close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Значение мочевой экскреции уромодулина (белка Тамма-Хорсфалла) в диагностике и прогнозировании течения хронической болезни почек

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
ХАСУН МОХАМАД
ЗНАЧЕНИЕ МОЧЕВОЙ ЭКСКРЕЦИИ УРОМОДУЛИНА (БЕЛКА ТАММАХОРСФАЛЛА) В ДИАГНОСТИКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИИ ТЕЧЕНИЯ
ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ ПОЧЕК
14.01.29 - нефрология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Санкт-Петербург - 2018
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном
образовательном учреждении высшего образования «Первый СанктПетербургский государственный медицинский университет имени академика
И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Научный руководитель:
Смирнов Алексей Владимирович – заведующий кафедрой пропедевтики
внутренних болезней с клиникой, директор Научно-исследовательского
института нефрологии ФГБОУ ВО ПСПбГМУ имени. академика. И.П.
Павлова, доктор медицинских наук, профессор,
Официальные оппоненты:
Бобкова Ирина Николаевна - профессор кафедры внутренних,
профессиональных болезней и ревматологии, ведущий научный сотрудник
НИО
Здоровьесберегающих
технологий
Первого
Московского
государственного медицинского университета им.. И.М. Сеченова
(Сеченовский Университет), доктор медицинских наук.
Мазуренко Сергей Олегович – заведующий кафедрой пропедевтики
внутренних болезней медицинского факультета Санкт-Петербургского
государственного университета, доктор медицинских наук, доцент
Ведущая организация: ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный
педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения
Российской Федерации.
Защита диссертации состоится « » ________ 201 г. в _____ часов на
заседании диссертационного совета Д.208.090.01 при ФГБОУ ВО «Первый
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени
академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской
Федерации (197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого 6-8, тел.:
8(812)3387104, e-mail.: usovet@spb-gmu.ru) в зале заседаний Ученого Совета.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВО
«Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет
имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской
Федерации, и на сайте: http//1spbgmu.ru.
Автореферат разослан «___» _______________201 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор
Марченко В.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Уромодулин (белок Тамма-Хорсфалла; ТХБ) гликопротеин с молекулярной массой 90-105 кДа, является специфическим
почечным протеином, синтезирующимся в клетках толстого восходящего отдела
петли Генле (Зверев Я.Ф. и соавт., 2010; Yohanna S. et al., 2014). После трафика и
созревания внутри эпителиоцитов ТХБ выходит через апикальную мембрану и в
моче объединяется в полимеры, формируя гелеподобные структуры. Часть
гликопротеина секретируется базолатерально, проникает в интерстиций и далее
попадает в системный кровоток (Yohanna S. et al., 2014; El-Achkar T.M., Wu X.R.,
2012).
Традиционно уромодулин рассматривается в качестве одного из основных
факторов, препятствующих камнеобразованию и восходящей инфекции мочевых
путей (Зверев Я.Ф. и соавт., 2010; Ланда С.Б. и соавт., 2018; Prajczer S. et al., 2010).
Однако в последнее время привлекает все больше внимания гипотеза о
возможном
участии
белка
Тамма-Хорсфалла
в
формировании
тубулоинтерстициального фиброза, развитии артериальной гипертензии и
прогрессировании хронической болезни почек (ХБП) (Prajczer S. et al., 2010; Zhou
J. et al., 2013; Graterol F. et al., 2013; Graham L.A. et al., 2014; Trudu M. et al., 2013).
В основу данной гипотезы легли результаты немногочисленных исследований,
показавших зависимость мочевой экскреции уромодулина от выраженности
тубулоинтерстициального фиброза (Prajczer S. et al., 2010; Zhou J. et al., 2013;
Graterol F. et al., 2013) и степени снижения скорости клубочковой фильтрации
(Prajczer S. et al., 2010; Garimella P.S. et al., 2015; Pruijm M. et al., 2016). Однако
характер взаимоотношений мочевой экскреции уромодулина и, особенно, его
концентрации в сыворотке крови с дисфункцией почек (Risch L. et al., 2014; Steubl
D. et al., 2016; Fedak D. et al., 2016; Scherberich J.E. et al., 2017; Leiherer A. et al.,
2018 ) и ее морфологическим субстратом (гломеруло- и тубулоинтерстициальный
склероз) до настоящего времени остается недостаточно изученным.
Еще одной важной и интересной, но не решенной научной проблемой может
считаться то, что по мере прогрессирования почечной патологии и дезорганизации
почечной ткани может страдать как апикальный, так и базолатеральный трафик
ТХБ. Однако ничего не известно о том, какой из этих путей интраренального
транспорта уромодулина в данной ситуации повреждается в большей степени.
В экспериментальных исследованиях было найдено, что усиление продукции
уромодулина, возможно, связана с развитием сольчувствительной гипертензии, так
как ТХБ активирует Na,K,2Cl-контранспортер в толстом восходящем отделе петли
Генле (ТлВПГ) (Padmanabhan S. et al., 2010; Mutig K. et al., 2011; Trudu M. et al.,
2013; Graham L.A. et al., 2014; Kirk R., 2014). Однако в исследованиях на людях
роль уромодулина в ренальной задержке натрия, как правило, не подтверждали
(Thornley C. et al., 1985; Han J. et al., 2012; Pruijm M. et al., 2016). Поэтому значение
ТХБ в ретенции натрия и развитии артериальной гипертензии требует дальнейшего
изучения. Изменения транспорта кальция и магния, по-видимому, также, связаны с
активирующим влиянием уромодулина на TRPV5 (нарастание реабсорбции Ca) и
TRPV6 (нарастание реабсорбции Mg) (Glaudemans B. et al., 2010; Wolf M.T. et al.,
2013). Однако значимость ТХБ в патогенезе нарушений почечного транспорта
двухвалентных катионов при нефропатиях практически остается неизученной.
Возрастает интерес к проблеме использования уромодулина
в
дифференциальной диагностике ряда гломерулопатий (Wu J. et al., 2010; NavarroMuñoz M. et al., 2012; Pérez V. et al., 2014). Перспективность подобных подходов
нуждается в дальнейшей оценке.
