Chemiluminescence and superoxide anion production by leukocytes from chronic hemodialysis patients

Chemiluminescence and superoxide anion production by leukocytes from chronic hemodialysis patients. During phagocytosis or in response to a soluble stimulus, polymorphonuclear leukocytes (PMN) undergo a burst of oxidative metabolism involved intimately in antimicrobial activity. Superoxide anion produced during the burst is bactericidal either directly or as an intermediate metabolite. In addition, stimulated PMN's emit light or chemiluminescence (CL). CL is a sensitive measure of PMN oxidative potential and correlates with antimicrobial activity. Because of the increased susceptibility to infection observed in patients on chronic hemodialysis (CHD), we studied superoxide anion production and luminol-amplified CL in PMN's from CHD patients and in age-matched controls in the resting state and in response to phorbol myristate acetate (PMA). Studies in autologous serum showed higher CL resting values in PMN's from CHD patients, and crossincubation studies indicated that this is a result of factor(s) in the patients' serum. In response to PMA, PMN's from patients on CHD in autologous serum had significantly (P 3 cpm for patients vs. 76 ± 5 × 10 3 cpm for controls). With crossincubation studies, these differences persisted, suggesting that there is a defect intrinsic to the patient PMN. Studies done after dialysis showed a significant reduction in resting values. The decreased response to PMA stimulation remained, however. No difference in superoxide anion production (superoxide-dismutase-inhibitable ferricytochrome c reduction) was seen in PMN's from patients on CHD compared with controls. This along with other studies indicating normal nitro-blue tetrazolium (NBT) reduction in PMN's from CHD patients indicates that the decreased CL is due to superoxide-anion-independent mechanisms. Because CL correlates well with antimicrobial activity, the reduced response to PMA observed in neutrophils from patients on CHD may explain, at least in part, the increased susceptibility to infection in these patients. Chemiluminescence et production d'anion superoxyde par les leucocytes obtenus de malades en hemodialyse. Au cours de la phagocytose ou en reponse a un stimulus soluble les polynucleaires (PMN) subissent une poussee du metabolisme oxydatif qui est intimement implique dans l'activite antimicrobienne. L'anion superoxyde produit au cours de la poussee est bactericide soit directement soit comme metabolite intermediaire. De plus les PMN stimules emettent de la lumiere (cheemiluminescence : CL). La CL est une norme sensible du potentiel oxydatif de PMN, elle est correlee a l'activite antimicrobienne. En raison de la fragilite vis-a-vis des infections observee chez les malades en hemodialyse chronique (CHD), nous avons etudie la production d'anion superoxyde et la CL amplifiee par le luminol dans les PMN de malades en CHD et de controles d'ages adequats au cours de l'etat basai et en reponse au PMA. Les mesures en serum autologue ont montre des valeurs basales de CL plus elevees pour les malades en CHD et les mesures au cours d'incubations croisees indiquent que ceci resulte de la presence d'un ou plusieurs facteurs dans le serum des malades. En reponse a PMA les PMN des malades en CHD dans du serum autologue ont significativement moins (P 3 cpm pour les malades contre 76 ± 5 × 10 3 cpm pour les controles). Au cours des incubations croisees ces differences persistent, ce qui suggere qu'il y a un deficit propre aux PMN des malades. Les mesures faites apres dialyse montrent une diminution significative des valeurs basales. La diminution de la reponse a la stimulation par PMA persiste cependant. Il n'a pas ete observe de difference dans la production d'anion superoxyde (reduction du ferricytochrome C inhibee par la superoxyde dismutase) dans les PMN des malades en CHD par comparaison avec les controles. Cela rejoint la conclusion d'autres etudes selon lesquelles la reduction normale de NBT dans les PMN des malades en CHD indique que la diminution de CL est liee a des mecanismes independants de l'anion superoxyde. Puisque CL est bien correlee a l'activite antimicrobienne la reponse diminuee a PMA observee dans les polynucleaires des malades en CHD peut expliquer, au moins en partie, la susceptibilite accrue de ces malades aux infections.