Análisis multidisciplinar de la eficiencia depurativa en la hemodiafiltración en línea post-dilucional

Resumen

La hemodiálisis (HD) es un tratamiento renal sustitutivo que emplea una membrana porosa semipermeable (hemodializador) en un sistema de circulación extracorpóreo con la finalidad de depurar, por difusión, las moléculas procedentes de procesos metabólicos cuya acumulación en sangre provoca diversas patologías. La hemodiafiltración post-dilucional (HDF) es una modalidad de tratamiento que combina difusión y elevada ultrafiltración (convección), repercutiendo significativamente esta última en las capacidades depurativas dependiendo del material y de la configuración estructural de la membrana utilizada. Además, la aplicación de modelos matemáticos que cuantifiquen el impacto global de la convección sobre la depuración de moléculas, establece una muy útil estrategia para optimizar e individualizar el tratamiento a cada paciente. Hipótesis y objetivos: La elevada ultrafiltración aplicada en la HDF promueve una notable hemoconcentración en el hemodializador pudiendo incrementar la adhesión de moléculas (incluyendo proteínas plasmáticas) a la estructura porosa, dependiendo de la matriz utilizada. Esta adhesión puede tener como atractivo la asistencia a la depuración de toxinas de peso molecular (PM)>500 Da o con adhesión proteica, pero puede significar a su vez la reducción de la capacidad depurativa nominal del hemodializador. Al no hallarse en la literatura la relación entre convección y adsorción, se plantea la evaluación de las propiedades depurativas y adsorptivas de hemodializadores de diferente estructura y material tanto en una novedosa matriz urémica como en pacientes crónicos en hemodiálisis, utilizando tratamientos convectivos y no convectivos. En referencia a la simulación matemática, los modelos cinéticos aplicados en hemodiálisis se fundamentan en sistemas compartimentalizados con volúmenes asociados a una significante imprecisión. El establecimiento de un modelo no dependiente de estos volúmenes ofrecería una interesante alternativa. Resumen de Resultados: Los objetivos propuestos se desarrollan en las tres publicaciones presentadas. A nivel in vitro, la unión de recambios plasmáticos de paciente urémico y concentrados de hematíes expirados resultó en una novedosa matriz válida (usada en los 30 días posteriores a la caducidad del componente eritrocitario) para comprobar que una elevada convección incrementa significativamente la depuración de toxinas con PM superior a 12 kDa, independientemente de la membrana empleada, destacando los hemodializadores simétricos y de mayor tamaño de poro como el polimetilmetacrilato y el triacetato de celulosa. Asimismo, estas dos membranas presentaron marcados niveles de eliminación de albúmina sin incrementar la depuración de toxinas unidas a proteínas. En cuanto a la relación con la adsorción, se detectó un ligero incremento pero no significativo de la cantidad de masa adsorbida al utilizar la modalidad convectiva. Los resultados obtenidos en hemodializadores usados por pacientes siguieron parcialmente la línea de los hallazgos in vitro. En este escenario, las membranas de polisulfona destacaron por su optimizado perfil depurativo mientras que el triacetato de celulosa resultó, a diferencia de su comportamiento in vitro, en una elevada afinidad hacia el depósito de proteínas sin un incremento en la depuración de toxinas con adhesión proteica además de disminuir drásticamente su capacidad depurativa al ser utilizada en HDF. En referencia a la simulación numérica, el modelo unidimensional y los parámetros cinéticos κ y α (tasa de difusión y eliminación en el dializador respectivamente) replicaron muy satisfactoriamente la cinética de diferentes toxinas urémicas en tratamientos de larga duración y alta convección, destacando el impacto de la convección y el tiempo de tratamiento en toxinas de PM>12 kDa. Conclusiones La unión de plasma urémico y eritrocitos expirados es una matriz de bajo coste aplicable en ensayos de hemodiálisis in vitro. Para las membranas estudiadas, la convección en la HDF incrementa de manera significativa la depuración de toxinas urémicas en el rango de PM entre 12-66 kDa, mientras que esta convección aumenta de manera no significativa la adsorción en el rango de PM estudiado. Un modelo unidimensional proporciona una predicción cinética muy cercana a los modelos compartimentalizados sin precisar de la imposición del valor de sus volúmenes. Como conclusión final, se ha demostrado de manera traslacional que la HDF es una técnica de hemodiálisis con una alta eficiencia depurativa en toxinas de PM>12 kDa respecto a la HD.