CC BY
31
616.379-008.64-053.5/.67:616.633.1:577.15
КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФЕРМЕНТУРИИ У ДЕТЕЙ С САХАРНЫМ
ДИАБЕТОМ 1-ГО ТИПА
Макеева Н.И., Цымбал В.Н.
Харьковский национальный медицинский университет
Обследовано 60 пациентов от 6 до 17 лет, страдающих сахарным диабетом 1-го типа с различной длительностью заболевания, и 20 практически здоровых детей группы контроля. Определяли уровни реноспецифических ферментов холинэстеразы, L-аланинаминопептидазы и б-глюкозидазы в моче. Установлено повышение уровня этих ферментов, что свидетельствует о нарушении функции гломерулярного и тубулярного аппаратов почек.
Ключевые слова: ферментурия, диабетическая нефропатия, дети.
Сахарный диабет (СД) по распространенности занимает 3-е место в мире среди неинфекционных болезней, уступая сердечнососудистым и онкологическим заболеваниям. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 347 миллионов людей во всем мире страдают этим сложным заболеванием. СД признан неинфекционной эпидемией XXI века [3]. Больных СД детей в мире становится больше на 70 тысяч ежегодно [5]. По прогнозам экспертов ВОЗ, в следующие 10 лет общее число случаев смерти из-за диабета возрастет вдвое, а к 2030 году диабет станет одной из ведущих причин смерти в мире. Сосудистые осложнения являются главной причиной смертности от СД. Одним из самых тяжелых осложнений СД является диабетическая нефропа-тия (ДН), которая входит в число основных причин почечной недостаточности. Фактическая распространенность ДН составляет от 20 до 38%, что в 2 раза превышает зарегистрированную [11]. По данным различных авторов, от 30 до 50% пациентов, заболевших СД в детском возрасте, умирают от почечной недостаточности [14,16]. Одним из наиболее информативных методов диагностики ДН является исследование уровня микроальбуминурии (МАУ). Постоянная МАУ, которая определяется трижды в течение 2-3 мес., свидетельствует о наличии у больного уже III стадии ДН, когда остановить прогрес-сирование процесса в сторону терминальной стадии ХПН возможно лишь у 50% больных [2,6]. Поэтому остается актуальным поиск ранних, специфических маркеров поражения почек при СД. По данным многих авторов, при СД в почках происходит повреждение канальцев и клубочков, что приводит к нарушению тубу-лярного и гломерулярного аппаратов почек, а в мочу последовательно выделяются ферменты с различной клеточной локализацией [8].
Таким образом, определение уровня ферментурии у детей с СД позволит определить уровень повреждения структурных элементов почек и своевременно назначить адекватную терапию.
Цель работы - совершенствование ранней диагностики ДН у детей, страдающих СД 1-го типа, путем исследования в моче активности реноспецифических ферментов.
Объект и методы исследования. Обследовано 60 детей (32 мальчика и 28 девочек), больных СД 1-го типа в возрасте от 6 до 17 лет. В зависимости от длительности заболевания пациенты разделены на группы: 1-я группа (п=10, средний возраст 14,64 ± 1,63 лет) с длительностью заболевания до 1 года, 2-я группа (п=25, средний возраст 12,09 ± 0,93 лет) с длительностью заболевания от 1 до 5 лет, 3-я группа (п=10, средний возраст 13,21 ± 0,89лет) с длительностью СД более 5 лет и нормоальбуминурией, 4-я группа (п=15, средний возраст 15,46 ± 0,57 лет) с длительностью заболевания более 5 лет и ДН в стадии МАУ
В группу контроля включены 20 практически здоровых детей аналогичного возраста, которые не имели жалоб, клинических признаков, анамнестических данных, которые бы свидетельствовали о наличии какого-либо хронического заболевания, а в течение последних двух месяцев - острых.
Пациенты были обследованы согласно протоколам диагностики и лечения детей, больных СД [12]. Определение уровня МАУ в суточной моче проводили путем осадка полиэтиленгликоля комплексом «антиген-антитело» методом конечной точки с помощью стандартного набора производства I.S.E.S.r.l. (Италия). Определение скорости клубочковой фильтрации (СКФ) проводили расчетным путем по формуле Шварца.
Определение в моче уровня реноспецифичного фермента холинэстеразы (ХЭ), которая способна проникать через поврежденный гломерулярный фильтр [10], проводили кинетическим методом с использованием бутирил-тиохолину с помощью коммерческого набора реагентов ООО НПП "Филисит-Диагностика" (Украина) на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 405 нм. Для оценки повреждения тубулярного аппарата исследовали активность ферментов нейтральной б-глюкозидазы (б-HD) и L-аланинаминопептидазы (L-AP). Активность б-HD (КФ 3.2.1.20; фермент щеточной каймы эпителия канальцев) измеряли по скорости образования глюкозы из мальтозы и выражали в мкмоль мальтозы, распавшейся за 1 час. Активность L-AP (КФ 3.4.1.2; лизосомальный фермент) определяли кинетическим фотометрическим методом с использованием реактивов «Сигма» (США). Активность всех ферментов была отнесена к 1 ммоль креатинина мочи. Исследования проводились на программируемом фотометре «Стат-ФАКС» (США), спектрофотометре «СФ-2000 Био» (Россия).
