CC BY
46
УДК б1б.б1-002.151:[577.325.334.175.852:б12.015.13]
система ренин - ангиотензинпребращающий фермент при геморрагической лихорадке
с почечным синдромом
А. А. Байгильдина
Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа
Введение
Ренин-ангиотензиновая система (РАС) играет важную роль в регуляции артериального давления и водно-электролитного баланса. Циркулирующая РАС представляет собой сложную ферментативно-гормональную систему, основными компонентами которой являются ренин, ангиотензиноген, ангио-тензин I, ангиотензинпревращающий фермент (АПФ), ангиотензин II и специфические рецепторы для ангиотензинов. Активность РАС изменяется при многих заболеваниях, в патогенез которых в той или иной степени вовлечены эндотелий сосудов — основной продуцент АПФ — и почки, являющиеся местом синтеза ренина (при гипертонической болезни, сахарном диабете, ИБС, гломеруло-нефрите и др.) [1, 4, 7].
Поражение интимы сосудов и почечной ткани являются патогномоничными характеристиками также и для геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС), которая представляет собой вирусное заболевание зоонозной природы с системным поражением мелких сосудов, геморрагическим диатезом, гемодинамическими расстройствами и своеобразным поражением почек (интерстициальный нефрит с развитием острой почечной недостаточности) [8]. 80
На территории Республики Башкортостан расположен один из самых активных на Земле очагов ГЛПС, где заболеваемость составляет 40—60% заболеваемости Российской Федерации и не имеет тенденции к снижению. Актуальность изучения патогенеза заболевания определяют сложности ранней этиотропной диагностики, отсутствие эффективных способов профилактики, высокая заболеваемость среди лиц преимущественно трудоспособного возраста, развитие тяжелых осложнений, длительная потеря трудоспособности реконвалесцентов, высокая стоимость госпитального лечения.
Цель настоящего исследования — определение активности ферментативных компонентов циркулирующей РАС — ренина и АПФ в крови больных ГЛПС в зависимости от периода и тяжести заболевания и оценка их роли в патогенезе ГЛПС.
Материалы и методы исследования
В исследование включили 178 больных с серологически подтвержденным методом непрямых флюоресцирующих антител диагнозом ГЛПС (146 мужчин и 32 женщины) в возрасте от 15 до 65 лет (средний возраст 38,6±3,5 г.), находившихся на стационарном лечении в МУ «Инфекционная клиническая больница № 4» г. Уфы и в отделении гемо-
диализа Республиканской клинической больницы им. Г. Г. Куватова в 2005—2008 годах. Критериями исключения из исследования были наличие в анамнезе гипертонической болезни, болезней сердца и сосудов, сахарного диабета, злокачественных заболеваний, заболеваний печени и почек. При определении степени тяжести ГЛПС использовали классификацию Б. З. Сиротина [8]. Средне-тяжелая форма выявлена у 101 (56,7%) больного, тяжелая без осложнений — у 44 (24,7%) больных, тяжелая с осложненным течением — у 33 (18,6%) больных. Группу контроля составили 37 практически здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту. Кровь брали утром натощак в стандартных условиях. Образцы сыворотки хранили при —20°С до момента исследования. Активность ренина в плазме крови (активность плазматического ренина, АПР) определяли радиоиммунологическим методом с использованием набора фирмы «Immunotech» (чехия), количество импульсов регистрировали на счетчике «Гам-ма-12». Активность АПФ в сыворотке крови определяли кинетическим методом с использованием набора фирмы «Bühlmann» (швейцария), абсорбцию света регистрировали с помощью ИФА-ридера «Bench mark» компании «Bio-Rad». Обработку результатов исследования проводили с использованием стандартного статистического пакета программ Statistica 7.0: определяли медиану, ин-терквартильный интервал (25%, 75%); достоверность межгрупповых различий средних величин оценивали при помощи критерия Манна — Уитни; зависимость между отдельными показателями выявляли с помощью корреляционного анализа по Спирмену. Различия принимали за значимые при р<0,05.
Результаты исследования
и их обсуждение
Анализ полученных данных показал, что АПР зависит в большей степени от периода,
а активность АПФ — как от формы, так и от периода ГЛПС. Максимальная активность ренина при среднетяжелой и осложненной (ин-фекционно-токсический шок I—II, острая почечная недостаточность с переводом на гемодиализ, синдром диссеминированного свертывания крови, острая дыхательная недостаточность, острый эрозивный гастрит) формах ГЛПС приходится на период лихорадки — в 12,93 и 14,3 раза выше контрольных значений соответственно, а при неос-ложненной — на олигоанурический период (9,06 нг/мл ■ час против 0,7 нг/мл ■ час для группы контроля) (рис. 1).