Наконец, практически отсутствуют сведения о том, какой из возможных
параметров продукции/экскреции ТХБ (концентрация этого протеина в сыворотке
крови или моче, суточная экскреция, отношение уромодулин мочи/креатининм
мочи и т.д.) является оптимальным для диагностических целей.
В целом, остается неясным, является ли уромодулин только свидетелем или
активным участником патологического процесса (El-Achkar T.M., Wu X.R., 2012).
Если последнее положение признать верным, то патогенетическая значимость
уромодулина, все равно, остается противоречивой. (Köttgen A. et al., 2010; ElAchkar T.M., Wu X.R., 2012; Zhou J. et al., 2013). С одной стороны, полагают, что
ТХБ может играть роль сигнальной молекулы для запуска механизмов
повреждения почечной ткани (Prajczer S. et al., 2010; El-Achkar T.M., Wu X.R.,
2012). С другой стороны, существует немало свидетельств в пользу того, что ТХБ
служит не повреждающим, а мощным нефропротекторным фактором (Rhodes D.C.,
2000; Renner B. et al., 2011, Liu M. et al., 2016). Решение данной проблемы,
очевидно, требует дальнейших исследований.
Цель работы – оценить патогенетическую, диагностическую и
прогностическую значимость концентрации уромодулина в сыворотке крови и
показателей его мочевой экскреции у пациентов с хронической болезнью почек.
Задачи исследования
1.
У пациентов с хронической болезнью почек провести поиск
ассоциаций между концентрацией уромодулина в сыворотке крови, уровнем его
экскреции с мочой, с одной стороны, и выраженностью почечной дисфункции,
параметрами транспорта основных ионов, уровнем артериального давления – с
другой.
2.
Выявить показатели гомеостаза и почечного транспорта белка Тамма-
Хорсфалла, которые наиболее тесно связаны со степенью гломерулярных, и
тубулоинтерстициальных повреждений у больных гломерулопатиями.
3.
Оценить дифференциально-диагностическую значимость уромодулина
при различных морфологических вариантах гломерулопатий
4.
Проанализировать интраренальную кинетику белка Тамма-Хорсфалла
у больных с гломерулярной патологией по мере нарастания функциональной и
структурной дезорганизации почек.
Научная новизна
Впервые установлено, что концентрация белка Тамма-Хорсфалла в
сыворотке крови может быть ранним биомаркером развития тубулярной атрофии и
фиброза интерстиция почек у больных гломерулопатиями при относительно
сохранных значениях скорости клубочковой фильтрации.
Впервые показано, что при прогрессировании почечной дисфункции, в
первую очередь, страдает базолатеральный трафик уромодулина, что приводит к
снижению сывороточной концентрации данного гликопротеида при сравнительно
сохранной его мочевой экскреции.
Впервые установлено, что белок Тамма-Хорсфалла способен модулировать
не только апикальный, но и базолатеральный транспорт ионов в клетках почечных
канальцев.
Практическая значимость настоящего исследования заключается в выборе
оптимальных параметров продукции/экскреции белка Тамма/Хорсфалла
(сывороточная концентрация и величины фракционной экскреции гликопротеина),
позволяющих использовать их в качестве важного дополнительного теста для
интегральной оценки состояния почек у пациентов с хронической болезнью почек.
Кроме того, снижение концентрации уромодулина в сыворотке крови при
относительно сохранных величинах расчетной скорости клубочковой фильтрации
может служить тестом для выявления начальных тубулоинтерстициальных
изменений.
Основные положения, выносимые на защиту
1.
У пациентов с хронической болезнью почек параметры мочевой
экскреции уромодулина и, особенно, концентрация данного белка в сыворотке
крови являются комплексными характеристиками состояния органа, отчетливо
уменьшаются по мере нарастания выраженности почечной дисфункции, в
определенной мере связаны с характеристиками ренального транспорта ионов, но
сравнительно слабо ассоциированы с величинами артериального давления.
2.
У больных гломерулопатиями с тяжестью гломерулярных и
тубулоинтерстициальных повреждений почек наиболее тесно ассоциированы
величины сывороточной концентрации белка Тамма-Хорсфалла и значения его
мочевой фракционной экскреции.
3.
Уровень уромодулина в сыворотке крови, в комплексе с сывороточной
концентрацией цистатина С и содержанием в моче α1-антитрипсина и липокалина,
ассоциированного с желатиназой нейтрофилов может давать дополнительную
информацию для дифференциальной диагностики ряда вариантов гломерулопатий.
4.
Снижение концентрации уромодулина в сыворотке крови при
относительно сохранных величинах расчетной скорости клубочковой фильтрации,
возможно, связано с уменьшением транспорта белка Тамма-Хорсфалла через
базолатеральные мембраны клеток толстого восходящего отдела петли Генле при
относительной сохранности апикального трафика этого протеина и является
указанием на
повреждений.
наличие
умеренно
выраженных
тубулоинтерстициальных
Личный вклад автора в проведенное исследование
Автором лично обследовано 105 пациентов с хронической болезнью почек и
сердечно-сосудистой патологией, а также 11 практически здоровых лиц. Им также
разработана и заполнена электронная база данных, в которую включены
результаты клинических и научно-клинических исследований. Автор также лично
проводил отбор больных для включения в исследование, контролировал получение
проб биологического материала для измерения концентраций уромодулина,
цистатина С, липокалина, ассоциированного с желатиназой нейтрофилов и альфа-1
антитрипсина
и
осуществлял
первичную
подготовку
образцов
для
иммуноферментного и иммунотурбидиметрического анализов. Диссертантом
проведены детальная проработка литературных данных с привлечением большого
числа новейших источников, первичный и завершающий этапы анализа
результатов и проведена интерпретация полученных данных, завершившаяся
написанием диссертации.
