CC BY
1490
УДК:616.379-008.64-06:616.61
ПРЕДИКТОРЫ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ НЕФРОПАТИИ У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА
М. В. Капланян, Н. В. Ворохобина, В. Ю. Ряснянский ФГБОУ ВО Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова,
Санкт-Петербург, Россия
Цель исследования: сопоставление различных предикторов диабетической нефропатии, включающих показатели СКФ, рассчитанные по креатинину и цистатину С, содержания СДМА и фактора Клото в крови больных сахарным диабетом 1 типа с нормальной и умеренно сниженной фильтрационной функцией почек. Определение сывороточного уровня цистатина С с расчетом СКФ по формулам CKD-EPI , CKD-EPI „ , в дополнении к расчету СКФ
г тг г ^ Су5> сгеа^суэ7 1
по креатинину CKD-EPI повышает надежность диагностики диабетической нефропатии у больных сахарным диабетом 1 типа. Исследование уровня цистатина С крови целесообразно уже со стадии гиперфильтрации у больных сахарным диабетом 1 типа. Развитие поражение почек у больных сахарным диабетом 1 типа характеризуется увеличением уровня СДМА крови. Содержание сывороточного уровня СДМА обратно взаимосвязано с СКФ. При интерпретации показателей фактора Клото в крови и СКФ, рассчитанной по уровню цистатина С, выявлена отрицательная корреляция. Полученные нами данные свидетельствуют, что определение цистатина С в крови с расчетом СКФ по цистатину С, исследование сывороточного уровня СДМА и фактора Клото позволяют детализировать выраженность поражения почек у больных сахарным диабетом 1 типа с учетом состояния клубочковой фильтрации, канальце-вой реабсорбции и интенсивности дисфункции эндотелия.
Ключевые слова: сахарный диабет 1 типа, диабетическая нефропатия, цистатин С, фактор Клото, симметричный диметиларгинин.
Введение
Диабетическая нефропатия и развившаяся вследствие нее терминальная стадия хронической почечной недостаточности являются одними из наиболее частных причин смерти больных сахарным диабетом 1 типа [1]. Установлено, что механизмом развития патологических изменений сосудистого русла при хронической болезни почек является увеличение сывороточного уровня симметричного диме-тиларгинина [2]. Симметричный диметилар-гинин (СДМА) является метилированным производным аминокислоты L-аргинина. Он выделяется преимущественно почками, его плазменный уровень отражает почечную функцию. В метаанализе 18 исследований с участием 2136 пациентов диагностирована отрицательная взаимосвязь концентрации СДМА с референс-методом определения СКФ по клиренсу инулина [3]. Как взрослые, так и дети с ранними стадиями почечной недостаточности имеют уже значительно повышенный уровень СДМА, который отрицательно коррелирует со скоростью клубочковой фильтрации [4]. Одним из важнейших механизмов развития диабетической нефропатии является действие различных факторов роста. Фактор
роста фибробластов 23 (FGF23) участвует в эмбриональном развитии, росте клеток, морфогенезе, а также в опухолевом росте и инвазии [5]. Установлено, что FGF23 регулирует почечную экспрессию фосфатов через натрий-зависимые ко-транспортеры фосфатов NaPi2a и NaPi2c, ингибируя проксимальную реабсорб-цию фосфатов, что способствует фосфурии и гипофосфатемии [6, 7]. Свое биологическое действие на органы-мишени FGF23 проявляет в присутствии ко-фактора Клото. Выявлено, что по мере прогрессирования хронической болезни почек от 1 к 5 стадии наблюдается увеличение уровня FGF23 и параллельное снижение фактора Клото [6, 8].
Одним из маркеров нарушения канальце-вой реабсорбции является цистатин С. Данный белок выделен из спинномозговой жидкости и мочи у пациентов с почечной патологией [1]. Доказано, что показатель цистатина С в крови наиболее точно отражает состояние почечной функции [9-12]. Опубликованы отдельные работы посвященные изучению цистатина С при диабетической нефропатии [12, 13], однако его роль в развитии нарушений функции почек у пациентов сахарным диабетом (СД) 1-го типа остается не до конца изученной.
Цель исследования: сопоставление различных предикторов диабетической нефропатии, включающих показатели СКФ, рассчитанные по креатинину и цистатину С, содержания СДМА и фактора Клото в крови больных сахарным диабетом 1 типа с нормальной и умеренно сниженной фильтрационной функцией почек.
