Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС) - природно-очаговое вирусное заболевание c вовлечением в патологический процесс практически всех органов и систем, протекающее с различными клиническими проявлениями в зависимости от формы и степени тяжести заболевания [4]. Территория Республики
Башкортостан (РБ) является одним из крупных и активных эндемических очагов ГЛПС. Ежегодно в РБ заболевает в среднем 2500 человек (около 60 % больных ГЛПС по РФ) [2]. В последние годы увеличилось количество тяжелых форм болезни, которые нередко протекают с развитием серьезных осложнений - инфекционно-токсического шока (ИТШ), острой почечной недостаточности (ОПН), ДВС-синдрома с подкапсульными разрывами почек, кровоизлияниями в гипофиз, надпочечники, брюшную полость, приводящими иногда к летальному исходу. Поскольку именно острое почечное повреждение (ОПП) является основной причиной летальных случаев при тяжелых формах ГЛПС, поиск предикторов и ранних маркеров его развития, способствующих своевременной диагностике и адекватной терапии заболевания, весьма актуален.
Одними из наиболее перспективных биомаркеров считаются цистатин С, NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) и мочевая кислота [9].
Традиционно оценка скорости клубочковой фильтрации (СКФ) проводится по уровню сывороточного креатинина, источником которого служит метаболизм креатина и креатинфосфата в мышцах [3]. Как маркер СКФ креатинин имеет некоторые недостатки: его уровень в сыворотке и моче связан с массой тела, возрастом, полом, принимаемыми медикаментами и др. [5]. При ОПП концентрация креатинина в сыворотке крови начинает значимо расти лишь спустя 24 ч.
Цистатин С - пептид с молекулярной массой 13 кДа - экстрацеллюлярный ингибитор цистеиновых протеиназ, присутствует во всех жидкостях тела. СST3-ген, детерминирующий его биосинтез, экспрессируется практически во всех тканях и органах, что делает уровень цистатина в крови малозависимым от антропометрических показателей. Цистатин С свободно фильтруется в гломерулярных капиллярах и полностью метаболизируется в процессе реабсорбции в проксимальных канальцах. Его концентрация в плазме крови показывает обратную корреляцию с СКФ, при этом она более чувствительна к ее изменениям, чем уровень сывороточного креатинина [10].
NGAL (липокалин, ассоциированный с желатиназой нейтрофилов) - небольшой белок с молекулярной массой 22 кДа, способный связываться со специфическими рецепторами клеточной поверхности и формировать макромолекулярные комплексы [1]. NGAL выходит в плазму в основном из вторичных гранул активированных нейтрофилов, но может синтезироваться и секретироваться различными типами клеток в ответ на повреждение почек как в плазме крови, так и в ткани почек и моче [6, 7, 11].
При ОПП плазменный NGAL по-прежнему абсорбируется в проксимальных канальцах и в мочу не секретируется, а ренальный NGAL, синтезирующийся в тонких восходящих окончаниях петли Генле и в собирательных трубках, поступает в мочу [8, 11]. Эти сведения послужили основой использования определения NGAL для ранней диагностики тубулярных повреждений.
