Научная статья на тему 'Динамика содержания сывороточных маркеров апоптоза для оценки прогноза хронической болезни почек у детей'

Динамика содержания сывороточных маркеров апоптоза для оценки прогноза хронической болезни почек у детей Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
181
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕТИ / ХРОНИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ ПОЧЕК / АПОПТОЗ / FAS-ОПОСРЕДОВАННЫЙ / CHILDREN / CHRONIC KIDNEY DISEASE / APOPTOSIS / FAS-INDUCED

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Комарова Ольга Викторовна, Кучеренко А. Г., Смирнов И. Е., Цыгин А. Н.

Цель исследования: изучить динамику содержания ключевых сывороточных маркеров апотоза sFas-рецептора и его лиганда sFas-L, цитохрома С и аннексина V у детей на разных стадиях хронической болезни почек (ХБП) для определения роли апоптоза клеток почечных структур в прогрессировании патологии почек. Пациенты и методы: в исследовании участвовали 68 детей с ХБП 1-3-й ст. в возрасте 3-17 лет. Результаты: отличные от нормальных значения sFas-R, sFas-L, аннексина V были обнаружены у детей на всех стадиях ХБП. Содержание цитохрома С достоверно превышало физиологический диапазон у детей с ХБП 1-й ст., однако имело тенденцию к повышению и на 2-й и 3-й ст. ХБП. При проведении дисперсионного анализа была установлена сильная корреляция между уровнем протеинурии и совокупностью всех 4 сывороточных показателей. У детей с неиммунной патологией без нарушения функций почек и у пациентов со 2-й ст. ХБП при сравнении сывороточных уровней маркеров апоптоза в условиях терапии ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента и в отсутствии такого лечения установлено значимое повышение содержания sFas-R у пациентов без нефропротективной терапии. Выводы: в развитие и прогрессирование ХБП вовлечены как Fas-опосредованный, так и митохондриальный путь программируемой гибели гломерулярных и тубулярных клеточных структур почек. Применение с нефропротективной целью ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента уменьшает степень выраженности процессов апоптоза в них, в первую очередь ингибируя активность Fas-опосредованного механизма реализации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Комарова Ольга Викторовна, Кучеренко А. Г., Смирнов И. Е., Цыгин А. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Dynamics of Concentration of Apoptosis Serum Markers in Assessment of Prognosis of Chronic Kidney Disease in Children

Aim: to investigate sFas-receptor and its ligand, sFas-L, cytochrome C and annexin V as the apoptotic markers in children with CKD to determine the renal cell apoptosis role in the progression of a renal disease. Patients and methods: 68 children with CKD 1-3 from 3 to 17 years were examined. Results: sFas-R, sFas-L, annexin V significant differed from normal value at all stages of CKD. Cytochrome C level was significantly higher than normal in children with CKD1. But tended to increase at and 2 and 3 stages correspondingly. Significant correlation was determinated between proteinuria and the combination of all four markers. Comparing serum levels of apoptosis markers in children with non-immune disorders without renal dysfunction treated and iACE not treated and in patients with CKD-2 t a significant excess of the level of sFas-R in patients without iACE therapy was found. Conclusions: Fas-mediated and mitochondrial programmed cell death are implicated in development and progression of CKD. ACE inhibitors reduced the severity of apoptosis, primarily by inhibiting the activity of its Fas-mediated pathway.

Текст научной работы на тему «Динамика содержания сывороточных маркеров апоптоза для оценки прогноза хронической болезни почек у детей»

В помощь врачу

О.В. Комарова, А.Г. Кучеренко, И.Е. Смирнов, А.Н. Цыгин

Научный центр здоровья детей РАМН, Москва, Российская Федерация

Динамика содержания сывороточных маркеров апоптоза для оценки прогноза хронической болезни почек у детей

Контактная информация:

Комарова Ольга Викторовна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения нефрологии НИИ педиатрии ФГБУ «НЦЗД» РАМН

Адрес: 119991, Москва, Ломоносовский проспект, д. 2, стр. 1, тел.: (499) 134-13-08, e-mail: komarova@nczd.ru Статья поступила: 13.08.2013 г., принята к печати: 28.10.2013 г.