Материалы и методы исследования
Обследовано 57 больных сахарным диабетом 1 типа, из них 37 мужчин и 20 женщин, в возрасте от 21 до 57 лет (медиана 30 лет), с длительностью заболевания с момента постановки диагноза от 33 до 2 лет (медиана 8 лет). Всем пациентам проводили общеклиническое обследование, лабораторную оценку функционального состояния почек, осуществляли контроль компенсации углеводного обмена. У большинства больных СД 1-го типа независимо от длительности заболевания выявлена декомпенсация углеводного обмена (по уров-
ню гликированного гемоглобина в крови). Средние значения гликированного гемоглобина у пациентов составили 8%. Контрольную группу составили 15 человек в возрасте от 19 до 42 лет (медиана 28 лет) без СД, с нормо-альбуминурией и нормальным уровнем кре-атинина в крови. Все больные, включенные в исследование, получали инсулинотерапию в базис-болюсном режиме. У всех обследованных пациентов отсутствовала артериальная гипертензия и они не получали ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента или антагонисты рецепторов ангиотензина II с нефропротективной целью. В исследование не были включены больные с первичной патологией почек без сахарного диабета, с инфекцией мочевыводящих путей, нефротическим синдромом, хронической болезнью почек 2-5 стадии, хроническими воспалительными заболеваниями. Общая характеристика участников исследования представлена в табл. 1.
Таблица 1
Общая характеристика участников исследования
Число Минимальное Максимальное Среднее
Показатели пациентов значение значение значение
возраст 57 21 57 31
стаж диабета 57 2 33 10
Клото, нг/мл 52 0,04 0,4 0,1
Hbc% 57 5 12,5 8
креатинин 57 47 103 71
цистатин, нг/мл 53 706 2146 1225
СДМА 49 0,2 0,7 0,4
Кокрофт-голт 57 75 217 124
СКФ ЕР1 57 72 151 116
СКФцист, мг/л 53 46 141 85
СКФ, cys-creat 53 55 135 91
В соответствии с рекомендациями экспертов KDIGO по диагностике и лечению хронической болезни почек (ХБП), скорость клубочковой фильтрации (СКФ) определяли по формулам CKD-EPI на основании уровня в сыворотке крови креатинина (CKD-EPIcreat, 2009 г.), цистатина С (CKD-EPIcys, 2012 г.). Определение концентрации цистати-на С в сыворотке крови проводили иммуно-турбидиметрическим методом на анализаторе Abbott Architect C8000 с помощью наборов Human Cystatin C Elisa (BioVendor). Изучен
сывороточный уровень циркулирующей формы Klotho (Human soluble — Klotho ELISA kit с набором анти-Klotho антител). Использовалось следующее оборудование: фотометр Мультискан (LABSYSTEMS, Финляндия); вошер автоматический MULTIWASH (LABSYSTEMS, Финляндия), а также реактив: набор Human soluble alfa-Klotho Assay (Takara, Япония). С помощью иммуноферментного метода исследовалась концентрация СДМА в сыворотке крови. Использовался набор SDMA ELISA Kit. Показатели СКФ рассчитывали
с помощью калькулятора Национального Почечного Фонда США (http://www.kidney.org/pr ofessionals/kdoqi/gfr_calculator.cfm). Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом. Все пациенты давали письменное информированное согласие на участие в исследовании. Статистическая обработка проведена с использованием программы Statistica 10 (StatSoft, Inc, 2011, США), с использованием методов непараметрической статистики. Межгрупповые различия оценивали с помощью критерия Манна-Уитни и ANOVA Краскела — Уоллиса. Взаимосвязь полученных данных изучали с помощью рангового корреляционного анализа Спирмена, многофакторного пошагового регрессионного анализа. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05.