■=
-
в
— И 1—1 UU
; ■*> г ■
I ГЦШИм^Д!
Рис. 1. Активность ренина в плазме крови больных ГЛПС
различной степени тяжести на фоне базисной лекарственной терапии (нг/мл ■ час): * — статистическая значимость различий с контролем; # — статистическая значимость различий со среднетяжелой формой; п — статистическая значимость различий с тяжелой формой без осложнений
В период олигоанурии активность энзима в плазме крови больных остается статистически значимо повышенной в среднем в 9,16 раза. При развитии полиурии при среднетяжелой и тяжелой формах АПР выравнивается на статистически значимо низком уровне — 0,2 нг/мл ■ час, в то время как при осложненной форме статистически значимо нормализуется.
При восстановлении диуреза имеет место тенденция к нормализации изучаемого показателя при всех формах заболевания; но если при среднетяжелой форме активность ренина хотя несколько и повышается, но
статистически значимо остается сниженной, то при неосложненном и осложненном течении ГЛПС активность энзима достигает значений для контрольной группы. В динамике АПР наблюдаются различия не только с контролем, но и межгрупповые различия: в период олигурии при неосложненной форме показатель статистически значимо ниже такового для среднетяжелой, а при развитии полиурии и восстановлении диуреза, наоборот, статистически значимо выше. При присоединении осложнений активность фермента в периоды лихорадки и полиурии статистически значимо выше таковых при отсутствии осложнений, а в период олигурии, напротив, ниже.
Лихорадочный период заболевания при среднетяжелой форме характеризуется статистически незначимой тенденцией к снижению активности АПФ, в остальные периоды данной формы наблюдается статистически значимый рост активности фермента с пиком в период полиурии — в 3,1 раза выше значений для контроля (рис. 2).
Аналогичная тенденция к изменению изучаемого показателя имеет место и при тяжелой форме болезни без осложнений. Однако, несмотря на сходную динамику, активность фермента в полиурический период и в
Рис. 2. Активность АПФ в сыворотке крови больных ГЛПСразличной степени тяжести на фоне базисной лекарственной терапии (мкмоль/л ■ мин); * — статистическая значимость различий с контролем; # — статистическая значимость различий со среднетяжелой формой; п — статистическая значимость различий с тяжелой формой без осложнений
период восстановленного диуреза неослож-ненной формы ГЛПС достигает более высоких значений (в 3,5 раза выше контрольных значений) вплоть до статистически значимых различий в последний период не только с группой контроля, но и между данными группами больных при восстановлении диуреза.
Осложненная форма ГЛПС имеет отличную от остальных форм болезни динамику изменения активности АПФ: гиперактивность энзима без значительных колебаний от периода к периоду регистрируется в течение всей болезни также с максимумом в полиурический период (в 3,3 раза выше контрольных значений) и со статистически незначимой тенденцией к снижению в период восстановленного диуреза. При присоединении осложнений статистически значимыми становятся не только различия с контролем, но и различия со среднетяжелой и неосложненной формами болезни. Нормализации изучаемого показателя к периоду восстановленного диуреза при всех формах тяжести ГЛПС на фоне базисной терапии не происходит.
Анализ корреляционной зависимости по Спирмену между АПР и АПФ в крови больных ГЛПС показал взаимосвязь между этими показателями разной направленности и силы (табл.). У больных среднетяжелой формой имеет место преимущественно отрицательная взаимосвязь, причем в периоды оли-гоанурии и восстановленного диуреза — сильная (-0,8 и -1,0 соответственно), и только в начальный период заболевания связь между активностью ферментов положительная средней силы. Тяжелая форма болезни без осложнений также характеризуется преобладанием отрицательной взаимосвязи, но в этой группе больных сильная обратная корреляция наблюдается в период лихорадки (-0,8) с последующим изменением на слабую положительную связь в олигоанури-
Таблица
Корреляционная зависимость между активностью ренина и АПФ в крови больных ГЛПС различной степени тяжести
(коэффициент ранговой корреляции Спирмена, R)
Период заболевания Форма заболевания
среднетяжелая тяжелая без осложнений тяжелая с осложнениями
Лихорадочный +0,6 -0,8 -1,0
Олигоанурический -0,8 +0,3 +0,6
Полиурический -0,43 -0,4 +0,8
Восстановленного диуреза -1,0 -0,3 +0,7
ческом периоде и реверсией знака к периодам полиурии и восстановления диуреза, когда связь между АПР и АПФ становится слабовыраженной отрицательной. Более сильные взаимосвязи между активностью данных ферментов появляются при присоединении осложнений — от сильной отрицательной связи в начальный период заболевания до выраженной положительной корреляции во все остальные периоды.