104

Цель исследования: изучить динамику содержания ключевых сывороточных маркеров апотоза sFas-рецептора и его лиганда sFas-L, цитохрома С и аннексина V у детей на разных стадиях хронической болезни почек (ХБП) для определения роли апоптоза клеток почечных структур в прогрессировании патологии почек. Пациенты и методы: в исследовании участвовали 68 детей с ХБП 1-3-й ст. в возрасте 3-17 лет. Результаты: отличные от нормальных значения sFas-R, sFas-L, аннексина V были обнаружены у детей на всех стадиях ХБП. Содержание цитохрома С достоверно превышало физиологический диапазон у детей с ХБП 1-й ст., однако имело тенденцию к повышению и на 2-й и 3-й ст. ХБП. При проведении дисперсионного анализа была установлена сильная корреляция между уровнем протеинурии и совокупностью всех 4 сывороточных показателей. У детей с неиммунной патологией без нарушения функций почек и у пациентов со 2-й ст. ХБП при сравнении сывороточных уровней маркеров апоптоза в условиях терапии ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента и в отсутствии такого лечения установлено значимое повышение содержания sFas-R у пациентов без нефропротективной терапии. Выводы: в развитие и прогрессирование ХБП вовлечены как Fas-опосредованный, так и митохондриальный путь программируемой гибели гломерулярных и тубулярных клеточных структур почек. Применение с нефропротективной целью ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента уменьшает степень выраженности процессов апоптоза в них, в первую очередь ингибируя активность Fas-опосредованного механизма реализации.

Ключевые слова: дети, хроническая болезнь почек, апоптоз, Fas-опосредованный.

(Вопросы современной педиатрии. 2013; 12 (5): 104-107)

ВВЕДЕНИЕ

Хроническая болезнь почек (ХБП) занимает особое место среди хронических неинфекционных болезней т. к. она широко распространена в популяции, связана с рез-

ким ухудшением качества жизни, высокой смертностью и в терминальной стадии приводит к необходимости применения дорогостоящих методов заместительной терапии: диализа и пересадки почки [1].

O.V. Komarova, A.G. Kucherenko, I.E. Smirnov, A.N. Tsygin

Scientific Centre of Children Health of RAMS, Moscow, Russian Federation

Dynamics of Concentration of Apoptosis Serum Markers in Assessment of Prognosis of Chronic Kidney Disease in Children

Aim: to investigate sFas-receptor and its ligand, sFas-L, cytochrome C and annexin V as the apoptotic markers in children with CKD to determine the renal cell apoptosis role in the progression of a renal disease. Patients and methods: 68 children with CKD 1-3 from 3 to 17 years were examined. Results: sFas-R, sFas-L, annexin Vsignificant differed from normal value at all stages of CKD. Cytochrome C level was significantly higher than normal in children with CKD1. But tended to increase at and 2 and 3 stages correspondingly. Significant correlation was determinated between proteinuria and the combination of all four markers. Comparing serum levels of apoptosis markers in children with non-immune disorders without renal dysfunction treated and iACE not treated and in patients with CKD-2 t a significant excess of the level of sFas-R in patients without iACE therapy was found. Conclusions: Fas-mediated and mitochondrial programmed cell death are implicated in development and progression of CKD. ACE inhibitors reduced the severity of apoptosis, primarily by inhibiting the activity of its Fas-mediated pathway.

Key words: children, chronic kidney disease, apoptosis, Fas-induced.

