a透析污染

,透析液的污染,影响透析生物相容性的重要问题,D,血液透析液质量与临床,讲述内容透析液及透析用水的微生物污染概况透析液及透析用水微生物污染的检测污染物的跨膜转运透析液污染的临床危害透析液的质量保证及控制,日常摄入: 1 L每年摄入: 350 L质量控制:味嗅色浑浊度pH,水与人体的接触量,W,健康人 - 10 l/周,血透病人 - 360 l/周,通过透析膜与血液接触,水与人体的接触,通过胃肠道接触,W,H O,2,H O,2,透析液的微生物污染概况,菌类真菌（酵母菌），细菌和细菌片断常见革兰阴性杆菌和非结核的分支杆菌也能见到革兰阳性细菌藻类：蓝绿藻病毒如肝炎病毒游泳池相关的脊髓灰质炎或腺病毒结膜炎病毒但目前在透析人群中尚未见到水源性传播的病毒感染,Adapted from KLEIN et al. Artificial Organs, 1990.,Adapted from KLEIN et al. Artificial Organs, 1990.,不动杆菌属,阴沟肠杆菌,沙雷菌属,黄杆菌属,克雷白菌属,结肠杆菌,假单胞菌属,P.摩那菌属,P.fluorescens,P.cepacia,铜绿假单胞菌,莫拉杆菌属,产碱菌属,从透析液及透析用水分离出来的细菌,B,透析用水及透析液常见的微生物,假单胞菌属最常见，铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）是最主要菌种，对消毒剂，紫外线照射的抵抗力较强，生长较快酵母菌和丝状菌属(霉菌)亦存在，但不如细菌存在广泛透析液中最常见的真菌属是Exophicia jeanselmei最易致爆发流行的酵母菌属是近平滑假丝酵母菌和热带假丝酵母菌，而透析用水中最常见的是红酵母菌,细菌所产生的生物活性物质,活的细菌释放的生物活性物质，如外毒素细菌溶解产物，如内毒素及肽聚糖(Peptidoglycans)尽管完整细菌污染血液的发生率低但上述细菌所产生的生物活性物质能够渗透过透析膜，刺激血液中的单核细胞释放细胞因子(cytokine),ERMEABILITY OF DIALYSIS MEMBRANES,透析膜的通透性,透析液中主要污染微生物的分子或颗粒的粗略大小,P,10,5,1,0.5,0.1,0.05,0.01,0.005,0.001,0.0005,0.0001,100 000,10 000,1 000,100,10,1,o,A,o,A,o,A,o,A,o,A,o,A,透析膜最大孔径,酵母菌,细菌,内毒素,肽聚糖,常见的外源性致热原及其分子量,细胞壁成分内毒素(脂多糖LPS)脂类A相关LPS片段 其他LPS相关片段肽聚糖(peptidoglycans)Muramyl-peptide活细菌分泌生物活性物质外毒素A外毒素A片段其他外毒素, 100,000 2,000- 4,0008,0001,000- 20,000400-1,00066,0005,00020,000 - 50,000,Lonnemann, Replacement of renal function by dialysis, pp 726-733, 1996,内毒素（脂多糖LPS）及其相关片段,N,内毒素聚集物,结合水及阳离子阴性电荷集团积聚的细胞内液脂类A双分子层,O-抗原外膜肽聚糖间周隙内膜细胞质,蛋白,革兰氏阴性菌的细胞壁,脂多糖 (LPS) 单位,脂类 A,核心多糖,O-特异多糖,酸水解,LPS 亚单位,内毒素的生物活性,巨噬细胞,内毒素,细胞因子IL-1IL-6IL-8TNF,氧自由基O2H2O2NO,脂类前列腺素E2血栓素A2血小板激活因子,有益作用轻度发热激活免疫系统杀灭微生物,有害作用高热低血压DIC(弥漫性血管内凝血)致死性休克,+,-,介质含量低,介质含量过量,YTOKINE INDUCTION DURING HEMODIALYSIS,血透中细胞因子的产生,Dinarello C.A. Kidney Int, 1992,Dinarello C.A. Kidney Int, 1992,priming event,priming event,透析膜,Acetate,醋酸盐,能诱导细胞因子产生的细菌片段外毒素,C5b-9,C5b-9,C5a,C5a,血液,透析液,IL-1,IL-1,mRNA,mRNA,RNA,RNA,DNA,DNA,?,IL-6,TNF,TNF,补体激活,C,LPS相关片段/细菌胞壁成分的IL-1产率,BACTERIAL CELL WALL COMPONENTS,0,0,1,1,2,2,6,6,5,5,4,4,3,3,500,500,10,10,10,10,2X10,2X10,3,3,4,4,4,4,Molecular