Внедрение результатов исследования
Основные результаты исследования внедрены в клиническую, научную и
педагогическую деятельность кафедр пропедевтики внутренних болезней и
нефрологии и диализа, практику работы Научно-исследовательского клинического
центра ГБОУ ВПО “Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский
университет имени академика И.П. Павлова” Министерства здравоохранения
Российской Федерации.
Апробация результатов работы
Результаты работы докладывались на конференции “Неделя нефрологии
2015” в рамках IX Конференции Российского Диализного Общества и XIV
Международной школы-семинара постоянного медицинского обучения по
нефрологии (СМЕ) под эгидой ISN GO и ERA-EDTA (Санкт-Петербург, 15 – 17
сентября, 2015), 14-м Европейском Конгрессе терапевтов (Москва, 14 – 16 октября,
2015), заседании Нефрологической Секции Санкт-Петербургского Общества
Терапевтов им. С.П. Боткина, Санкт-Петербург, 12 ноября 2015), III
Международном
симпозиуме,
посвященному
дню
ДНК
“Современные
биотехнологии для науки и практик” (Санкт-Петербург, 21 – 22 апреля 2016), 54-м
и 55-м Конгрессах Европейской Почечной Ассоциации – Европейской Ассоциации
Диализа и Трансплантации (ERA-EDTA 54th Congress, Мадрид, Испания, 3 – 6
июня 2017 г. и ERA-EDTA 55th Congress, Копенгаген, Дания, 24 – 27 мая 2018 г.).
По теме диссертации опубликовано семь печатных работ, из них три статьи в
журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации
Работа включает введение, главу обзор литературы, две главы по описанию
пациентов и методов исследования, четыре главы, представляющие результаты
собственных исследований, обсуждение результатов, заключение, выводы,
практические рекомендации и библиографический список. Диссертация изложена
на 165 страницах текста, набранного на компьютере, иллюстрирована 40
таблицами и 55 рисунками. Библиографический список содержит 155 источников,
11 отечественной и 144 зарубежной литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
Работа основана на обследовании 116 человек (M:Ж – 57:59), возраст:
медиана – 41 г, интерквартильный размах – 31,5 – 57 лет. У 91 лица имелись
заболевания почек различной этиологии, у 14 – сердечно-сосудистые заболевания,
11 – практически здоровых людей составили контрольную группу.
Основным критерием включения больных в исследование было наличие
ХБП С1-С5 различной этиологии, прежде всего, гломерулопатий
Критериями исключения были:
- Наличие сахарного диабета (диабетическая нефропатия)
- ХБП С5д (диализ)
- ХБП С5т (трансплантация почек)
Терапия
на
иммуносупрессорами.
момент
обследования
кортикостериоидами
и
Отдельную группу составили пациенты с сердечно-сосудистыми
заболеваниями (эссенциальная гипертензия и коронарная болезнь сердца).
По основным диагнозам пациенты распределились следующим образом
(таблица 1):
Таблица 1. Основные контингенты обследованных
Диагноз
n
Показатели
Возраст, г
Пол, М:Ж
1. Контрольная группа
11 41,0[40,0-52,0]
6:5
2. IgA нефропатия (IgA)
18 35,5[27,0-41,0]
10:8
3. Мембрано-пролиферативный гломерулонефрит (МПГН) 12 38,5[27,5-59,0]
6:6
4. Фокально-сегментарный гломерулосклероз (ФСГС)
19 40,0[33,0-61,0]
12:7
5. Болезнь минимальных изменений (БМИ)
14 29,5[25,0-35,0]
7:7
6. Мембранозная нефропатия (МН)
12 52,0[43,0-65,0]
7:5
7. Тубулоинтерстициальная нефропатия (ТИН),
7
48,0[40,0-58,0]
4:3
8. Сердечно-сосудистая патология (ССП).
14 58,5[50,0-67,0]
5:9
Статистическая значимость различий по возрасту: P1-80,0019; P2-6=0,0071; P2-7=0,0251; P28=0,00011; P3-8=0,0288; P4-5=0,0378; P4-8=0,0062; P5-6=0,0064; P5-8=0,00018.
Также, было обследовано трое больных с системными васкулитами и шесть
пациентов с системной красной волчанкой (СКВ) с вовлечением почек.
При этом пациенты с СКВ и системными васкулитами в качестве отдельных
групп сравнения обычно не рассматривались, но эти пациенты включались в более
широкие выборки.
По величине расчетной скорости клубочковой фильтрации (рСКФ) только у
2-х пациентов с сердечно-сосудистой патологией не выявлялось признаков ХБП. У
остальных больных имели место проявления ХБП С1 – С3А.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Все пациенты прошли комплексное клинико-лабораторно-инструментальное
обследование,
соответствующее принятым
стандартам
в
нефрологии.
Восьмидесяти четырем пациентам была выполнена диагностическая нефробиопсия
с последующим морфологическим исследованием, включавшим светооптическую,
иммунофлюоресцентную и ультраструктурную технологи.
Концентрации уромодулина в сыворотке крови и моче (“BioVendor”, Чехия),
липокалина, ассоциированного с желатиназой нейтрофилов в моче (НГАЛ)
(“BioVendor”, Чехия), альфа-1 антитрипсина в моче (“Cloud-Clone Corp.”, США)
определяли иммуноферментным способом; цистатина С в сыворотке - методом
иммунотурбидиметрии (“Alfresa Pharma Соrporation”, Япония).
Рассчитывались показатели почечной экскреции уромодулина (таблица 2).
Таблица
2.
Характеристики
продукции/экскреции
уромодулина,
использованные в работе.
Наименование
Аббревиатура
Концентрация
уромодулина
в
Sumo
сыворотке крови
Концентрация
Uumo
уромодулина в моче
Отношение:
концентрация
уромодулина
в Uumo/Ucr
моче/концентрация
креатинина в моче
Концентрационный
индекс
Uumo/Sumo
уромодулина
Экскретируемая
фракция
(фракционная
EFumo
экскреция)
уромодулина
Суточная экскреция
Uumo24
уромодулина
«Уромодулиновый
индекс»
Uumo/рСКФ
Размерность
Примечание
нг/мл
-
мг/л
-
мг/г
Возможно,
отражает
величины
абсолютной экскреции уромодулина
-
%
Отношение:
концентрация
уромодулина в моче/концентрация
уромодулина в сыворотке крови
Отражает экскрецию уромодулина по
отношению
к
массе
функционирующей паренхимы почек.