(Voprosy sovremennoipediatrii — Current Pediatrics. 2013; 12 (5): 104-107)

Под термином «хроническая болезнь почек» подразумевают наднозологическое понятие, объединяющее всех больных с сохраняющимися в течение 3 и более мес признаками повреждения ткани почек по данным лабораторных и инструментальных исследований и/или снижением их фильтрационной функции. В зависимости от скорости клубочковой фильтрации (СКФ) выделяют 5 стадий ХБП [2]. Именно потенциальная возможность утраты функции почек позволяет адекватно оценить вероятность и риски развития неблагоприятных исходов, что особенно важно у детей.

В настоящее время достигнуты значительные успехи в раскрытии патогенетических звеньев прогрессирования хронических заболеваний почек [3]. При этом особое внимание уделяется т. н. неиммунным факторам прогрессирования. Считается доказанным, что неиммунное прогрессирование хронических заболеваний почек развивается вследствие сочетанного воздействия ряда патологических факторов, таких как:

• системная артериальная гипертензия;

• гемодинамические нарушения в почках, характеризующиеся повышенной перфузией почечных клубочков с развитием внутриклубочковой гипертензии и гиперфильтрации;

• появление и/или усугубление уже существующей протеинурии;

• усиление склеротических процессов в почках за счет стимуляции пролиферативных процессов [4].

Все указанные факторы находятся во взаимосвязи и являются звеньями одной патогенетической цепи формирования нефросклероза. При развитии гломерулярного и интерстициального склероза, которые в значительной мере обусловливают прогрессирование хронических заболеваний почек, нарушается баланс между клеточной пролиферацией и гибелью клеток [5].

В основе потери клеточной массы лежит процесс апоптоза — программируемой гибели клеток (ПГК). При развитии нефросклероза происходит чрезмерная активация апоптоза гломерулярных и тубулярных эпителио-цитов с потерей в первую очередь таких функционально значимых клеток, как подоциты и тубулярные эпителио-циты. Существует 2 взаимосвязанных и взаимодополняющих пути реализации ПГК. Первый — рецепторный, через активацию системы трансмембранных рецепторов Fas (CD95, APO-1), ФНО-Р1 (рецептор фактора некроза опухоли-1 — tumor necrosis factor receptor-1) и соответствующих им лигандов (Fas-лиганд и ФНО а-лиганд) с передачей сигнала через цитоплазменный белок FADD (Fas-associated death domain) с последующей активацией каскада каспаз (цистеиновых аспартатзависимых про-теиназ), что в конечном итоге приводит к гибели клетки. Второй путь запуска апоптоза — внутриклеточный, с активацией митохондрий со снижением мембранного потенциала на внутренней мембране органеллы и набуханием ее матрикса [6].

К индукторам апоптоза относят трансформирующий фактор роста (ТФР) р, ФНО а, сосудистый эндотелиальный ростовой фактор, оксид азота. Суть молекулярных механизмов апоптоза отражают такие лабораторные показатели сыворотки крови, как растворимая фор-

ма Fas-рецептора (sFas) и его лиганда (sFas-L), а также цитохром С, которые являются ключевыми участниками каскада процессов апоптоза [7-9].

В последние годы при изучении процессов ПГК пристальное внимание стали уделять изучению биологической активности белка аннексина V, относящегося к семейству аннексинов. Это связано с тем, что аннек-син V, как и другие члены семейства, не выделяется из нормальных клеток — его источником являются только апоптотические клетки [10].

Таким образом, оценка регуляции и степени выраженности процессов апоптоза при ХБП дает возможность глубокого анализа молекулярных механизмов нефро-склероза.

Цель исследования: изучить динамику содержания ключевых сывороточных маркеров апоптоза (sFas-рецептора и его лиганда sFas-L, цитохрома С и аннек-сина V) у детей на разных стадиях ХБП для определения роли апоптоза клеток почечных структур в прогрессировании патологии почек.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Участники исследования

В исследование было включено 68 детей с ХБП, из них 33 девочки и 34 мальчика в возрасте от 3 до 17 лет (средний возраст 8,4 года). Референтную группу составил 21 условно здоровый ребенок.