weight,Molecular weight,X 胞壁酰肽,X Acyl-Glucosamines,X 肽聚糖,X 脂类 A,X 肽聚糖,Adapted from Takahashi et al, Blood Purification, 1988.,Adapted from Takahashi et al, Blood Purification, 1988.,I,IL-1，TNF，IL-6的生物活性,致热原及其他生物活性物质的检测,兔致热原试验家兔或其他动物注射致热原污染的注射液,出现发热LAL(limulus amoebocyte lysate) 鲎试验检测内毒素和 1,3-B-D葡聚糖 (来源于酵母菌,霉菌,或纤维膜透析器) 比兔致热原实验敏感SLP(silk worm lavae plasma)试剂检测肽聚糖和MDP, 也能检测B-D_葡聚糖 MNC单核细胞活化产生的细胞因子定量方法检测致热原检测所有微生物致热原以及致病能力的最好方法从抗凝血中分离洗涤单核细胞,与检测样本孵育,ELISA方法定量细胞因子,热原物质的检测,D,污染物的跨透析膜转运,定义:透析液的污染物从透析液侧到血液侧的弥散和对流运动的总和反转运=反弥散+反滤过反弥散由于透析液侧和血液侧的物质的浓度梯度关系,使透析液中的物质转运到血液中.是小分子量(MW 5 EU/ml, 200 CFU/ml,细菌, 2000 CFU/ml,内毒素, 5 EU/ml,30家德国中心的透析用水及透析液质量调查,透析液,Data from Uhlenbusch et al, 1991.,F,42,50,魁北克地区透析用水标准的符合情况(1987-1994, 36 HD Centers),C,0,20,40,60,80,100,细菌,热原,化学污染物,微生物污染的危害,短期危害 致热原反应 发热，寒战，恶心，呕吐 低血压，肌肉痉挛，头痛,长期危害免疫缺陷2-MG 相关淀粉样变性 对促红细胞生成素抵抗动脉粥样硬化分解代谢加速， 负氮平衡,内毒素水平及临床/生物反应,Adapted from Baurmeister et al, High flux dialysis membranes: endotoxin transfer by backfitration can be a problem, Nephrol Dial Tansplant, 1989.,短期：致热原反应,透析中致热原反应的定义：在开始透析以前患者无发热及感染的症状及体征，透析过程中体温超过37.8临床上无症状，或者寒战，肌肉痉挛，恶心，呕吐，低血压。典型表现于开始透析60分钟出现，非细菌相关的致热原反应开始更早，如首次使用综合征,致热原反应发生的原因,内毒素（LPS）非内毒素（外毒素A）但LAL实验只能检测LPS，故占致热原反应50%的非内毒素（如绿脓杆菌分泌的外毒素A）检测不到,长期危害,微生物污染透析液，细胞因子释放，T细胞活化， IL-1，IL-6，TNF-a水平增加，导致免疫缺陷表现为皮肤移植物存活时间延长，感染易感性增加，高肿瘤发病率，皮肤迟发变态反应实验阴性,细胞因子介导C-反应蛋白（CRP）合成，高CRP与心血管疾病及动脉粥样硬化，对促红细胞生成素抵抗，营养不良低白蛋白血症有关，分解代谢增加，负氮平衡及骨丢失,Adapted from C.A. Dinarello. New engl. J.Med., 311,22,1984.,IL-1的生物活性,M,补体激活,单核细胞/巨噬细胞的活化,IL-1,PGE 合成,2,(组织巨噬细胞),PGl 合成,2,儿茶酚胺,合成,嗜睡,释放游离氨基酸,急性反应物合成（肝脏）,心血管系统不稳定,中性粒细胞,活化,扩增,巨噬细胞活化扩增,合成,和,脱粒,(血管内皮）,新成代谢通途活化,胶原蛋白,增殖,纤维变性,淀粉样变性,2,2,- - MG,释放,2,2,- MG,释放,B. 细胞,活化,T. 细胞活化,IL-2 产生,T. 细胞,异化,厌食,发热,(hypothalamus),白细胞增多反跳,(骨髓),肌蛋白水解,肌损失无力,氮产物,成纤维细胞活化,抗体产生,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,透析液污染状况与EPO维持剂量,透析介导的巨噬细胞活化在淀粉样纤维产生过程中的作用,微生物污染长期危害,由于2-MG沉积滑膜，肌腱，关节周围，长骨的干骺端，和椎间盘，（正常状态下，它被肾脏降解），导致关节痛，肩周炎，骨囊肿，病理骨折，腕管综合征（40岁以上患者多见，透析时间8年）,Adapted from Bernland et al, Dialysis fluid and water: their r