Цель настоящего исследования - определение степени и динамики гломерулярной патологии по изменениям суточного объема мочи, уровней сывороточного креатинина и цистатина С, а также степени тубулярных повреждений по динамике уровня NGAL в моче у больных со среднетяжелой и тяжелой формами ГЛПС в разные периоды заболевания.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование были включены 26 больных мужского пола со среднетяжелой (10 человек) и тяжелой (16 человек) формой ГЛПС в возрасте от 20 до 54 лет, находившихся на стационарном лечении в диагностических и реанимационном отделениях ИКБ № 4 г. Уфы в 2014 г. Диагноз ГЛПС был серологически подтвержден методом флюоресцирующих антител (МФА) по 4-кратному нарастанию их титра. В соответствии с классификацией Б. З. Сиротина (1994), выделяли 4 периода ГЛПС, в основном соответствующих периодам развития ОПН: лихорадочный (I), олигурии (II), полиурии (III) и реконвалесценции (IV). В группу контроля вошли 18 здоровых лиц, сопоставимых с исследуемыми группами по полу и возрасту. Взятие венозной крови у пациентов проводилось натощак, в утренние часы; полученную сыворотку крови замораживали и хранили при -20 °С до исследования. Концентрацию креатинина в сыворотке крови определяли методом Яффе (с пикриновой кислотой), цистатина С и NGAL - иммуноферментным методом с использованием тест-систем Human Cystatin C ELISA фирмы "BioVendor" и Human NGAL фирмы "BioPorto". Статистическую обработку результатов проводили методами непараметрической статистики с использованием программного обеспечения StatSoft Statistica 6 (2004) и вычислением показателей медианы (Me), квартилей - 25-го и 75-го процентилей (P25 и P75), максимального и минимального значений в группах. Для оценки различий показателей использовали критерий Манна-Уитни, значимыми считались различия при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Показатели уровня сывороточного креатинина, приведенные в табл. 1 и 2, отражают нарушение функции клубочков почек у больных ГЛПС в соответствии с периодом и степенью тяжести заболевания. Суточное количество мочи, указанное в таблицах, можно считать интегральным маркером патологии почек, поскольку оно зависит от функции клубочков и канальцев.
&hide_Cookie=yes)
На рис. 1 показана динамика изменений сывороточного креатинина при среднетяжелой и тяжелой формах ГЛПС.
Тяжелое течение заболевания закономерно сопровождалось существенным ростом уровня креатинина в сыворотке крови. Поскольку показатели креатинина достаточно инерционны, в лихорадочный период его концентрация лишь в 1,7 раза превышала верхнюю референтную границу, достигала максимума в период олигурии (рост почти в 7 раз по отношению к контролю) и постепенно снижалась в дальнейшем, оставаясь повышенной даже в период ранней реконвалесценции. Степень роста уровня креатинина в первые два периода ГЛПС в целом соответствовала тенденции к снижению количества мочи, хотя сдвиги последнего показателя были меньшими: среднесуточный диурез уменьшался до 400 мл (минимально - до 160 мл).
Впоследствии отмечалась выраженная полиурия (по среднему диурезу), а в периоде реконвалесценции суточный объем мочи практически соответствовал показателям контрольной группы.
У пациентов со среднетяжелым течением ГЛПС отклонение показателей от нормы было менее выражено: медиана значений креатинина превышала медиану группы контроля в лихорадочном периоде в 1,5 раза, в периоде олигурии - в 2,5 раза и в периоде полиурии - в 1,9 раза, что значительно меньше, чем в группе тяжелых больных. Рост уровня креатинина в крови больных ГЛПС соответствует активации катаболизма в период лихорадки, резкому снижению СКФ в период олигурии, ограничению почечных функций в полиурический период и постепенной нормализации функцио- нальной активности почек и метаболического статуса организма в дальнейшем.
Снижение суточного количества мочи в олигурическом периоде заболевания и выраженное увеличение диуреза в полиурическом периоде ГЛПС соответствуют классической картине ренальной ОПН. Следует отметить, что в отличие от креатинина медианы суточного диуреза при тяжелой и среднетяжелой форме заболевания мало отличались друг от друга, что можно связать с не столь значительно зависящим от тяжести заболевания нарушением концентрацион ной функции канальцев, вызванным инфекционным процессом. Инерционность сывороточного креатинина подтверждается и его повышенным в 1,3-1,7 раза уровнем по сравнению с контролем в период ранней реконвалесценции, когда показатели диуреза практически восстанавливались.
В табл. 3 и на рис. 2 представлена динамика сывороточной концентрации цистатина С в различные периоды ГЛПС при тяжелой и среднетяжелой формах заболевания.