Все пациенты были распределены по группам в соответствии со стадиями ХБП в зависимости от показателей СКФ, рассчитанных по формуле Шварца (табл. 1):

• 1-я группа — ХБП 1-й ст. — СКФ > 90 мл/мин (п = 38);

• 2-я группа — ХБП 2-й ст. — СКФ 89-60 мл/мин (п = 17);

• 3-я группа — ХБП 3-4-й ст. — СКФ < 60 мл/мин (п = 13).

Методы исследования

У всех участников исследования в сыворотке крови иммуноферментным методом определяли концентрацию растворимых форм sFas-R и sFas-L, а также цитохрома С и аннексина V.

Статистическая обработка данных

Результаты исследования были статистически обработаны с использованием пакета прикладных программ IBM SPSS-21. Данные представлены в виде среднего (S) ± стандартное отклонение (SD). Различия считали статистически значимыми при p < 0,05 и p < 0,01.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Значимое превышение нормальных значений sFas-R, sFas-L, аннексина V обнаружено у детей на всех стадиях ХБП (табл. 2). Уровень цитохрома С существенно превышал физиологический только у детей с ХБП 1-й ст., однако имел тенденцию к повышению и на 2-й и 3-й ст. ХБП.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что на всех стадиях ХБП избыточно активирован как Fas-опосредованный, так и митохондриальный путь реализации ПГК.

При проведении дисперсионного анализа установлена сильная корреляция (R2 = 0,793) между выраженностью протеинурии и совокупностью всех 4 показателей.

105

ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ПЕДИАТРИИ /2013/ ТОМ 12/ № 5

В помощь врачу

Таблица 1. Спектр клинических и морфологических диагнозов пациентов на разных стадиях хронической болезни почек

106

Клинический диагноз 1-я группа СКФ > 90 мл/мин n = 38 2-я группа СКФ 89-60 мл/мин n = 17 3 группа СКФ < 60 мл/мин n = 13

Идиопатический нефротический синдром: 26 8 3

а) активная стадия; 15 8 3

б) стадия частичной/полной ремиссии; в) морфологический диагноз: 11 - -

• болезнь минимальных изменений; 10 - -

• фокально-сегментарный гломерулосклероз; 10 6 1

• мембранопролиферативный гломерулонефрит; 3 2 2

• мезангиопролиферативный гломерулонефрит 3 - -

Неиммунные нефропатии: 12 9 10

а) рефлюкс-нефропатия; 3 3 3

б) наследственный нефрит; 4 3 2

в) тубулопатии; 2 - -

г) поликистоз почек, аутосомно-доминантный вариант; 1 2 2

д) состояние после перенесенного гемолитико-уремического синдрома 2 1 3

Примечание. СКФ — скорость клубочковой фильтрации.

Таблица 2. Значение исследуемых маркеров апоптоза у детей в зависимости от стадии хронической болезни почек

Группы sFas-R (нг/мл) sFAS-L (нг/мл) Цитохром С (нг/мл) Аннексин V (нг/мл)

1-я группа СКФ > 90 мл/мин (п = 38) 0,54 ± 0,16* 0,130 ± 0,01** 1,7 ± 0,72** 1,65 ± 0,18*

2-я группа СКФ 89-60 мл/мин (п = 17) 0,53 ± 0,1* 0,123 ± 0,01 0,38 ± 0,28 1,47 ± 0,14*

3-я группа СКФ < 60 мл/мин (п = 13) 0,50 ± 0,05* 0,122 ± 0,01 0,49 ± 0,7 1,34 ± 1,3*

Группа контроля (п = 21) 1,89 ± 0,37 < 0,01 0,28 ± 0,03 0,225 ± 0,01

Примечание. * — p < 0,01 по сравнению с группой контроля, ** — p < 0,05 по сравнению с группой контроля; СКФ — скорость клубочковой фильтрации.