Статистический анализ проводили с помощью статистических пакетов "EXCELL FOR WINDOWS" и "STATISTICA 7.0. FOR WINDOWS ". В качестве характеристики группы для признаков с распределением, соответствующим закону Гаусса, определяли среднее арифметическое значение (х)- ег0 ошибку (S) и стандартное отклонение (S). Для выборок с распределением, отличным от нормального определяли медиану (Me) и интер-квартильний размах (Lq - нижний квартиль; Uq - верхний квартиль). При сравнении показателей, которые характеризовались сравнением более 2 точек, использовали Н критерий дисперсионного анализа Краскла-Уоллиса (KW). За уровень значимости принимали р<0,05. Для сравнения двух выборок использовали непараметрический U-кри-терий Манна-Уитни (MW), а различия считали достоверными с учетом поправки Бонферрони. Оценку связи между рядами показателей определяли с помощью метода ранговой корреляции Спирмана (r).
Результаты и их обсуждение. У детей всех групп установлено наличие длительной гипергликемии, что подтверждает высокий уровень гликозилированного гемоглобина (НЬА1с) без групповых различий (все р<0,05) (табл. 1).
У 20% пациентов 1-й группы (СКФ - 136±3,9 мл/мин) и 32% больных 2-й группы (СКФ - 143±4,75 мл/мин) наблюдалась тенденция к гиперфильтрации. У 30% пациентов 3-й группы и у 40% больных 4-й группы зафиксировано снижение СКФ (88±3,4 мл/мин и 85±4,8 мл/мин соответственно). Это, очевидно, связано с истощением физиологических компенсаторных механизмов и прогрес-сированием ДН.
Результаты показателей активности ферментов мочи у детей больных СД 1-го типа представлены в таблице 2.
Таблица 1 - Статистические характеристики некоторых показателей течения СД
Таблица 2 - Статистические характеристики множественного и парного сравнения активности ферментурии обследованных детей с ДН
Показатель Стат. показатели Дети, больные СД 1-го типа
1-я гр. (п=10) 2-я гр. (п=25) 3-я гр. (п=10) 4-я гр. (п=15)
НЬ1Ас, % Ме ^ 11,86 8,13 14,41 11,41 8,9 14,4 12,28 10,45 13,32 12,65 9,98 13,82
СКФ, мл/мин Ме Lq; ^ 128 124 136 122 108 138 104 69 124 106 77 117
МАУ, мг/сут Ме Lq и<0 8,6 6,0 10,9 12.3 6,2 20.4 11,9 7,0 19,7 46,8 35,6 57,4
Таблица 2 - Статистические характеристики показателей ферментов в моче
Стат. Дети, больные СД 1 -го типа
Показатель 1-я гр. 2-я гр. 3-я гр. 4-я гр. Контроль
(п=10) (п=25) (п=10) (п=15) (п=20)
ХЭ, Ме 5,75* 8,30* 6,45* 7,5* 2,97
Ед/мг Lq 5,50 8,15 6,20 7,15 2,89
креатин ^ 6,12 8,54 6,70 7,65 3,10
Ме 9,82 16,32* 10,35* 9,12 7,05
а-НБ, ти/мл Lq 9,73 15,92 9,94 8,72 6,55
^ 10,15 16,64 10,51 9,31 7,97
Ь-АР, Ме 5,8* 6,5* 6,4* 5,9* 4,8
нкат/1ммоль Lq 5,5; 6,4 6,3 5,7 4,5
креатина 6,2 6,8 6,8 6,1 5,1
Примечание.* - р<0,05 при сравнении с показателями группы контроля.
После проведенного множественного сравнения статистических характеристик показателей ферментурии отметим, что критерий Краскла-Уолисса (Н) по всем параметрам высоко значимый (таблица 3). Это дает право утверждать, что статистические характеристики соответствующих показателей различных групп значимо отличаются между собой, а уровень лабораторных показателей, которые исследовались, зависит от принадлежности пациента к той или иной группе.