Результаты и их обсуждение
Снижение СКФ у больных СД наблюдается при нормальной экспрессии альбумина с мочой и, следовательно, является основным методом диагностики ХБП. Учитывая сложность расчета СКФ референсными изотопными методами (51Cr-EDTA), а также методологические ограничения, возникающие при оценке СКФ по креатинину, предпринимаются попытки найти альтернативные способы оценки фильтрационной функции почек. Показано, что формулы оценки СКФ, основанные на ци-статине С, дают более достоверные значения СКФ, по отношению к референсному методу (51Cr-EDTA), в сравнении с формулой MDRD [7]. Мы провели сопоставление показателей СКФ, рассчитанных по рекомендованным экспертами KDIGO формулам CKD-EPIcreat (2009 г.) и CKD-EPI (2012 г.), а также ре-
зультатам расчета СКФ по MDRD, Кокроф-та — Голта у больных СД1 типа (рис. 1). Между результатами СКФ, рассчитанными по формулам СКЮ-ЕР1 „ и СКЮ-ЕР1 , установлена
сгеа! суБ' ^
положительная взаимосвязь. У 33 из обследованных 57 больных показатели СКФ, рассчитанные по формулам CKD-ЕРIcreat и CKD-ЕР1суз, свидетельствовали о разной стадии ХБП. При использовании формул расчета СКФ, основанных на сывороточном уровне цистатина С (С^-ЕР1 ,С^-ЕР1 t ), количество
4 суБ' сгеа^с;^'
больных с нормальными показателями СКФ, а так же с гиперфильтрацией снижалось, увеличивались случаи СКФ ниже 90 мл/мин/м2 (табл. 2). Эксперты KDIGO рекомендуют исследовать уровень цистатина С крови у больных сахарным диабетом с показателем СКФ по креатинину 45-59 мл/мин/1,73 м2, не имеющих другой почечной патологии [3]. Наши данные свидетельствуют о целесообразности расчета СКФ с учетом цистатина С (СКD-ЕР1суз) у больных сахарным диабетом 1 типа для верификации уже 1 стадии хронической болезни почек. В качестве дополнительного маркера поражения почек у больных сахарным диабетом 1 типа исследовался сывороточный уровень симметричного диметиларгинина. Повышение данного показателя относится к предикторам дисфункции эндотелия. СДМА практически полностью метаболизируется почками. Концентрация СДМА в сыворотке крови у обследованных больных СД варьировала от 0,3 до 0,7 нмоль/л, в контрольной группе — от 0,3 до 0,5 нмоль / л. Нормальная концентрация СДМА в сыворотке крови — 0,39-0,69 нмоль/л. При сопоставлении данных сывороточного уровня СДМА в основной и контрольной группах корреляции выявлено не было.
Рис. 1. Разброс уровней СКФ при расчете с использованием цистатина С и /или креатина в крови.
При исследовании показателя СДМА в зависимости от гендерной принадлежности, диагностирована тенденция к увеличению сывороточного уровня СДМА у мужчин. Согласно результатам многочисленных исследований, СДМА отрицательно коррелирует со скоростью клубочковой фильтрации и является пер-
спективным показателем почечной патологии. Полученными нами данные так же свидетельствует о целесообразности исследования сывороточного уровня СДМА у больных сахарным диабетом 1 типа. Выявлена отрицательная корреляция СДМА и результатами расчета СКФ по формулам С^-ЕР! (г= (-) 0,29; р=0,03).
Таблица 2
Показатели СКФ при использовании различных формул расчета
Формулы СКФ <89 мл/мин/м2 90-120мл/мин/м2 <121 мл/мин/м2 Количество пац-тов
Кокрофт-Голт 8 19 30 57
CKD-EPI 6 29 22 57
CKD-EPIcys 33 17 3 53
СКD-EPIcys-creat 26 21 6 53
СКФ-EPI cys-creat
Рис. 2. Симметричный диметиларгинин при различных показателях СКФ-EPI
г г creat-cys
При определении взаимосвязи между сывороточным уровнем СДМА и СКФ, рассчитанной с использованием показателя цистатина С в сыворотке крови CKD-EPIcys диагностирована отрицательная корреляция (г= (-) 0,3; р=0,04).
У 30 из обследованных больных определили показатели СКФ ниже 90 мл/мин/м2 по СKD-ЕР1су8, при этом уровень СДМА в сыворотке крови составил 0,44 нмоль/л. При нормальных показателях СКФ (90-120 мл/мин/м2) по СKD-ЕР1су> сывороточный уровень СДМА — от 0,3 до 0,4 нмоль/л, в среднем 0,38 нмоль/л. Диагностирована отрицательная взаимосвязь между сывороточным уровнем СДМА и показателями СКФ, рассчитанными по CKD-EPI „ .