&hide_Cookie=yes)
Уровень цистатина в контрольной группе соответствовал справочным референтным значениям, что позволяет считать полученные данные валидными (правдоподобными). Как видно из приведенных данных, изменения показателей цистатина С в целом соответствовали креатини- новым, но проявляли некоторые особенности. Так, степень повышения уровня цистатина С в сыворотке при тяжелой форме ГЛПС была несколько выше в лихорадочном периоде (197 % от контроля против 172 % у креатинина), существенно повышалась, но не достигала креатининового максимума в период олигурии (545 % от контроля для цис татина, 696 % - для креатинина) и быстрее снижалась в полиурический период (279 % по отношению к контролю для цистатина С, 429 % - для креатинина). При среднетяжелой форме тенденции сдвигов были в целом сходными, но показатели цистатина С несколько отставали от креатинина в ранние сроки ГЛПС, соответствовали ему в период олигурии и немного превышали его в полиурический период. С учетом данных о более высокой чувствительности и специфичности цистатина С в отношении нарушений клубочковой фильтрации, но вместе с тем о росте его сывороточного уровня в острую фазу заболеваний можно констатировать, что при тяжелом течении ГЛПС цистатин С по сравнению с креатинином быстрее реагирует на повреждение почечных клубочков и быстрее снижается в полиурическую фазу, но проявляет несколько иные тенденции при среднетяжелом течении заболевания: отстает в лихорадочной фазе и, напротив, несколько задерживается в полиурической. При интерпретации цистатиновых данных следует помнить не только о снижении СКФ, но и о развитии системного воспаления и возможном увеличении продукции цистатина С как дополнительной причине повышения его уровня в крови.
Между показателями креатинина и цистатина С отмечалась прямая корреляционная связь средней силы при среднетяжелой (r=0,4) и тяжелой (r=0,35) формах заболевания. Интересно, что между уровнем цистатина С (зависит от функции клубочков) и суточным количеством мочи (определяется функцией как клубочков, так и канальцев) во все периоды ГЛПС корреляция практически отсутствовала. Поскольку интерквартильные интервалы значений концентрации цистатина С в лихорадочный период при различной тяжести заболевания не пересекались, этот показатель может использоваться для разграничения степеней тяжести и периодов заболевания.
Концентрация NGAL в моче была определена у 20 больных ГЛПС в лихорадочный, олигоанурический и полиурический периоды (табл. 4). Группу со среднетяжелым течением заболевания составили 8 больных и 12 человек с тяжелой формой болезни.
&hide_Cookie=yes)
На рис. 3 показана динамика уровня NGAL в моче пациентов в разные периоды ГЛПС, на рис. 4-5 - то же в срав- нении с другими почечными биомаркерами при различной степени тяжести течения ГЛПС.
Как следует из материалов табл. 4 и рис. 3, динамика показателей ренального NGAL, отражающая степень стресса/повреждения клеток почечных канальцев, значительно отличалась от маркеров дисфункции клубочков - креатинина и цистатина С. Так, уровень NGAL в моче при тяжелой форме ГЛПС достигал максимальных значений в лихорадочном периоде (9590 % от контроля против 172 % у креатинина), в период олигурии несколько уменьшался, все же превышая креатининовый максимум (1710 % от контроля для NGAL, 696 % - для креатинина) и продолжал медленно снижаться в полиурический период (616 % от уровня контроля для NGAL, 429 % - для креатинина). При среднетяжелой форме тенденции сдвигов были в целом сходными, но менее выраженными. Из полученных данных видно, что ренальный NGAL, отражающий ответ клеток канальцев на ишемическую реперфузию, быстрее и в гораздо большей степени реагировал на развитие ОПП по сравнению с сывороточным креатинином, что соответствует общим диагностическим характеристикам NGAL и может использоваться в диагностических целях для ранней оценки степени повреждения канальцев. По данным литературы, пороговый уровень мочевого NGAL, позволяющий с оптимальной чувствительностью и специфичностью предсказывать развитие явного ОПП либо ассоциирующийся с ним, составляет около 350 нг/мл, что и наблюдалось в группе больных с тяжелой формой ГЛПС. Вместе с тем резкое повышение концентрации NGAL в моче по сравнению с предшествующим результатом у того же пациента, может свидетельствовать о повреждении почек, даже если критический уровень не превышен [8]. Как следует из рис. 3, интерквартильные интервалы мочевого NGAL не пересекаются в различные периоды ГЛПС, что позволяет с помощью этого показателя разделять периоды и степень тяжести заболевания.