Активация системы ренин-ангиотензин стимулируется как местными (нарушение кровообращения в почках, гипоксия почек), так и системными (уменьшение объема циркулирующей крови и воды в организме, снижение артериального давления) факторами, приводящими к снижению давления в приносящей артериоле с последующим выбросом клетками юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) аспартиловой протеазы ренина. Под его действием от белка а2-глобулиновой фракции ангиотензиногена отщепляется де-капептид ангиотензин I, в дальнейшем преобразующийся по классическому пути в активное вещество — октапептид ангиотен-зин II под влиянием АПФ, вырабатывающегося преимущественно эндотелием. Основной целью активации РАС является поддержание системного артериального давления и доста-
точного кровотока в таких жизненно важных органах, как головной мозг, сердце, почки и печень. Достижение данной цели происходит за счет многообразия эффектов ангио-тензина II: оказание мощного вазоконстрик-торного действия на вены и артерии; стимуляция в коре надпочечников биосинтеза и секреции альдостерона; регулирование баланса жидкости путем влияния на реабсорб-цию натрия в дистальных отделах почечных канальцев и определения степени констрик-ции приносящих артериол и клубочкового мезангиума; увеличение циркулирующего объема за счет стимуляции жажды и повышения секреции кортикотропина и вазопрес-сина из гипофиза; способствование высвобождению катехоламинов из мозгового вещества надпочечников. Сигналом для активации РАС при ГЛПС, наблюдающейся уже в начальный период болезни, вероятнее всего, является снижение системного артериального давления и тенденция к снижению объема циркулирующей крови в связи с повышенной проницаемостью сосудов и последующей плазморреей. Снижение артериального давления в начальный период ГЛПС обусловлено синергическим действием нескольких факторов: снижение продукции эндотелина-1 [5]; усиленный вы-
брос в кровь оксида азота (II) [3]; развитие в интиме сосудов воспалительной реакции [2]. В пользу именно гемодинамического фактора как триггера активации РАС говорит тот факт, что к периодам полиурии и восстановленного диуреза, когда артериальное давление у больных ГЛПС имеет тенденцию к повышению [8, 9], продукция ренина идет на спад вплоть до статистически значимых низких значений, причем подобная динамика изменений имеет место даже при наличии осложнений, что свидетельствует о том, что гемодинамика в ткани почек не нарушается в той степени, в которой в ней могла бы развиться стойкая гипоксия. Динамика активности АПФ при среднетяжелой и тяжелой неосложненной формах достаточно схожа: снижение в начальный период с последующим повышением с максимумом в период полиурии и тенденцией к снижению к периоду восстановления диуреза. Преимущественно отрицательная корреляционная зависимость между активностью двух изучаемых ферментов и некоторое «запаздывание» пофазовой активности АПФ со сдвигом ровно на один период объяснимо с позиции действия двух факторов. С одной стороны, снижение экспрессии АПФ в лихорадочный период в противовес высокой активности ренина, вероятно, носит превентивный характер в целях предупреждения гипертензии на фоне усиленной секреции клетками ЮГА ренина, поскольку вполне возможно, что в условиях гиперпродукции ангиотензина I могут параллельно подключаться и АПФ-не-зависимые пути его активации — с помощью тканевых химаз [11], GAGE (chymostatin-sen-sitive angiotensin II-generating enzyme), тканевого активатора плазминогена, катепсина G, эластазы, тонина [10]. Последующее повышение активности АПФ в олигоанурический и полиурический периоды и снижение в пе-
риод восстановленного диуреза, вероятно, также носит адаптивный характер, поскольку при ГЛПС имеет место гиперпродукция мощного вазодилататора — N0 [3] и снижение эндотелием секреции мощного вазокон-стриктора — эндотелина-1 [5]. С другой стороны, повышение активности АПФ отчасти может быть обусловлено усиленным протео-литическим отщеплением молекул энзима с поверхности поврежденных эндотелиоцитов с последующим повышением его плазменного пула, косвенным доказательством чего служит сходная с АПФ динамика десквама-тивных процессов в эндотелии — тот же пик интенсивности в полиурический период при всех формах ГЛПС и максимальная интенсивность на всем протяжении болезни при осложненной форме [6].
Выводы
1. Активность ренина в плазме крови больных ГЛПС зависит в большей степени от периода заболевания с максимумом в периоды лихорадки при среднетяжелой и не-осложненной формах и в период олигоану-рии при тяжелой форме без осложнений в связи со снижением системного артериального давления и минимумом к периодам полиурии и восстановленного диуреза вследствие нормализации гемодинамики.
2. Активность АПФ в равной степени зависит от формы и от периода заболевания. Низкая активность энзима в лихорадочный период среднетяжелой и неосложненной форм носит адаптивный характер в связи с возможным вовлечением АПФ-независимых путей образования ангиотензина II. Последующее повышение активности уравновешивает вазодилатирующее действие N0 и сниженную продукцию эндотелина-1, а также является результатом протеолитического отщепления его молекул от слущенных эндо-телиоцитов.