' 1 сгеа1>сув
Роль фактора Клото в патогенетической концепции развития диабетической нефропатии не оставляет сомнения. При повышении сывороточного уровня цистатина С диагностировано сильное и достоверное снижение фактора Клото (r= (-) 0,3; p<0,001). С помощью коэффициентов парной корреляции Пирсона выявлена сильная обратная корреляция (r= (-) 0,720; p<0,001) между показателями СКФ, рассчитанной по формуле CKD-EPIcys и уровнем циркулирующей формы белка Клото, при этом значимой связи (p>0,05) между сывороточной концентрациейи фактора Клото и уровнем экскреции альбумина с мочой выявлено не было. Полученные нами результаты подтверждают данные Maria S. и соавт. (2012) о блокирующем
эффекте латентного иммунного воспаления в почке на секрецию Клото в канальцах.
Взаимосвязь между декомпенсацией углеводного обмена (гликированный гемоглобин) и изменением сывороточного уровня фактора Клото не установлена.
По результатам нашего исследования, сывороточный уровень фактора Клото отрицательно коррелировал с цистатином С крови, и, соответственно, с результатами расчета СКФ, основанными на цистатине С (CKD-EPI ,
^ 4 СуБ
CKD-EPI „ ). У 8 из обследованных больных определили показатели СКФ ниже 90 мл/мин/м2 по MDRD, при этом уровень
фактора Клото в сыворотке крови составил 0,175 нг/мл [0,09; 0,29]. При нормальных показателях СКФ (90-120 мл/мин/м2) по MDRD сывороточный уровень фактора Клото от 0,06 до 0,1 нг/мл, в среднем 0,08 нг/мл.
У 31 из обследованных больных определили показатели СКФ ниже 90 мл/мин/м2 по СKD-ЕР1суз, а уровень фактора Клото в сыворотке крови варьировал от 0,07 до 0,15 нг/мл, составляя в среднем 0,08 нг/мл. При нормальных показателях СКФ (90-120 мл/мин/м2) по СKD-ЕPIcys сывороточный уровень фактора Клото — от 0,08 до 0,15 нг/мл, в среднем 0,1 нг/мл (р<0,05) (табл. 3).
Таблица 3
Уровень фактора Клото в сыворотке крови при различных показателях СКФ, рассчитанных с использованием формулы СKD-ЕPIcys у больных сахарным диабетом 1 типа
СКФ-CKD-EPI мл/мин/1,73 м2 cys Фактор Клото в сыворотке
крови нг/мл [Lq;Uq]
Снижение n=31 0,08 [0,07; 0,15]
Норма n=28 0,1 [0,08; 0,55]
Повышение n=5 0,15 [0,1; 0,3]
Заключение
Определение сывороточного уровня цистати-на С с расчетом СКФ по формулам CKD-EPIcys, CKD-EPI „ , в дополнении к расчету СКФ
сгеа^суБ' ^ 1 ^
по креатинину CKD-EPI повышает надежность диагностики диабетической нефропатии у больных сахарным диабетом 1 типа. Исследование уровня цистатина С крови целесообразно уже со стадии гиперфильтрации у больных сахарным диабетом 1 типа. Развитие поражение почек у больных сахарным диабетом 1 типа характеризуется увеличением уровня СДМА крови. Содержание сывороточного уровня СДМА обратно взаимосвязано с СКФ. При интерпретации показателей фактора Клото в крови и СКФ, рассчитанной по уровню цистатина С, выявлена отрицательная корреляция. Полученные нами данные свидетельствуют, что определение ци-статина С в крови с расчетом СКФ по цистатину С, исследование сывороточного уровня СДМА и фактора Клото позволяют детализировать выраженность поражения почек у больных сахарным диабетом 1 типа с учетом состояния клубоч-ковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и интенсивности дисфункции эндотелия.
Литература
1. Дедов И. И. Скрининг диабетической нефро-патии в Российской Федерации/И. И. Дедов, О. К. Викулова, О. Ю. Сухарева // Сахарный диабет и хроническая болезнь почек.- 2009.-С. 39-59.
2. Christopher R. Vascular Dysfunction in Chronic Kidney Disease/R. Christopher [et al.] // The International Journal of Cardiology.- 2011.— Vol. 1.— P. 2-6.
