. CB and Control groups were further subdivided according to with (CB-IP, control-IP) or without (Control-control or CB-control) intraperitoneal use of dialysis solutions containing 4.25% glucose for 8 weeks. After completion of 8weeks of intraperitoneal use of dialysis solutions, a 2hour dwell study was done with 30ml of 4.25% glucose commercial dialysis solutions. After a 2 hour dwell study, intraperitoneal volume and glucose amount in dialysate were calculated. The peritoneal fluid aborption rate was calculated as the volume marker (Radioiodinated serum albumin, RISA) disappearance rate. Dialysate levels of type Ⅰ and Ⅲ procollagen peptides were measured in dialysate collected after a 2hour dwell study. Result: 1. The use of cytochalasin B significantly increased intraperitoneal volume compared with the use of isotonic saline in rats without intraperitoneal use of dialysate(34.6±1.3ml vs 32.4±2.0ml, p＜0.05). 2. Longterm intraperitoneal use of dialysate significantly decreased intraperitoneal volume compared to ti without intraperitoneal use of dialysate (30.7±1.3ml vs 32.4±2.0ml, p＜0.05). 3. The use of cytochalasin B significantly increased intraperitoneal volume comprared with the use of isotonic saline in rate with intraperitoneal use of dialysate (33.7±.1.4 vs 30.7±1.3ml, p＜0.05). 4. The use of cytochalasin B significantly increased the initial glucose amount remained in dialysate expressed as a percent of initial amount compared with the use of isotonic saline in rats without intraperioneal use of dialysate (42.9±6.9% vs 36.9±4.7%. p＜0.05). 5. Longterm intraperitoneal use of dialysate significantly decreased the initial glucose amount remained in dialysate compared to it without intraperitoneal use of dialysate (28.0±7.4% 36.9±4.7%, p＜0.05). 6. The use of cytochalasin B significantly increased the glucose amount remined in dialysate compared to the use of isotonic saline in rats with intraperitoneal use of dialysate (38.8±6.9ml vs 28.0±7.4ml, p＜0.05). 7. The intraperitoneal fluid absorption rate was ignificantly higher in rats with intraperitoneal use of dialysate compared with in rats without intraperitoneal use of dialysate. Cytochalasin B did not affect the intraperitoneal fluid absorption rate. 8. Dialysate concentrations of PICP and PIIINP in both rats with or without intraperitoneal use of dialysate. Discussion Glucose transporter plays a considerable role in peritoneal glucose transport. Longterm use of high glucose dialysis solutions increased peritoneal glucose absorption dereased ultrafiltration. A single use of glucose transporter inhibitor reversed increased peritoneal glucose absorption and decreased ultrafiltration. Therefore, it can be concluded that increased peritoneal glucose absorption in longterm peitoneal dialysis is due to enhanced peritoneal glucose trasporter function.