Исследование содержания ХЭ в моче определило статистически значимое повышение его уровня, по сравнению с контролем, у детей всех групп (соответственно, рк-1 = 0,0001, рк-2 = 0,0000, рк-3 = 0,0000, рк-4 = 0,0000). При попарном сравнении определены достоверные различия между соответствующими показателями детей всех групп (см. таблицу. 3). По степени отклонения от нормативных показателей уровни ХЭ распределились следующим образом: наивысшее отклонение установлено у детей 2-й группы (1=71,99), второе ранговое место занял уровень ХЭ у больных 4-й группы (1 = 49,65), на третьем месте по степени отклонения находится показатель ХЭ у пациен-
Критерии сравнения и уровни их значимости ХЭ L-АP а-НБ
КШ Н 66,58419 54,39451 62,8271
Р 0,0000 0,0000 0,0000
МШ р* Р1.2 = 0,0000 Ри = 0,0012 р1-4 = 0,0003 р2.3 = 0,0000 р2-4 = 0,0019 р3-4 = 0,0000 р1-2= 0,0003 р1-3= 0,007 р1-4 = 0,4053 р2-3 = 0,4449 р2_4= 0,0000 р3-4= 0,0019 р1-2 = 0,0000 р1-3 = 0,0000 р1-4 = 0,0005 р2-3 =0,031 р2-4 =0,0000 р3-4 =0,0000
Примечание.* - согласно поправке Бонферрони достоверность различий при р<0,0125.
тов 3-й группы (1 = 43,75). Наименьшее отклонение, но статистически значимое, зафиксировано у пациентов 1-й группы (1 = 36,42). Принимая во внимание результаты экспериментальных и клинических исследований, доказывающих, что повышенный уровень ХЭ в моче возможен при несостоятельности гломерулярного фильтра [4,9], так называемом, синдроме повышенной клубочко-вой проницаемости, можно предположить, что нарушения гломерулярного фильтра у больных с СД 1-го типа регистрируются уже на первом году заболевания. С ростом продолжительности СД увеличивается и уровень проницаемости гломерулярного фильтра, что подтверждено корреляционной связью между длительностью СД и уровнем ХЭ у детей 1-й и 2-й групп (г = +0,59; р <0,01). Существенное, длительное нарушение целости гломеру-лярного фильтра в дальнейшем сопровождается развитием МАУ, что наглядно подтверждено интеркорреляцией между уровнем ХЭ и МАУ (г = +0,54; р <0,05) у больных 4-й группы.
При исследовании уровня б-НБ определено статистически значимое повышение этого показателя у больных всех групп по сравнению с группой контроля (соответственно, рк-1 = 0,0006, рк-2 = 0,0000, рк-3 = 0,0000, рк-4= 0,0006). При попарном сравнении не определены достоверные различия между показателями ферментурии пациентов 2-й и 3-й группы. Распределение уровней б-НБ по степени отклонения от нормативных показателей: наивысшее отклонение установлено у детей 2-й группы (1 = 20,26), второе ранговое место занял уровень б-НБ у больных 3-й группы (1 = 4,92), на третьем месте по степени отклонения находится показатель б-НБ у пациентов 4-й группы (1 = 3,58). Наименьшее отклонение, но статистически значимое, зафиксировано у пациентов 1-й группы (1 = 3,65). Поскольку б-НБ мочи имеет исключительно почечное происхождение и свидетельствует о повреждении почечной ткани [1], повышение ее активности у пациентов с СД 1-го типа, в первую очередь, свидетельствует о вовлечении в патологический процесс канальцев нефрона. Наименьшее отклонение уровня б-НБ мочи у детей 1-й группы может свидетельствовать о компенсаторном сохранении структурно-функционального состояния эпителия канальцев. А снижение активности б-НБ у детей 4-й группы скорее всего обусловлено нарушением канальцевого аппарата с формированием склероза [15]. Многими авторами доказано, что экскреция всех ферментов с мочой снижается с прогрессированием ХПН [7,13,14].
Уровни лизосомального фермента L-AP, по сравнению с контролем, у пациентов всех групп были достоверно выше (соответственно р = 0,0009, рк-2 = 0,0000,
рк-3 = 0,0000, рк-4 = 0,0000). При попарном сравнении не выявлено достоверных различий между показателями ферментурии больных 1-й и 4-й группы, а также 2-й и 3-й группы. По степени отклонения от нормативных показателей уровни L-AP распределились следующим образом: наивысшее отклонение установлено у детей 2-й группы 0: = 17,2), второе ранговое место занял уровень L-AP у больных 3-й группы (: = 11,52), на третьем месте по степени отклонения находится показатель L-AP у пациентов 4-й группы (: = 9,93). Наименьшее отклонение, но статистически значимое, зафиксировано у пациентов 1-й группы (: = 5,4).
Повышение активности лизосомального фермента L-АР в моче позволяет диагностировать нарушение целостности тубулярного аппарата и свидетельствует о глубоком повреждении эпителия проксимальных канальцев почек [1] среди обследованных детей с СД 1-го типа.
