Inhibitor of marrow thymidine incorporation from sera of patients with uremia.

Inhibition of marrow thymidine incorporation from sera of patients with uremia. A low-molecular-weight fraction of serum samples from 14 patients with uremia inhibited tritiated thymidine incorporation (18 ± 2%) by cultured rabbit marrow whereas an identical fraction from nonazotemic subjects did not. A similar effect on ferrous 59 incorporation into heme was observed. A significantly smaller inhibition (8 ± 2%) was noted in serum samples from patients on maintenance dialysis. The fraction containing inhibitory activity was filterable through a membrane that had a nominal mol-wt cutoff of 10,000 daltons (Amicon® UM-10) and was retained wholly or in part on a membrane that had a 500-dalton cutoff (UM-05). On Sephadex® G-50 and G-15 filtration, the inhibitory substance appeared in the first absorbance peak. This substance from 2 patients maintained on dialysis was studied further for its inhibitory activity. Dose-responsiveness was noted. The inhibitor was stable when it was heated to 56° C for 60 min, but the activity was lost immediately when it was heated to 100° C. Significant inactivation was observed following incubation with protease and papain. The inhibitor was partially soluble in chloroform. Taken together, these data suggest that uremic serum contains an inhibitor of marrow DNA synthesis in vitro, which may consist of peptides with mol wt less than 10,000 daltons and probably greater than 1,000 daltons. PTH or a mixture of urea, creatinine, methylguanidine, and guanidosuccinic acid did not show such inhibition on the marrow. This in vitro system offers a simple and reproducible method of testing various fractions of serum to allow further characterization of some toxic materials in uremic serum. Presence, dans le serum de malades uremiques, d'un inhibiteur de l'incorporation de la thymidine. Une fraction serique de faible poids moleculaire obtenue de 14 malades uremiques determine une inhibition de 18 ± 2% de l'incorporation de thymidine 3H par la moelle osseuse de lapin en culture. Un effet semblable sur l'incorporation du ferrous 59 dans l'heme a ete observe. Les deux effets peuvent etre en rapport avec un retard de proliferation des cellules medullaires in vitro et n'ont pas ete observes quand le tissu a ete cultive avec des fractions seriques provenant de sujets non azotemiques. L'inhibition determinee par le serum de malades en dialyse existe (8 ± 2%) mais elle est significativement inferieure. La fraction qui contient l'activite inhibitrice est ultrafiltrable a travers une membrane dont le point de coupure theorique est de 100 000 daltons (Amicon® UM-10), elle est retenue, completement ou en partie, par une membrane dont le point de coupure est de 500 daltons (UM-05). En chromatographie sur Sephadex® G-25 ou G-15 cette fraction apparait tardivement et conserve la plus grande partie de son activite initiale. La fraction obtenue chez deux malades en hemodialyse a fait l'objet d'une etude plus poussee. Une relation dose-reponse a ete observee. Bien qu'elle ne soit pas alteree par le chauffage a 56° C pendant 60 min, elle est rapidement inactivee a 100° C. L'incubation avec de la protease et de la papaine l'inactive partiellement. Elle est soluble, au moins en partie, dans le chloroforme. Des concentrations decelables de substance de type peptidique ont ete mesurees dans la fraction soluble dans le chloroforme. L'ensemble de ces resultats suggere que le serum uremique contient un peptide de faible poids moleculaire (approximativement 2500 a 10 000 daltons) qui inhibe la proliferation de la moelle osseuse in vitro. La culture de ces memes cellules medullaires avec chacune des deux formes d'hormone parathyroidienne, avec d l'uree, de la creatinine, la methylguanidine ou l'acide guanidosuccinique ne determine pas d'inhibition. Cette etude, pas plus que les precedentes, ne demontre une relation significative entre l'inhibition in vitro et l'uremie clinique. Ce systeme in vitro, cependant, offre une methode simple et reproductible pour evaluer differentes fractions seriques afin de mieux caracteriser certains constituants toxiques dans le serum de l'homme uremique.