Рассчитана на основе клиренса
креатинина.
мг/сут
-
мг/мл
Экскреция уромодулина в пересчете
на 1 мл клубочкового фильтрата. По
отношению к величине рСКФ,
рассчитанной по формуле CKD-EPI.
Устанавливались параметры почечного транспорта других веществ согласно
общепринятым алгоритмам. Величина скорости клубочковой фильтрации
вычислялась по уравнению CKD-EPI. В нефробиоптатах на световом уровне
рассчитывались доли полностью склерозированных гломерул и клубочков с
сегментарным склерозом и тяжесть повреждений мембран гломерулярных
капилляров, состояние мезангия, интерстиция и канальцев оценивались
полуколичественно.
АД исследовалось методом суточного мониторирования (“Кардиотехника”,
Россия).
Статистический анализ полученных первичных данных выполнялся с
помощью пакетов прикладных программ STATISTICA 10 и SPSS 20.
Предварительная оценка первичных данных показала, что статистическое
распределение подавляющего большинства изученных параметров не
соответствуют нормальному. В данной связи, пришлось ограничиться, в основном,
непараметрическими способами: критерии Манна-Уитни, Краскела-Уоллиса,
непараметрический коэффициент корреляции Спирмена. Применялись, также,
малочувствительные к характеру статистического распределения независимых
переменных многомерные методы – бинарная, мультиномиальная и порядковая
логистическая регрессия и ROC-анализ (Реброва О.Ю., 2012) и лишь изредка
параметрический
коэффициент
корреляции
Пирсона.
Поправки
на
множественность сравнений вводились с помощью FDR-теста. Полученные данные
обычно представлялись как медиана [интерквартильный размах]. Уровень
статистической значимости составлял <0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Во всей группе лиц, включенных в исследование, отмечалась прямая, высоко
статистически значимая связь, между уровнем СКФ и концентрацией уромодулина
в сыворотке крови. Наибольшие значения коэффициента ранговой корреляции
Спирмена были свойственны рСКФ, оцененной по формуле CKD-EPI на основе
креатинина (RS=0,67; P<0,0001). Наименьшее - между рСКФ, вычисленной на
основе сывороточной концентрации цистатина С (RS=0,44; P<0,0001).
Существовали, также, значимые прямые связи между расчетной величиной
скорости клубочковой фильтрации и концентрацией уромодулина в моче (RS=0,30;
P=0,0008) или его суточной экскрецией (RS=0,27; P=0,0035). При этом величины
коэффициентов корреляции между СКФ и концентрацией уромодулина в моче или
его суточной экскрецией были статистически значимо меньше, чем величины
коэффициента корреляции между СКФ и концентрацией уромодулина в сыворотке
крови (P=0,0117 и P=0,0058, соответственно).
Важно заметить, что концентрация уромодулина в сыворотке крови
прогрессивно снижалась по сравнению с контролем уже со второй стадии ХБП
(рисунок 1).
Рисунок 1. Концентрация уромодулина (Me[IQR]) в сыворотке крови и уровень
рСКФ на различных стадиях ХБП.
Уровень уромодулина в моче значимо снижался по сравнению с контролем
только на четвертой-пятой стадии ХБП (36,3[16,8-52,8] и 13,4[5,5-20,5], мг/л
соответственно; P=0,0074). Тогда как UUmo у пациентов с ХБП С1, ХБП С2,
ХБПС3А и ХБПС3Б значимо не отличались от найденной в группе контроля
(39,8[17,5-63,9];
37,3[21,2-61,0];
21,5[16,5-33,6];
21,1[4,6-49,9],
мг/л;
соответственно, P>0,1 во всех случаях; подтверждено поправкой на
множественность сравнений по FDR-методу).
Суточная экскреция, как и концентрация уряомодулина в моче, значимо
снижались по сравнению с контролем только на четвертой-пятой стадии ХБП
(64,6[28,6-90,3] и 23,4[11,3-33,7], мг/сут; соответственно, P=0,0089). В свою
очередь, UUmo24 при ХБП C1 составила: 76,6[30,9-104,3; ХБП C2: 70,0[37,9-142,4;
ХБП C3A: 35,8[27,6-85,6]; ХБП C3B: 27,4[11.1-77,7], мг/сут; различия по
сравнению с контролем во всех случаях оказались не значимыми (подтверждено
поправкой на множественность сравнений по FDR-методу).
Представленные выше данные, свидетельствуют о том, что: (1) у пациентов с
хронической болезнью почек концентрация уромодулина в сыворотке крови и
моче, суточная экскреция этого гликопротеина прямо связаны с величиной
расчетной скорости клубочковой фильтрации, что может указывать на уменьшение
экскреции (и, возможно, продукции) белка Тамма-Хорсфалла по мере усугубления
почечной дисфункции. (2) Сила корреляционной связи между сывороточной
концентрацией уромодулина и расчетной величиной скорости клубочковой
фильтрации значимо выше, чем степень связи между концентрацией уромодулина
в моче или суточной экскреции белка Тамма-Хоррсфалла и величиной СКФ, что
позволяет рассматривать концентрацию уромодулина в сыворотке крови в качестве
дополнительного интегрального показателя функционального состояния почек. (3)
Концентрация уромодулина в сыворотке крови отчетливо снижается при
значительно меньшей выраженности почечной дисфункции (меньшей стадии
ХБП), чем концентрация уромодулина в моче или суточная экскреция белка
Тамма-Хорсфалла. Это дает основание полагать, что концентрация уромодулина в
сыворотке крови является биомаркером начальных функциональных повреждений
почек. Кроме того, такие данные могут свидетельствовать о преимущественном
нарушении базолатерального трафика уромодулина при нарастании выраженности
морфологических изменений.
