Erhöhtes extrazelluläres Wasser gemessen durch Bioimpedanz und erhöhter Serumspiegel von atrialem natriuretischen Peptid bei rheumatoider Arthritis – Anzeichen von Volumenüberlastung - University of Regensburg Publication Server

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	26 February 2015
Referee:	Prof. Dr. Rainer Straub
Date of exam:	23 December 2014
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Innere Medizin I
Keywords:	erhöhtes extrazelluläres Wasser, Serumspiegel von ANP, Bioimpedanz, rheumatoide Arthritis
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	31219

Abstract (German)

Akute entzündliche Episoden wie Infektionen stimulieren Wassereinlagerungen, die hauptsächlich durch das sympathische Nervensystem (SNS, darunter Renin-Angiotensin-Aldosteron-System) sowie durch die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinde-Achse (HHN; Cortisol / Aldosteron) initiiert werden. Dies ist ein wichtiger Ausgleichsmechanismus bei dem zu erwartenden Wasserverlust durch Schwitzen, Fieber ...

Abstract (German)

Akute entzündliche Episoden wie Infektionen stimulieren Wassereinlagerungen, die hauptsächlich durch das sympathische Nervensystem (SNS, darunter Renin-Angiotensin-Aldosteron-System) sowie durch die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinde-Achse (HHN; Cortisol / Aldosteron) initiiert werden. Dies ist ein wichtiger Ausgleichsmechanismus bei dem zu erwartenden Wasserverlust durch Schwitzen, Fieber etc. Da das SNS und die HHN-Achse bei der rheumatoiden Arthritis (RA) aktiviert werden und auch eine Wasserretention bedingen können, wird eine Volumenbelastung erwartet, die in dieser Studie untersucht wurde.
Mit der Bioimpedanz-Analyse (BIA Modell-ACC) wurde die Körperzusammensetzung untersucht. Der Spiegel des NT-pro-atrialen-natriuretischen Peptids (ANP) wurde mittels ELISA gemessen und durch Immunhistochemie im Gelenkgewebe nachgewiesen. Eine Gruppe von 8 vorbehandelten RA-Patienten wurde vor und 14 Tage nach Beginn der Therapie mit Methotrexat und Prednisolon getestet.
Das extrazelluläre Wasser war deutlich höher bei RA im Vergleich zu gesunden Kontrollen (Mittelwert±SEM: 49.1±1.0 versus 37.0±0.3 % des Gesamtkörperwassers (Total Body Water) (TBW), p < 0.001).
Außerdem war die Fettmasse bei RA-Patienten höher als bei den Kontrollen (28.7±2.3 vs. 16.4±0.6 kg, p < 0.001), wohingegen die Skelettmuskelmasse der RA-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen reduziert war (14.4±1.1 vs. 26.0±0.6 kg, p < 0.001).
Der Plasmaspiegel des ANP war bei RA höher als bei Kontrollen. RA-Patienten exprimierten ANP im Synovialgewebe, wobei der Spiegel der Synovialflüssigkeit sowie der Spiegel des Superfusats viel geringer als der Plasmaspiegel war. Der Spiegel des extrazellulären Wassers sank bei RA-Patienten nach Beginn der Behandlung mit disease-modifying anti-rheumatic drugs (DMARDs) (p = 0.034).

Diese Studie weist auf eine intravaskuläre Volumenüberlastung bei Patienten mit rheumatoider Arthritis hin. Voraussichtlich führen diese zur Entwicklung von Bluthochdruck und den daraus resultierenden Herz-Kreislauf Folgeerscheinungen.

Translation of the abstract (English)

Objective. Acute inflammatory episodes such as infection stimulate water retention, chiefly implemented by the sympathetic nervous system (SNS; including renin-angiotensin-aldosterone system) and the hypothalamic-pituitary-adrenal axis (HPA; cortisol/aldosterone). This is an important compensatory mechanism due to expected water loss by sweating, perspiration, fever, etc. Since SNS and HPA axis ...

Translation of the abstract (English)

Objective. Acute inflammatory episodes such as infection stimulate water retention, chiefly implemented by the sympathetic nervous system (SNS; including renin-angiotensin-aldosterone system) and the hypothalamic-pituitary-adrenal axis (HPA; cortisol/aldosterone). This is an important compensatory mechanism due to expected water loss by sweating, perspiration, fever, etc. Since SNS and HPA axis are activated in rheumatoid arthritis (RA) and retention mechanisms also apply to chronic inflammatory diseases, one expects increased water retention, which was investigated in this study.

Methods. Using bioimpedance analysis (model BIA-ACC) body composition was investigated. Levels of pro-atrial natriuretic peptide (proANP) were measured by ELISA, and atrial natriuretic peptide was detected by immunohistochemistry in synovial tissue. A group of 8 treatment-naïve RA patients was tested before/after 14 days after initiation of therapy with methotrexate and prednisolone.

Results. Extracellular water was markedly higher in RA versus healthy controls (mean±SEM: 49.1±1.0 vs.37.0±0.3, % of TBW, p<0.001).
In addition, fat mass was higher in RA patients than controls (28.7±2.3 vs. 16.4±0.6 kg, p<0.001), whereas skeletal muscle mass was reduced in RA patients compared to controls (14.4±1.1 vs. 26.0±0.6 kg, p<0.001).
Plasma levels of proANP were higher in RA than controls. RA patients expressed ANP in synovial tissue, but synovial fluid levels and superfusate levels were much lower than plasma levels indicating origin in the system (heart). Extracellular water levels decreased in RA patients upon treatment initiation with DMARDs (p=0.034).

Conclusions. This study demonstrated signs of intravascular fluid overload in rheumatoid arthritis patients probably supporting development of arterial hypertension leading to known cardiovascular sequelae.

Erhöhtes extrazelluläres Wasser gemessen durch Bioimpedanz und erhöhter Serumspiegel von atrialem natriuretischen Peptid bei rheumatoider Arthritis – Anzeichen von Volumenüberlastung

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