&hide_Cookie=yes)
Вероятно, вследствие фазности развития патологических изменений различных структур почек при ГЛПС и, как следствие, временной диссоциации показателей NGAL и креатинина с цистатином между ними наблюдалась отрицательная корреляционная связь: слабая недостоверная между NGAL и цистатином C при тяжелой (r= -0,05) и среднетяжелой (r= -0,20) формах ГЛПС, средняя достоверная - между NGAL и креатинином при тяжелой (r= -0,34) и средней степени тяжести заболевания (r= -0, 6).
Таким образом, использование современных биохимических маркеров почечной патологии при ГЛПС наряду с традиционными показателями позволяет более дифференцированно подходить к оценке развития патологии почечных структур, доказательно выделять стадии и судить о степени тяжести заболевания.
ВЫВОДЫ
1. Уровень маркеров нарушения клубочковой фильтрации (сывороточный креатинин, цистатин С) при ГЛПС достигает максимальных значений в период олигоанурии, что не позволяет отнести их к ранним диагностическим и прогностическим признакам ОПП.
2. При тяжелой форме ГЛПС уровень цистатина С изменяется более динамично и проявляет меньшую инерционность, а следовательно, цистатин С может считаться более информативным по сравнению с креатинином.
3. Концентрация uNGAL - биомаркера тубулярного повреждения почек - значительно возрастает в лихорадочный период ГЛПС и постепенно снижается в дальнейшем, отражая динамику повреждения/репарации клеток почечных канальцев.
4. Результаты проведенного исследования подтверждают клиническую целесообразность и высокую информативность исследования уровня NGAL в моче для подтверждения развития и определения степени тяжести ОПП при ГЛПС (преимущественно в части повреждения почечных канальцев).
5. Выявленные изменения уровня uNGAL у больных ГЛПС в динамике заболевания могут быть основанием для рассмотрения вопроса о целесообразности включения этого показателя в стандарты и протоколы ведения больных с ГЛПС (особенно тяжелых форм) для констатации развития ОПП, прогнозирования течения и исхода болезни.
ЛИТЕРАТУРА
1. Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментных анализов in vitro "NGAL быстрый ИФА тест" (NGAL Rapid ELISA Kit) производства BioPorto Diagnostics A/S, Дания.
2. Онищенко Г. Г., Ткаченко Е. А. Современное состояние геморрагической лихорадки с почечным синдромом // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. "Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом: история изучения и современное состояние эпидемиологии, патогенеза, диагностики, лечения и профилактики". Уфа, 2006. С. 4-14.
3. Покровский В. М., Коротько Г. Ф. Выделительная система // Физиология человека: учебник для студентов медвузов. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Медицина, 2003. Ч. 2, гл. 12. С. 450-552.
4. Сиротин Б. З. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом. Хабаровск, 1994. 300 с.
5. Смирнов А. В., Каюков И. Г. Проблема оценки скорости клубочковой фильтрации в современной нефрологии: новый индикатор - цистатин С // Нефрология. 2005. № 3. C. 16-27.
6. Devarajan P. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin: a promising biomarker for human acute kidney injury // Biomark. Med. 2010. Vol. 4, N 2. P. 265-280.
7. Doi K., Katagiri D., Negishi K. Mild elevation of urinary biomarkers in prerenal acute kidney // Kidney Int. 2012. Vol. 82. P. 1114-1120.
8. Lattanzio M. R., Nelson P. Acute Kidney Injury: New concepts in definition, diagnosis, pathophysiology and treatment // J. Am. Osteopath. Assoc. 2009. Vol. 109, N 1. P. 13-19.
9. Lisowska-Myjak B. Serum and urinary biomarkers of acute kidney injury // Blood Purif. 2010. Vol. 29, N 4. P. 357-365.
10. Nejat M., Pickering J. W., Walker R. J. et al. Rapid detection of acute kidney injury by plasma cystatin C in the intensive care unit // Nephrol. Dial. Transplant. 2010. Vol. 25. P. 3283-3289.
11. Sachin S. S., Dinna C., Bobek I., Chang Y. C. et al. NGAL: a biomarker of acute kidney injury and other systemic conditions // Int. Urol. Nephrol. 2010. Vol. 42, N 1. P. 141-150.