Тем более, что использование теста Краскела-Уоллиса показало, что
концентрация уромодулина (Sumo: Н=21,339; P=0,003) в сыворотке крови и
величины
фракционной
экскреции
(EFumo:
H=19,670;
P=0,0063)
этого
гликопротеина значимо различаются при различных клинико-морфологических
диагнозах. Однако эти различия в большей степени были ассоциированы не с
клинико-морфологическим диагнозом, как таковым, а с величиной скорости
клубочковой фильтрации (рСКФ: H=29,242; P=0,0001).
Дальнейший анализ ассоциаций между клинико-морфологической группой
(зависимая переменная) и величинами расчетной скорости клубочковой
фильтрации, суточной протеинурии и концентрации уромодулина в сыворотке
(независимые
переменные
–
ковариаты),
проведенный
с
помощью
мультиномиальной логистической регрессии подтвердил, что, именно, рСКФ
(P=0,003) и величина протеинурии (P<0,0001), но не концентрация сывороточного
уромодулина (P=0,720) являются значимыми предикторами изученного клиникоморфологического варианта заболевания.
Представленные выше результаты навели на мысль о том, что показатели
сывороточной концентрации/экскреции ТХБ в определенной мере ассоциированы с
клинико-морфологическим вариантом нефропатии, хотя, как только что было
отмечено, такие ассоциации, определяются, главным образом, межгрупповыми
различиями в величинах скорости клубочковой фильтрации. Тем не менее,
определенная связь показателей гомеостаза ТХБ с нозологической формой
(клинико-морфологической формой гломерулопатии) все же дала основание для
попыток использования таких данных в целях дифференциальной диагностики
нефропатий. Располагая сведениями об уровнях уромодулина в сыворотке крови и
параметрах экскреции данного гликопротеина, а также данными о сывороточной
или мочевой концентрации некоторых других протеинов, используемых как
биомаркеры почечного повреждения, мы также предприняли попытку реализации
подобного подхода. Для статистического анализа в этом случае была использована
бинарная мультифакторная логистическая регрессия.
Исследование разных возможных моделей в конечном итоге позволило
получить только два положительных результата. При включении в модели в
качестве независимых переменных величин концентраций уромодулина и
цистатина С в сыворотке крови, α1-антитрипсина и НГАЛ в моче, примерно, в 70%
позволяло правильно предсказывать морфологический диагноз при разграничении
ФСГС и БМИ (таблица 3).
Таблица 3. Прогнозирование ФСГС и БМИ в зависимости от концентрации
уромодулина и цистатина С в сыворотке крови, α1-антитрипсина и НГАЛ в моче.
Результаты бинарной мультифакторной логистической регрессии.
ӽ2=10,81; P=0,0288
Отношение шансов: 5,0; % правильных предсказаний: 69,70%
Группы Предсказано: ФСГС Предсказано: БМИ % правильных предсказаний
ФСГС 15
4
78,95
БМИ 6
8
57,14
Еще более впечатляющими оказались попытки дифференциальной
диагностики МН и IgA. Здесь процент правильно предсказанных диагнозов
достигал 80 (таблица 4).
Таблица 4. Прогнозирование МН и IgA в зависимости от концентрации
уромодулина и цистатина С в сыворотке крови, α1-антитрипсина и НГАЛ в моче.
Результаты бинарной мультифакторной логистической регрессии.
ӽ2=14,64; P=0,0055
Отношение шансов: 16,0; % правильных предсказаний: 80,0%
Группы Предсказано: МН Предсказано: IgA % правильных предсказаний
МН
8
4
66,67
IgA
2
16
88,14
Были выявлены значимые позитивные корреляции только между мочевой
концентрацией уромодулина и суточной экскрецией двухвалентных катионов –
кальция (коэффициент корреляции Спирмена: RS=0,26; P=0,007; коэффициент
корреляции Пирсона: r=0,27; P=0,006) и магния (коэффициент корреляции
Спирмена: RS=0,23; P=0,014; коэффициент корреляции Пирсона: r=0,19; P=0,047).
Как и в случае концентрации уромодулина в моче, сывороточная
концентрация белка Тамма-Хорсфалла прямо значимо коррелировала только с
суточной экскрецией двухвалентных катионов – кальция (коэффициент корреляции
Спирмена: RS=0,409; P<0,001; коэффициент корреляции Пирсона: r=0,383;
P<0,0001) и магния (коэффициент корреляции Спирмена: RS=0,276; P<0,0027;
коэффициент корреляции Пирсона: r=0,306; P<0,0008).
Величины суточной экскреции кальция и магния оказались прямо и значимо
связаны не только с концентрациями уромодулина в сыворотке крови или моче, но
и со скоростью клубочковой фильтрации (RS=0,35; P<0,001 и RS=0,23; P<0,01,
соответственно). Полученные данные могут указывать на то, что выведение
кальция и магния с мочой регулируется двояким образом. С одной стороны за счет
модуляции апикального и базолатерального транспорта двухвалентных катионов
уромодулином и, с другой стороны, за счет объема гломерулярной фильтрации,
обеспечивающей исходную общую нагрузку электролитами эпителиоцитов
дистальных канальцев. Принципиально, что полученные данные могут указывать
на то, что белок Тамма-Хорсфалла возможно способен модулировать не только
апикальный, но и базолатеральный тубулярный ионный транспорт.
У пациентов с гломерулопатиями максимальные известные величины
систолического давления были обратно ассоциированы с Sumo (RS=-0,26;
P=0,019), рСКФ (RS=-0,46; P<0,0001), суточной экскрецией кальция (UCa24; RS=0,25; P=0,021) и прямо с – долей полностью склерозированных клубочков (ДПСК;
RS=0,43; P<0,0001), тубулярной атрофией (ТА; RS=0,46; P<0,0001) и
интерстициальным фиброзом (ИФ; RS=0,42; P<0,0001). Модель порядковой
регрессии оказалась статистически значимой (P=0,008). Однако ни один из
вошедших в модель параметров не оказывал значимого индивидуального влияния
на максимально зафиксированный уровень систолического артериального давления
в дневные часы (дСАДма; P>0,1 во всех случаях).