Таблица 3. Значения маркеров апоптоза у детей с хронической болезнью почек 1-й ст. в зависимости от нозологии

Маркер Нефротический синдром,активная стадия Протеинурия > 2,5 г/сут Нефротический синдром, стадия частичной ремиссии Протеинурия < 0,5 г/сут Нефротический синдром, стадия полной ремиссии Протеинурия отсутствует Протеинурия при неиммунной патологии (0,7-1 г/сут) Норма

sFas-R, нг/мл 4,36 ± 0,6*** 3,0 ± 0,1 3,3 ± 0,9 4,24 ± 0,7*** 1,89 ± 0,37

sFAS-L, нг/мл 0,134 ± 0,03** 0,128 ± 0,04 0,131 ± 0,04 0,139 ± 0,05** < 0,01

Цитохром С, нг/мл 0,38 ± 0,02 0,45 ± 0,03 0,35 ± 0,04 0,41 ± 0,04 0,28 ± 0,03

Аннексин V, нг/мл 1,17 ± 0,08 1,28 ± 0,07 1,25 ± 0,15 1,19 ± 0,2 0,225 ± 0,01

Примечание. ** — p < 0,05 по сравнению с группой контроля, *** — p < 0,05 по сравнению с группой пациентов в стадии частичной/полной ремиссии нефротического синдрома.

Связь маркеров активности апоптоза и одного из основных факторов прогрессирования ХБП также свидетельствует о вовлеченности обоих механизмов ПГК в патогенез нефросклероза.

Процессы ПГК играют существенную роль не только в патогенезе склеротических изменений, но и участвуют в формировании различных форм патологии почек. Нарушению механизмов апоптоза отводят значимую

роль и при различных нефропатиях, таких как гломеру-лонефриты, поликистоз почек, диабетическая нефропатия [11, 12].

В нашем исследовании также был проведен сравнительный анализ значений изучаемых маркеров у пациентов с идиопатическим нефротическим синдромом и группы детей с неиммунной патологий (наследственный нефрит, поликистоз почек, рефлюкс-нефропатия)

в функционально компенсированной стадии болезни (табл. 3).

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ результатов показал, что у детей с различной хронической патологией почек без снижения СКФ уровень маркеров апоптоза значимо отличается от нормальных значений. У пациентов как с активной стадией нефротического синдрома, так и с неиммуногенными нефропатиями, сопровождающимися умеренной протеинурией, число sFas-рецепторов было достоверно выше, чем у детей с минимальной протеинурией или при ее отсутствии (частичная/полная ремиссия нефротического синдрома).

Полученные данные позволяют предположить, что при протеининдуцированном апоптозе ведущим является именно Fas-опосредованный его путь.

В нашем исследовании была проведена также сравнительная оценка сывороточных уровней маркеров апоптоза в условиях терапии ингибиторами ангиотен-зинпревращающего фермента и в отсутствии такого лечения. Так, при концентрации исследуемых маркеров у детей с неимунными нефропатиями в функционально компенсированной стадии болезни было получено статистически значимое превышение (p < 0,05) значений растворимой формы Fas-рецептора у детей без терапии ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента по сравнению с детьми, получавшими их в дозе 0,3-0,5 мг/кг в сут (0,65 ± 0,2 и 0,42 ± 0,1 нг/мл, соответственно). При анализе возможной разницы показателей ПГК при наличии или отсутствии нефропротек-тивной терапии у детей с ХБП 2-й ст. было установлено, что уровень sFas-R был достоверно выше у детей без лечения ингибиторами ангиотензинпревращающего

фермента (0,62 ± 0,06 и 0,48 ± 0,07 нг/мл, соответственно). Концентрация аннексина V у детей с СКФ 60-90 мл/мин оказалась достоверно ниже при приеме ингибиторов АПФ, чем при отсутствии данного лечения (1,12 ± 0,01 и 1,16 ± 0,02 нг/мл, соответственно). Следовательно, процессы Fas-опосредованного апоптоза были более выраженными у пациентов без нефро-протективной терапии.