3. Между активностью ренина АПФ наблюдается преимущественно обратная корреляционная взаимосвязь средней силы, обусловленная одновременным дополнительным влиянием на продукцию АПФ и ангиотензина II нескольких факторов — звеньев патогенеза ГЛПС.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бабак О. Я. Роль ренин-ангиотензиновой системы в ремоделировании сердца и сосудов/О. Я. Бабак, К. А. Кравченко// Укр. терапевт. журн.— 2005.— № 2.— С. 89—96.
2. Байгильдина А. А. Патогенетическое значение некоторых цитокинов и белка клеточной адгезии ^САМ-1 в развитии воспалительных изменений эндотелия сосудов при геморрагической лихорадке с почечным синдромом/А. А. Байгильдина, А. Т. Га-лиева, Ф. Х. Камилов//Морфологические ведомости.— 2008.— № 3—4.— С. 155— 158.
3. Галиева А. Т. Патогенетическое значение оксида азота при геморрагической лихорадке с почечным синдромом: автореф. дис. ... канд. мед. наук/А. Т. Галиева. — Уфа, 2004.— 26 с.
4. Дедов И. И. Сахарный диабет и артериальная гипертензия/И. И. Дедов, М. В. Шеста-кова.— М.: Мед. информ. агентство, 2006.— 75 с.
5. Камилов Ф. Х. Эндотелин-1 и оксид азота (II): патогенетическое значение при геморрагической лихорадке с почечным синдромом/Ф. Х. Камилов, А. А. Байгильдина, А. Т. Галиева, Д. А. Валишин//Геморраги-ческая лихорадка с почечным синдромом: история изучения и профилактики: Матер. Всерос. науч.-практ. конф.— Уфа, 2006.— С. 123—125.
6. Камилов Ф. Х. Состояние целостности эндотелия сосудов при ГЛПС/Ф. Х. Камилов, А. А. Байгильдина, В. Ш. Вагапова//Морфо-логия.— 2008.— № 4.— С. 72.
7. Малая Л. Т. Эндотелиальная дисфункция при патологии сердечно-сосудистой системы/Л. Т. Малая, А. Н. Корж, Л. Б. Бал-ковая.— Харьков: Торсинг, 2000.— 432 с.
8. Сиротин Б. З. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом/Б. З. Сиротин.— Хабаровск, 1994.— 300 с.
9. Суздальцев А. А. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (современные критерии оценки тяжести течения, эффективности лечения и прогноза): ав-тореф. дис. ... д-ра мед. наук/А. А. Суздальцев— СПб., 1992.— 19 с.
10. Dzan V. J. Heterogenity of angiotensin synthetic pathways and receptors subtypes. Physiological and pharmacological impli-cations/V J. Dzan, H. Sasamura, L. Hem// Hypertension.— 1993.— №3.— P. 13—18.
11. Nishimura H. Angiotensin I converting enzyme and chymase in cardiovascular tissues/H. Nishimura, S. Hoffman, O. Baltatu et al.//Kidney Int.— 1996.— № 49. — P. 18— 23.
A. A. Baigildina
RENIN-ANGIOTENSIN CONVERTING ENZYME SYSTEM IN HEMORRHAGIC FEVER WITH RENAL SYNDROME
The objective of investigation was to assess activity of both renin and angiotensin converting enzyme (ACE) and their role in patho-genesis of hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS). The examination involved 178 HFRS patients aged 15—65. Blood plasma renin activity and blood serum ACE were determined using «Immunotech» (Czech Republic) and «Buhlmann» (Switzerland) assay kits, respectively. Maximal activity of rennin is observed during average severity and uncomplicated forms of the fever and in the period of severe oligoanuria without complications. It is significantly reduced by the
periods of polyuria and restored diuresis. Activity of ACE is reduced in the feverish period of average severity and severe forms, during all the rest periods HFRS is statistically higher than the control. Intensification of renin secretion at the initial period of disease caused by decrease in systemic arterial pressure followed by lowering in consequence of hemodynamics normalization was concluded. Adaptive decrease in ACE activity as a result of switching ACE-independent ways of angiotensin II formation and subsequent raising of its blood activity owing to proteolytic detachment
of its molecules from desquaminated endo-theliocyte surface was established.
Keywords: hemorrhagic fever with renal syndrome, angiotensin converting enzyme.
Контактная информация: Байгильдина Асия Ахметовна, канд. мед. наук, доцент кафедры биологической и биоорганической химии Башкирского государственного медицинского университета, 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3, тел. 8 (347) 273-61-71
Материал поступил в редакцию 02.06.2009