Уровень максимального диастолического давления (дДАДма) был обратно
связан с Sumo (RS=-0,26; P=0,018); Uumo/Ucr (RS=-0,23; P=0,043), Uumo (RS=-0,23;
P=0,045), Uumo24 (RS=-0,22; P=0,05), рСКФ (RS=-0,48; P<0,0001), UCa24 (RS=0,26; P=0,017) и прямо – с ДПСК (RS=0,47; P<0,0001), ТА (RS=0,38; P<0,001), ИФ
(RS=0,37; P<0,001).
При этом существовала удовлетворительная модель порядковой регрессии,
включающая в качестве зависимых переменных, указанные выше параметры
(P=0,022). Однако значимым индивидуальным предиктором дДАДма выступала
только величина расчетной скорости клубочковой фильтрации (P=0,036).
Таким образом, результаты порядковой логистической регрессии показали,
что только уровень скорости клубочковой фильтрации может рассматриваться в
качестве значимого предиктора уровня диастолического артериального давления.
Это может свидетельствовать о том, что прямое участие ТХБ в развитии
артериальной гипертензии у больных гломерулопатиями требует дальнейших
доказательств.
Между тяжестью гломерулярных повреждений и концентрацией
уромодулина в сыворотке крови или параметрами почечной экскреции этого
гликопротеина было выявлено довольно мало значимых взаимосвязей (Таблица 5).
Так, доля полностью склерозированных клубочков обратно коррелировала с
концентрацией уромодулина в сыворотке крови и прямо – с фракционной
экскрецией белка Тамма-Хорсфалла. В то же время значимых корреляций между
величинами сывороточной концентрации уромодулина или параметрами его
почечной экскреции и степенью тубулоинтерстициальных повреждений выявлено
гораздо больше (таблица 5).
Таблица 5. Коэффициенты корреляции Спирмена между сывороточной
концентрацией уромодулина, показателями почечного транспорта этого белка и
характеристиками повреждений почек у пациентов с гломерулопатиями.
Показатели
ДПСК
ТА
ИФ
-0,27
-0,42
-0,45
Концентрация уромодулина в моче
-0,16
-0,32
-0,32
Отношение уромодулин мочи/креатинин мочи
-0,17
-0,21
-0,23
Концентрационный индекс уромодулина
0,07
0,00
0,03
Фракционная экскреция уромодулина
0,26
0,34
0,37
Суточная экскреция уромодулина
-0,13
-0,24
-0,27
“Уромодулиновый индекс”
0,00
0,09
0,08
Концентрация
крови
уромодулина
в
сыворотке
Примечание. ДПСК – доля полностью склерозированных клубочков, ТА –
тубулярная атрофия, ИФ – интерстициальный фиброз. Значимые корреляции
выделены жирным шрифтом.
Отметим, до последнего времени не был решен вопрос, какой параметр
гомеостаза уромодулина наилучшим образом отражает состояние почек.
Результаты проведенного корреляционного анализа свидетельствуют о том, что в
наибольшей степени с выраженностью гломерулярных, тубулярных и
интерстициальных повреждений коррелируют концентрация белка Тамма-
Хорсфалла в сыворотке крови и величина его фракционной экскреции (таблица 5).
По-видимому, эти показатели должны применяться при использовании
уромодулина в качестве биомаркера почечного повреждения и интегрального
индекса состояния почек.
Характер ассоциаций между концентрацией уромодулина в сыворотке крови
и выраженностью тубулярных или интерстициальных повреждений оказался очень
интересным. При уже незначительной степени атрофии канальцев концентрация
уромодулина в сыворотке становилась значимо ниже, чем у здоровых людей. Тогда
как СКФ у этих же пациентов существенно не отличалась от таковой в
контрольной группе. Далее кривые динамики сывороточной концентрации
уромодулина и СКФ в зависимости от степени атрофии эпителия канальцев
(тубулярная атрофия – ТА) имели конкордантную направленность (рисунок 2).
400
Sumo, нг/мл
300
140
120
250
100
200
80
150
60
100
40
50
20
0
рСКФ, мл/мин
350
160
рСКФ
PK-0 =0,519
PK-1 =0,435
*PK-2=0,00006
*PK-3=0,0022
Sumo
PK-0=0,151
*PK-1=0,027
*PK-2=0,0007
*PK-3=0,0046
рСКФ
Sumo
0
K
0
1
2
3
Выраженнос ть тубулярной атрофии, баллы
Рисунок 2. Взаимоотношения между концентрацией уромодулина в
сыворотке крови, рСКФ (медианы) и выраженностью тубулярной атрофии у
пациентов с гломерулопатиями. К – здоровые лица, 0 – больные гломерулопатиями
с отсутствием ТА; 1, 2, 3 – больные гломерулопатиями с незначительной,
умеренной и выраженной степенью ТА, соответственно. Критерий Манна-Уитни. *
- статистическая значимость подтверждена поправкой на множественность
сравнений по FDR-методу.
Практически, такие же взаимоотношения наблюдались между сывороточной
концентрацией белка Тамма-Хорсфалла и выраженностью интерстициального
фиброза (ИФ; рисунок 3).
Высокая диагностическая значимость сывороточной концентрации
уромодулина, чем рСКФ в отношении тубулярной атрофии и интерстициального
фиброза у пациентов с гломерулопатиями была подтверждена с помощью ROCанализа.
400
160
350
Sumo ,нг/мл
300
рСКФ
Sumo
рСКФ
PK-0=0,250
PK-1=0,597
*PK-2=0,000021
*PK-3=0,0018
140
120
250
100
200
80
150
60
100
40
50
20
0
рСКФ, мл/мин
Sumo
PK-0=0,249
*PK-1=0,027
*PK-2=0,0007
*PK-3=0,0046
0
K
0
1
2
3
Выраженность интерстицальрого фиброза, баллы
Рисунок 3. Взаимоотношения между концентрацией уромодулина в
сыворотке крови, рСКФ (медианы) и выраженностью очагового интерстициального
фиброза у пациентов с гломерулопатиями. К – здоровые лица, 0 – больные
гломерулопатиями с отсутствием ИФ; 1, 2, 3 – больные гломерулопатиями с
незначительной, умеренной и выраженной степенью ИФ, соответственно.