3. Achan V. All-trans-Retinoic acid increases nitric oxide synthesis by endothelial cells: a role for the induction of Dimethylarginine Dimethylamino-hydrolase/V. Achan [et al.] // Circulation Research. —2002. — V. 90. — No. 7.— P. 764-769.
4. Lin K. Impaired nitric oxide synthase pathway in diabetes mellitus: role of asymmetric dimethyl-arginine and Dimethylarginine Dimethylami-nohydrolase/K. Lin [et al.] //Circulation.— 2002. — V. 106. — No. 8.- P. 987-992.
5. Maftei D. Phophatonins — a new perspective on mineral metabolism/D. Maftei [et al.] // Journal of Clinical Medicine.—2008.— V. 3. — No. 4.— P. 274-279.
6. Добронравова В.А. Современный взгляд на патофизиологию вторичного гиперпара-тиреоза: роль фактора роста фибробластов 23 и Klotho // Нефрология. - 2011. - Т. 15. — № 4. - С. 11-20.
7. Шутов Е.В. Значение фактора роста фибробластов 23 у больных с хронической болезнью почек: обзор современных исследований // Лечащий врач. - 2012. - № 8. - С. 12-16.
8. Милованова Л.Ю. Новые маркеры кардио-ренальных взаимосвязей при хронической болезни почек/Л. Ю. Милованова, Ю. С. Ми-лованов, Л. В. Козловская, Н. А. Мухин // Терапевтический архив. — 2013. — № 6. — C. 17-24.
9. Viberti C. The kidney in diabetes: significance of the early abnormalities/С. Viberti [et al.] // Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. — 1986. - V. 15. - P. 753-782.
10. Chew-Harris S. Lean mass modulates glomerular filtration rate in males of normal and extreme body composition/S. Chew-Harris [et al.] // Internal medicine journal. — 2014. — V. 44. — P. 749-756.
11. Knight E. Factors influencing serum cystatin C levels other than renal function and the impact on renal function measurement/E. Knight [et al.] // Kidney International. — 2004. — V. 65. — No. 4. — P. 1416-1421.
12. BrietM. Chronic kidney disease and vascular remodeling: molecular mechanism and clinical implication/M. Briet, K. D. Burns // Clinical Science. — 2012. — V. 123. — No. 7. — P. 399-416.
13. Disthabanchong S. Vascular calcification in chronic kidney disease: Pathogenesis and clinical implication // World Journal of Nephrology. — 2012. — Vol. 1. — No. 2. — P. 43-53.
М. В. Капланян
Тел.: +7 (931) 300-71-69
E-mail: [email protected]
Капланян М. В., Ворохобина Н. В., Ряснянский В. Ю. Предикторы диабетической нефропатии у больных сахарным диабетом 1 типа // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова. — 2016. — Том 8. — № 2. — С.
THE PREDICTORS OF THE DIABETIC NEPHROPATHY WITH 1 TYPE DIABETIC PATIENTS
M. V. Kaplanian, N. V. Vorohobina, V. Yu. Ryasnyansky Northwestern State Medical University named after I. I. Mechnikov, Saint-Petersburg, Russia
This study was done to compare GFR estimated by cystatin C (eGFRcys) with that using creatinine (eGFRcr) for the identification of reduced kidney function in patients with type 1 diabetes (T1D) and to evaluate the association eGFR with SDMA and factor Klotho. In T1D group cys C was higher and Klotho was lower. Among 57 persons with diabetes, the prevalence of GFR less than 90 ml/min/1,73 m2 was 11% (6) using eGFRcr and 55% (31) using eGFRcys. There were negative associations between SDMA and eGFR regardless of filtration marker for eGFRcr and for eGFRcys. The positive association was between Klotho and eGFR calculated by Cockcroft-Gault formula. More persons with diabetes had reduced kidney function by eGFRcys than by eGFRcr. SDMA, factor Klotho and eGFRcys can be used as early diagnostic markers of diabetic nephropathy.
Keywords: type 1 diabetes, diabetic nephropathy, cystatin C, factor Klotho, symmetric dimeth-ylarginine.
Author
M. V. Kaplanian
Phone: +7 (931) 300-71-69 E-mail: [email protected]
Kaplanian M. V., Vorohobina N. V., Ryasnyansky V. Yu. The predictors of the diabetic nephropathy with 1 type diabetic patients // Herald of the Northwestern State Medical University named after I. I. Mechnikov. — 2016. — V 8. — No. 2. — P.