Таким образом, проведенное исследование показало, что гломерулярная и канальцевая дисфункции наблюдаются уже на первом году заболевания, выраженность нарушений нарастает по мере продолжительности болезни. Определение в моче уровней органоспецифичес-ких почечных ферментов с различной клеточной локализацией можно использовать для уточнения топики поражения почек, а также для ранней диагностики ДН у детей, страдающих СД 1-го типа.
Заключение. Учитывая то, что формирование и про-грессирование ДН происходит до появления явных клинических признаков и МАУ, поиск ранних маркеров повреждения тубулярного и гломерулярного аппаратов почек остается актуальным. Также целесообразным считаем изучение показателей обмена соединительной ткани почек, что даст возможность на ранних этапах определить формирование по анализам мочи нефросклероза и разработать средства адекватной ренопротекции.
Литература
1. Белова М.А. Диагностика функционального состояния и степени повреждения почечных канальцев I типа у детей, больных сахарным диабетом I типа: дис. канд. мед наук: 14.00.09 /
М.А. Белова. - Оренбург, 2008. - 137 с.
2. Дедов И.И. Диабетическая нефропатия / И.И. Дедов, М.В. Шестакова. - М. Универсум паблишинг, 2000. - 240 с.
3. Информационный бюллетень ВОЗ N°312, сентябрь 2012 г.
4. Рослый И.М. Гипотеза: адаптивное значение ферменемии / И.М. Рослый, С.В. Абрамов. - Пат. физ. и экспер. терапия - 2003. - №4. - С. 5-9.
5. Сенаторова А.С. Сахарный диабет от ребенка до взрослого / А.С. Сенаторова, Ю.И. Караченцев и др. - Монография. - Харьков: Изд-во ХНМУ, 2009. - С. 94-96.
6. Хирманов В.Н. Факторы риска: микроальбуминурия / В.Н. Хирманов. - Тер. архив. - 2004. - №9. - С.78-84.
7. Цыганенко А.Я. Клиническая биохимия / А.Я. Цыганенко, В.И. Жуков, В.В. Мясоедов, И.В. Завгородний. — Москва. «Три-ада-Х». — 2002. 504 с.
8. Шулутко Б.И. Нефрология-2002. Современное состояние проблемы / Б.И. Шулутко. - СПб.: Ренкор, 2002. - 780 с.
9. Юрьева Э.А. Диагностический справочник нефролога / Э.А. Юрьева, В.В. Длин - М.: Оверлей, 2002. - 96 с.
10. Дриль 1.С. Маркери пошкодження ниркових канальщв у дгтей iз хрошчним захворюванням нирок: дис. канд. мед. наук: 14.01.10 / 1.С. Дриль - Харюв, 2011. - 141 с.
11. 1ванов Д.Д. НефролоНя в практищ сiмейного лшаря / Д.Д. 1ванов, О.М. Корж. - Навч.-метод. посiбник. — 2-ге вид., переробл. — Донецьк: Видавець Заславський О.Ю., 2012. — 384 с.
12. Про затвердження протоколiв надання медично!' допомо-ги дгтям за спещальшстю "Дитяча ендокринолопя": протокол надання медично!' допомоги дгтям хворим на цукровий дiабет. Наказу МОЗ Украши № 254 вщ 27.04.2006.
13. John Chan. Diabetic Nephropathy / Chan John. - InTech, Published: April 20, 2012. - P. - 3-5.
14. Kanwar Y.S., Wada J., Sun L. Diabetic nephropathy: mechanisms of renal disease progression / Y.S. Kanwar, J. Wada, L. Sun [et al.]. - E. Biol. Med. (Maywood). - 2008. - Vol. 233(1). - P. 4-11.
15. Mezzano S. Angiotensin II and Renal Fibrosis / S. Mezzano, M. Ruiz-Ortega, J. Egido. - Hypertension. - 2001. - Vol. 38. - P. 635-640.
1 6 . Nephropathy in Diabetes (American Diabetes Association) / Diabetes Care. - 2004. - Vol.1. - P. 79-83.
CLINICAL SIGNIFICANCE OF ENZYMEURIA IN CHILDREN WITH DIABETES MELLITUS TYPE 1
Makeyeva N.I, Tsymbal V.N. Kharkov National Medical University
60 children suffering from diabetes mellitus type 1 with various duration of the disease and 20 healthy children from the control group have been examined. Levels of renospecific enzymes such as cholinesterase, L-alanine aminopeptidase and 6-glucosidase in urine were estimated. The increased levels of these enzymes indicating disorders of the glomerular and tubular kidney apparatus were found.
Key words: enzymeuria, diabetic nephropathy, children.
Адрес для корреспонденции: е-mail: makeevanataly@rambler.ru Поступила 29.08.2013