Критерий Манна-Уитни. * - статистическая значимость подтверждена поправкой
на множественность сравнений по FDR-методу.
.По результатам такого анализа представителей контрольной группы и
больных с незначительной степенью тубулярной атрофии, в частности, оказалось,
что площадь под кривой (AUC) для концентрации уромодулина в сыворотке
составляет 0, 725, что соответствует “хорошему” качеству модели, а для рСКФ –
только 0,580, что близко к "бесполезному" классификатору (рисунок 4).
Рисунок 4. Дифференциальная диагностика здоровых лиц и пациентов с
наличием незначительной тубулярной атрофии (результаты ROC-анализа).
Результаты ROC-анализа тех же параметров для интерстициального фиброза
были аналогичными (рисунок 5).
Рисунок 5. Дифференциальная диагностика здоровых лиц и пациентов с
наличием незначительной тубулярной атрофии (результаты ROC-анализа).
Как и в отношении атрофии канальцев, значение Sumo позволяло с хорошей
степенью уверенности (AUC=0,727) отличать пациентов с начальными признаками
фиброза интерстиция от представителей контрольной группы. При этом значение
AUC для рСКФ находилось на уровне “бесполезного” классификатора (0,554).
Таким образом, концентрация уромодулина в сыворотке крови начинает
снижаться при минимальной выраженности тубулярной атрофии или
интерстициального фиброза, когда величины СКФ еще остаются нормальными.
Поэтому сывороточная концентрация ТХБ перспективна в качестве биомаркера
ранних фиброзно-атрофических повреждений интерстиция почек.
Параметры почечной экскреции уромодулина таким свойством, повидимому, не обладают. Например, концентрация этого гликопротеина в моче
значимо снижалась только при максимальной выраженности тубулярной атрофии,
а изменения данного параметра в зависимости от выраженности
интерстициального почечного фиброза, вообще, не достигали статистической
значимости.
Нами предложена патогенетическая схема, объясняющая более медленное
снижение экскреции уромодулина по сравнению с уменьшением его сывороточной
концентрации при прогрессировании ХБП преимущественным повреждением
базолатерального трафика данного белка (рисунок 6). В здоровой почке (рисунок
6а) в клетках толстого восходящего отдела петли Генле происходит биосинтез
уромодулина (черные кружки), большая часть которого секретируется в просвет
канальца (Л – “люмен” на рисунке 6) и далее выделяется с мочой. Меньшее
количество ТХБ попадает в интерстиций (И – на рисунке 6) и затем по
перитубулярным капиллярам поступает в системный кровоток (рисунок 6а).
Рисунок
6.
Изменения
почечной
кинетики
уромодулина
при
прогрессировании хронической патологии почек и нарастании выраженности
тубулярной атрофии и интерстициального фиброза. И – интерстиций, Л – люмен.
Другие объяснения в тексте.
При прогрессировании хронической болезни почек, развитии начальных
проявлений тубулярной атрофии и интерстициального фиброза базолатеральная
секреция ТХБ существенно снижается (рисунок 6б), что, в конечном итоге,
вызывает уменьшение концентрации уромодулина в сыворотке крови. Выделение
этого гликопротеина в просвет канальца и, соответственно, его экскреция с мочой
еще значительно не страдают (рисунок 6б). На поздних этапах ХБП развиваются
выраженные тубулярная атрофия и интерстициальный фиброз, уменьшается число
клеток толстого восходящего отдела петли Генле вследствие сокращения массы
действующих нефронов (рисунок 6в). В такой ситуации базолатеральный
транспорт уромодулина и его сывороточная концентрация снижаются еще больше
(рисунок 6в). Секреция ТХБ в просвет канальца и дальнейшее поступление в мочу,
также, начинают уменьшаться, хотя бы за счет гибели части клеток-продуцентов
(рисунок 6в).
ВЫВОДЫ
1. У пациентов с хронической болезнью почек концентрация уромодулина в
сыворотке крови (RS=0,57; P<0,0001) и моче (RS=0,30; P=0,0008), суточная
экскреция этого гликопротеина (RS=0,27; P=0,0035) и отношение
уромодулин/креатинин мочи (RS=0,27; P=0,004) прямо связаны с величиной
расчетной скорости клубочковой фильтрации, что указывает на уменьшение
экскреции (и, возможно, продукции) белка Тамма-Хорсфалла по мере
усугубления почечной дисфункции.
2. Выявление значимых, прямых взаимосвязей между сывороточной
концентрацией уромодулина и суточной экскрецией кальция (RS=0,409;
P<0,0001) или магния (RS=0,276; P=0,0027), но не натрия, калия, хлора или
неорганического фосфора может указывать на то, что данный протеин
способен модулировать не только апикальный, но и базолатеральный
тубулярный транспорт двухвалентных катионов.
3. Теснее всего со степенью гломерулярных и тубулоинтерстициальных и
повреждений почек ассоциированы сывороточная концентрация этого белка
(негативно) и фракционная мочевая экскреция (позитивно), что позволяет
рекомендовать данные параметры в качестве дополнительных интегральных
тестов оценки состояния почек.
4. У пациентов с гломерулопатиями снижение уровня сывороточного
уромодулина при относительно сохранных величинах скорости клубочковой
фильтрации
может
быть
ранним
тубулоинтерстициального повреждения.
признаком
сопутствующего
5. С помощью бинарного мультифакторного логистического регрессионного
анализа показано, что на основе измерений концентраций уромодулина и
цистатина С в сыворотке крови, α1-антитрипсина и липокалина,
ассоциированного с желатиназой нейтрофилов в моче в 69,7% случаев
можно правильно разграничивать болезнь минимальных изменений и
фокально-сегментарный гломерулосклероз (P=0,0288); в 80,0% случаев IgA
нефропатию и мембранозную нефропатию (P=0,0055).