Данное положение обосновывает целесообразность проведения уже на 1-й ст. ХБП нефропротектив-ной и антисклеротической терапии ингибиторами ангио-тензинпревращающего фермента, которые выступают в качестве блокаторов одного из ключевых индукторов данного процесса — ТФР р [13]. Необходимо отметить, что и при снижении СКФ проведение нефропротективной терапии уменьшает степень выраженности процессов ПГК как одного из механизмов нефросклероза и тем самым замедляет темпы дальнейшего прогрессирования нефропатий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлено, что в развитие и прогрессирование ХБП вовлечены как Fas-опосредованный, так и митохондриальный путь ПГК. Применение с нефропротективной целью ингибиторов АПФ уменьшает выраженность апоптоза, в первую очередь ингибируя активность его Fas-опосредованного механизма реализации.

В соответствии с современными представлениями молекулярной биологии о процессах межклеточных взаимодействий, лежащих в основе нефросклероза, полученные результаты дают основания для продолжения тщательного изучения данных молекулярных процессов с целью совершенствования нефропротективной антисклеротической лечебной стратегии у детей с ХБП [14].

107

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. National Kidney Foundation. K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease: evaluation, classification, and stratification. Am. J. Kidney Dis. 2002; 39 (2 Suppl. 1): 1-266.

2. Смирнов А. В., Добронравов В. А., Каюков И. Г. и др. Хроническая болезнь почек: дальнейшее развитие концепции и классификации. Нефрология. 2007; 11 (4): 7-17.

3. Fogo A. B. Mechanisms of progression of chronic kidney disease. Pediatr. Nephrol. 2007; 2: 2011-2022.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Bohle A., Muller G. A., Wehrmann M. et al. Pathogenesis of chronic renal failure in the primary glomerulopathies, renal vasculopathies, and chronic interstitial nephritides. Am. J. Kidney Dis. 1996; 49 (Suppl.): 2-9.

5. Комарова О. В., Кучеренко А. Г., Смирнов И. Е., Цыгин А. Н. Роль нарушений процессов апоптоза в прогрессировании хронической болезни почек у детей. Нефрология и диализ. 2013; 15: 135-139.

6. Широкова А. В. Апоптоз. Сигнальные пути и изменение ионного и водного баланса клетки. Цитология. 2007; 49 (5): 385-394.

7. Jaber B. L., Perianayagam M.C., Balakrishnan V. S., King A. J. Mechanisms of neutrophil apoptosis in uremia and relevance of the

Fas (APO-1, CD95)/Fas ligand system. J. Leuk. Biol. 2001; 69 (6): 1006-1012.

8. Green D. R., Kroemer G. The pathophysiology of mitochondrial cell death. Science. 2004; 305 (5684): 626-629.

9. Dounousi E., Koliousi E., Papagianni A. Mononuclear leukocyte apoptosis and inflammatory markers in patients with chronic kidney disease. Am. J. Nephrol. 2012; 36: 531-536.

10. Hughes J., Savill J. S. Apoptosis in glomerulonephritis. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2005; 14 (4): 389-395.

11. Tao Y., Kim J., Stanley M. et al. Pathways of caspase-mediated apoptosis in autosomal-dominant polycystic kidney disease. Kidney Int. 2005; 67: 909-919.

12. Моисеев С. В., Арутюнов Г. П., Фомин В. В. Ингибиторы АПФ и нефропротекция при хронических заболеваниях почек с протеинурией. Клин. нефрол. 2009; 2: 31-36.

13. Bakris G. L. Slowing nephropathy progression: focus on proteinuria reduction. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2008; 3: 3-10.

14. Metcalfe W. How does early chronic kidney disease progress. Nephrol. Dial. Transplant. 2007; 22 (Suppl. 9): 26-30.

ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ПЕДИАТРИИ /2013/ ТОМ 12/ № 5

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.