6. У пациентов с гломерулярной патологий концентрация белка ТаммаХорсфалла в сыворотке крови статистически значимо уменьшается на
второй стадии хронической болезни почек, тогда как суточная мочевая
экскреция данного гликопротеина отчетливо снижается лишь на четвертойпятой стадии данного состояния. Это может свидетельствовать о
преимущественном нарушении базолатерального трафика уромодулина при
нарастании выраженности почечной дисфункции.
7. Непараметрический корреляционный анализ показал, что у пациентов с
гломерулопатиями уровни минимального, максимального и среднего
систолического и диастолического артериального давления, чаще всего,
обратно ассоциированы с сывороточной концентрацией уромодулина,
величиной расчетной скорости клубочковой фильтрации, суточной
экскрецией кальция и прямо с выраженностью склеротических
повреждений почечной ткани. Однако результаты порядковой регрессии
подтвердили, что только величина скорости клубочковой фильтрации
является значимым независимым предиктором минимальных уровней
систолического и средних и максимальных уровней диастолического
артериального давления. Эти данные не дают убедительных доказательств
существенной роли белка Тамма-Хорсфалла в развитии артериальной
гипертензии у таких больных.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. У пациентов с хронической болезнью почек концентрацию уромодулина в
сыворотке крови и величину его фракционной экскреции следует
рассматривать как важные дополнительные интегральные показатели
состояния этого органа.
2. Снижение сывороточной
концентрации
белка Тамма-Хорсфалла при
относительно сохранных величинах расчетной скорости клубочковой
фильтрации у больных гломерулопатиями является ранним тестом для
выявления начальных проявлений тубулярной атрофии и интерстициального
фиброза.
3. Комплексное определение уровней уромодулина и цистатина С в сыворотке
крови, α1-антитрипсина и липокалина, ассоциированного с желатиназой
нейтрофилов в моче может использоваться для дифференциальной
диагностики болезни минимальных изменений и фокально-сегментраного
гломерулосклероза или IgA нефропатии и мембранозной нефропатии.
Список работ, опубликованных по теме диссертационной работы:
1. Смирнов А.В. Уромодулин и выраженность тубулоинтерстициальных
повреждений у пациентов с нефропатиями/А.В. Смирнов, М. Хасун, И.Г.
Каюков, В.Г. Сиповский, О.В. Галкина, И.М. Зубина, А.Г. Кучер, Р.В.
Зверьков, А.В. Карунная//Нефрология. - 2015. – Т. 19, № 2. — С. 49-54.
2. Хасун М. Уромодулин и экскреция ионов у пациентов
с
гломерулопатиями/М. Хасун, И.Г. Каюков, О.В. Галкина, О.Н. Береснева,
М.М. Парастаева, А.В. Смирнов//Нефрология. - 2016 – Т. 20, № 1. — С. 51-56
3. Смирнов А.В. Уромодулин сыворотки как ранний биомаркер атрофии
канальцев и интерстициального фиброза у пацентов с гломерулоптиями/А.В.
Смирнов, М. Хасун, И.Г. Каюков, О.В. Галкина, В.Г. Сиповский, М.М.
Парастаева, Е.О. Богданова//Терапевтический архив. – 2018. – Т. 90, №6. - С.
41-47.
4. Khasun M. Serum uromodulin is early biomarker of interstitial fibrosis/tubular
atrophy in patients with glomerulopathies/M. Khasun, I. Kayukov, O. Beresneva, M.
Parastaeva, O. Galkina, V.Sipovskii, A. Smitnov//Nephrol. Dial. Transpl.- 2017. Vol.32, Suppl.3.- P. iii539; https://doi.org/10.1093/ndt/gfx168.MP309.
5. Khasun M. Serum concentration and urinary excretion of uromodulin in
patients with different stages of chronic kidney disease/Mokhamad Khasun, Ivan
Kayukov, Olga Galkina, Irina Zubina, Olga Beresneva, Marina Parastaeva, Anatoly
Kucher, Alexey Smirnov//Nephrol. Dial. Transplant. – 2018. - Vol. 33, Suppl.1. – P. i26;
https://doi.org/10.1093/ndt/gfy104.FP149
6. Khasun M. The Role of Uromodulin in Blood Pressure Control in Patient With
Glomerulopathy. / Khasun M., Kayukov I.G., Galkina O.V., Zubina I.M. // III
Conference Dedicated to the International Day of DNA-2016 “Modern Biotecnology for
Sciece and Practice”. - 2016 — P. 11-12
7. Khasun M. Association Between Serum Urumodulin and Kidney Lesions in
Patient with Chronic Kidney Disease (CKD) / Khasun M., Kayukov I.G., Sipovski V.G.,
Galkina O.V., Zubina I.M. // III Conference Dedicated to the International Day of DNA2016 “Modern Biotecnology for Sciece and Practice”. - 2016 — P. 12 -13
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
БМИ ДПСК ИФ МПГН МН НГАЛ
СКФ ССП ТА ТИН ТХБ ФСГС ХБП EFumo IgA Sumo Uumo Uumo/Ucr -
Болезнь минимальных изменений
Доля полностью склерозированных клубочков
Интерстициальный фиброз
Мембрано-пролиферативный гломерулонефрит
Мембранозная нефропатия
Липокалин, ассоциированный с желатиназой нейтрофилов
Скорость клубочковой фильтрации
Сердечно-сосудистая патология
Тубулярная атрофия
Тубулоинтерстициальная нефропатия
Белок Тамма-Хорсфалла
Фокально-сегментарный гломерулосклероз
Хроническая болезнь почек
Экскретируемая фракция (фракционная экскреция) уромодулина
IgA нефропатия
Концентрация уромодулина в сыворотке крови
Концентрация уромодулина в моче
Отношение: концентрация уромодулина в моче/концентрация креатинина в
моче
Uumo/Sumo - Концентрационный индекс уромодулина
Uumo24 Суточная экскреция уромодулина
Uumo/рСКФ «Уромодулиновый индекс»
-
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа