CC BY
43
УДК [616/379-008/64:616.61]-053/2-07-008.846.1-07:577.161.2
ВИТАМИН D-СВЯЗЫВАЮЩИЙ БЕЛОК В РОЛИ МАРКЕРА ТУБУЛОИНТЕРСТИЦИАЛЬНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ПОЧЕК У ДЕТЕЙ С
САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-ГО ТИПА
Макеева Н.И., Цымбал В.Н.
Харьковский национальный медицинский университет, Харьков, Украина
С целью поиска специфических маркеров повреждений почек обследовано 42 пациента в возрасте от 6 до 17 лет страдающих сахарным диабетом 1-го типа. Определяли в моче уровни витамин D-связывающего белка (VDBP), Ь-аланинаминопептидазы (Ь-ЛР) и в-2-микроглобулина ф2-МГ). Определено статистически значимое повышение уровней VDBP, Ь-ЛР и @2-МГ в моче у обследуемых пациентов. Определение экскреции VDBP с мочой может использоваться в качестве маркера тубулоинтерстициального повреждения почек у детей с сахарным диабетом.
Ключевые слова: витамин D-связывающий белок, сахарный диабет, диабетическая нефропатия, дети.
Диабетическая нефропатия (ДН) является одной из наиболее частых причин развития нефросклероза, приводящего к развитию хронической почечной недостаточности (ХПН) и смерти пациентов трудоспособного возраста. По потребности в лечении гемодиализом и трансплантации почек пациенты с сахарным диабетом (СД) прочно удерживают лидерство в развитых странах [2]. По данным Международной Диабетической Федерации, ежегодно около 500 тысяч новых пациентов с СД нуждаются в проведении гемодиализа [13]. Несмотря на интенсивные исследования, проблема ранней диагностики ДН, особенно ее допротеинурических стадий, не утратила до сегодняшнего дня своей остроты и актуальности. Учеными доказано, что повреждение тубулярного аппарата происходит на ранних этапах развития ДН, ещё до появления явных клинических признаков [5]. Экспериментальные и немногочисленные клинические исследования показывают, что при тубулоинтерсти-циальных повреждениях в мочу выделяются ферменты с различной клеточной локализацией, белки, а также другие биологически активные вещества [11]. Наиболее высокое повышение экскреции ферментов определяется у детей с продолжительным течением сахарного диабета, но поражение почек происходит уже на первом году заболевания [4]. Проведенные собственные исследования показывают, что при СД повышается активность лизосомального фермента L-аланинаминопептидазы (Ь-АР) в моче [3]. Повышенная экскреция с мочой Ь-АР подтверждает нарушение целостности тубулярного аппарата и свидетельствует о глубоком повреждении эпителия проксимальных канальцев почек при ДН [1].
Одним из показателей, по которому может оцениваться тубулярная функция почек, является экскреция с мочой р-2-микроглобулина (Р-2-МГ) [12]. В норме этот низкомолекулярный протеин полностью реабсорбируется в проксимальных канальцах почек. Поэтому по экскреции с мочой Р-2-МГ оценивают ре-абсорбционную функцию проксимальных канальцев [6]. Патологический фактор прежде всего повреждает наиболее активные участки нефронов - проксимальный отдел почечного канальца [8]. Поэтому по уровню показателей, отражающих функциональное состояние проксимального отдела почечных канальцев, можно прогнозировать развитие ДН, наблюдать за ходом болезни и динамикой прогрессирования патологического процесса в почках. Известно, что повышенная экскреция Р2-МГ позволяет выявить почечную патологию на ранних этапах ее развития [7].
Продолжается поиск специфических маркеров
повреждений почек на ранних этапах формирования ДН. В этом направлении перспективным считается определение уровня витамин D-связывающего белка (УЭВР), также известного как gc-глобулин. который относится к классу а2-глобулинов [9]. Основной функцией УЭВР является транспорт кальциферола и витамина D по всему организму [10]. Он также играет важную роль в иммунных реакциях и воспалительном процессе. Преобладающее количество витамина D в крови циркулирует в связанном с УЭВР состоянии. УЭВР фильтруется в клубочках и впоследствии поглощается клетками проксимальных канальцев с помощью рецептор-опосредованного механизма [14]. У детей, страдающих СД 1-го типа формирование ДН связано с тубулоинтерстициаль-ным повреждением почек, что может привести к повышенной экскреции УЭВР с мочой (иУЭВР) [15].
Кроме того, при прогрессировании ДН имеет место нарушение клубочковой фильтрации, что также может способствовать увеличению экскреции УЭВР с мочой [16]. Учитывая повреждения канальцевого аппарата при ДН, определение экскреции иУЭВР может стать новым биомаркером тубулоинтерстициальных повреждений при СД.
Цель работы: провести сравнительный анализ уровней экскреции с мочой Ь-АР, Р-2-МГ и иУЭВР у детей с СД 1-го типа.
Пациенты и методы: Обследовано 42 ребенка (22 мальчика и 20 девочек), пациентов СД 1-го типа, в возрасте от 6 до 17 лет. Дети были разделены на группы согласно длительности СД и наличия МАУ, экскреция которой подтверждена троекратным измерением в суточной моче: 1-я группа (п=24, средний возраст 14,64±1,63 лет) с длительностью сахарного диабета более 5 лет и нормоальбуминурией, 2-я группа (п=18, средний возраст 12,09±0,93 лет) пациенты с длительностью СД более 5 лет и ДН в стадии микроальбуминурии (МАУ). В группу контроля включены 15 практически здоровых детей аналогичного возраста, которые не имели жалоб, клинических признаков, анамнестических данных, свидетельствующих о наличии какого-либо хронического заболевания и в течение последних двух месяцев острых заболеваний. Пациенты были обследованы согласно протоколам диагностики и лечения детей, больных СД. Определяли уровни гликозилированного гемоглобина (НЬА1с), МАУ, креатинина и мочевины крови, скорости клубочковой фильтрации (СКФ), иУОВР, р-2-МГ и Ь-АР. 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 СКФ проводили расчетным путем по формуле Шварца. Уровень VDBP определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием коммерческого набора реагентов «Vitamin D binding protein, ELISA», (кат. №2314), фирмы «Immundiagnostik» (Германия), в соответствии с инструкциями изготовителя на имму-ноферментном анализаторе «LabLine-90» (Австрия).
Активность L-AP (КФ 3.4.1.2; лизосомальный фермент) определяли кинетическим фотометрическим методом с использованием реактивов «Сигма» (США). Активность фермента была отнесена к 1 ммоль креатинина мочи. Исследования проводились на программируемом фотометре «Стат-ФАКС» (США), спектрофотометре «СФ-46» (Россия). Уровень ß-2-МГ определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа ELISA с помощью набора «ORG 5BM» фирмы «ORGENTEC GmbH» (Германия) согласно инструкциям изготовителя на имму-ноферментном анализаторе «LabLine-90» (Австрия).
Статистический анализ проводили с помощью статистических пакетов "EXCELL FOR WINDOWS" и "STATISTICA 8.0. FOR WINDOWS". Для выборок с распределением, отличным от нормального, определяли медиану (Me) и интерквартильный размах (Lq - нижний квартиль; Uq - верхний квартиль). Для сравнения двух выборок использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни (MW). При сравнении показателей, которые характеризовались сравнением более 2 точек, использовали Н критерий дисперсионного анализа Краскла-Уоллиса (KW), а различия считали достоверными с учетом поправки Бонферрони. Оценку связи между рядами показателей определяли с помощью метода ранговой корреляции Спирмана (r). Для построения функциональной зависимости между числовыми переменными использовали процедуру множественного регрессивного анализа с пошаговым удалением незначимых переменных с последующей оценкой коэффициента множественной корреляции (R) и коэффициента детерминации (R2).
Клиническое исследование было одобрено Комиссией по вопросам этики и биоэтики Харьковского национального медицинского университета. Все участники и их родители дали письменное информированное согласие.
Результаты и обсуждение
У детей из всех групп установлено наличие длительной гипергликемии, что подтверждает высокий уровень HbAlc, без групповых различий (все р>0,05) (табл. 1). При обследовании установлено, что у 33%
Таблица 1. - Статистические характеристики некоторых показателей течения СД
Показатель Статистические показатели Дети, больные СД 1-го типа P
1-я гр. (n=24) 2-я гр. (n=18)
HblAc, % Me Lq Uq 8,28 7,45 9,32 8,65 7,98 9,82 p1-2=0,6329
СКФ, мл/ мин Me Lq Uq 104 69 124 106 77 117 p1-2=0,1101
МАУ, мг/ сут Me Lq Uq 11,9 7,0 19,7 46,8 55,6 77,4 p1-2=0,0000
пациентов 1-й группы и у 44% пациентов во 2-й группе имеет место снижение СКФ (104 (69; 124) и 106 (77; 117) мл/мин соответственно). При исследовании МАУ определено статистически значимое повышение этого показателя у детей 2-й группы по сравнению с 1-й группой пациентов (46,8 (55,6; 77,4) и 11,9 (7,0; 19,7) мг/сут, соответственно (р<0,001)).
Уровни лизосомального фермента L-AP. по сравнению с контролем, у пациентов всех групп были достоверно выше (все р<0,001).
У детей, больных СД 1-го типа, зафиксировано достоверное повышение (р=0,000211) экскреции Р2-МГ в моче по сравнению с группой контроля.
При исследовании уровня иУивР мочи определено статистически значимое повышение данного показателя у пациентов 1-й и 2-й групп (179,5 (174,0; 189,0) и 219,0 (216,0; 222,0 мкг/л), соответственно, в сравнении с контрольной группой 125,0 (116,5; 136,0) мкг/л (р<0,001).
При проведении дисперсионного анализа Кра-скла-Уолисса статистических характеристик уровней показателей \иВР, Р-2-МГ, L-AP установлено, что критерий Н по всем параметрам высоко значимый (УиВР-Н=27,5; р=0,0000). Это дает право утверждать, что статистические характеристики соответствующих показателей разных групп достоверно отличаются друг от друга, а уровень этих параметров зависит от принадлежности к той или иной группе, т.е. от наличия или отсутствия МАУ.
Таблица 2. - Статистические характеристики показателей uVDBP, Р-2-МГ, L-AP у детей с СД 1-го типа
Статисти- Дети, больные Контроль (n 15) р
Показатель ческие СД 1-го типа
показатели 1-я гр. 2-я гр.
VDBP мкг/л Me Lq 179,5 174,0 219,0 216,0 125,0 116,5 p1-2_0,0000 pkl=0,0000
Uq 189,0 222,0 136,0 p. 1=0,0000
ß-2-МГ мкг/мл Me Lq 1,62 1,16 1,74 0,94 0,36 0,22 pb2=0,263 Pk_l=0,0000
Uq 2,63 2,92 0,41 p,. ,=0,0000
L-AP Me 6,4 5,9 4,8 pt 2=0,0000
нкат/1ммоль Lq 6,3 5,7 4,5 p112=0,0000
креатина Uq 6,8 6,1 5,1 p. ,=0,0000
При попарном сравнении установлено, что уровни VDBP достоверно выше у пациентов 1-й и 2-й групп по сравнению с контрольной группой (р<0,001). Проведенное исследование показало, что показатели экскреции uVDBP были значительно выше у пациентов с МАУ по сравнению со страдающими сахарным диабетом и нормоальбуминури-ей (р<0,001). Таким образом, повышение экскреции uVDBP растет с прогрессированием тяжести тубу-лоинтерстициального повреждения почек при СД.
В результате проведения множественного регрессивного анализа установлены высокие уровни коэффициента множественной корреляции (R=0,81) и коэффициента детерминации (R2=0,72), что позволяет думать о наличии «тесной» связи уровня VDBP с показателями МАУ (р=0,004), гликозилированно-го гемоглобина (p=0,010), Р-2-МГ (р=0,007) и LAP (p=0,037).
Выводы
Проведенное исследование определило повышение уровня экскреции VDBP с мочой у детей на ранних стадиях развития ДН. Сравнительная характеристика между маркерами по-
вреждения тубулярного аппарата L-AP, ß-2-МГ и экскрецией VDBP с мочой установила позитивные корреляционные связи между этими показателями.
Повышение уровня экскреции с мочой витамин Д-связывающего белка происходит на ранних этапах развития ДН, ещё до появления явных клинических признаков и МАУ. Принимая во внимание,
Литература
1. Белова М.А. Особенности функционального состояния канальцевого аппарата почек у детей с сахарным диабетом типа 1 / М.А. Белова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2006. - №6, т.2. - С.155-159.
2. Иванов Д.Д. Диабетическая болезнь почек / Д.Д. Иванов // Клиническая практика. - 2008. - №3 (24). - С. 86-88.
3. Макеева Н.И., Цымбал В.Н. Клиническое значение ферментурии у детей с сахарным диабетом 1-го типа / Н.И. Макеева, В.Н. Цымбал // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. - 2013. - №3 (43).
- С. 30-34.
4. Сенаторова А.С., Муратова Е.Г. Диагностическая ценность цистатина с в моче у детей с сахарным диабетом 1-го типа как раннего маркера диабетической нефропатии / А.С. Сенаторова, Е.Г. Муратова // Казанский медицинский журнал. - 2013. - №2. - С. 186-189.
5. Шестакова М.В. Диабетическая нефропатия: вопросы обратимости / М.В. Шестакова // Consilium Medicum. -2011. - №12. - С. 23-26.
6. Araki S. Novel biomarkers for diabetic nephropathy / S. Araki // Japanese journal of clinical pathology. - 2014. - Vol. 62 (2). - P. 171-179.
7. Beta-2 microglobulin levels in hemodialysis patients // Mumtaz A, Anees M, Bilal M et al. // Saudi J Kidney Dis Transpl. - 2010. - Vol. 21 (4). - P. 701-706.
8. Blantz R., Singh P. Glomerular and Tubular Function in the Diabetic Kidney / R. Blantz, P. Singh // Adv Chronic Kidney Dis. - 2014. - Vol. 21 (3). - P. 297-303.
9. Elevated urinary level of vitamin D-binding protein as a novel biomarker for diabetic nephropathy / Tian XQ, Zhao LM, Ge JP [et al.] // Exp. Ther. Med. - 2014. - Vol. 7 (2). - P. 411-416.
10. Enhanced excretion of vitamin D binding protein in type 1 diabetes: a role in vitamin D deficiency? / Thrailkill KM, Cockrell GE, Moreau CS [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. -2011. - Vol. 96 (1). - P. 142- 149.
11. Kanwar Y.S., Wada J., Sun L. Diabetic nephropathy: mechanisms of renal disease progression / Y.S. Kanwar, J. Wada, L. Sun // E. Biol. Med. - 2008. - Vol. 233 (1). - P. 4-11.
12. Clinical utility of serum beta-2-microglobulin as a predictor of diabetic complications in patients with type 2 diabetes without renal impairment / Kim MK, Yun KJ [et al.] // Diabet. Metab. - 2014. - Vol. 40 (6). - P. 459-465.
13. Park CW. Diabetic kidney disease: from epidemiology to clinical perspectives / CW. Park // Diabetes Metab. J. - 2014.
- Vol. 38 (4). - P. 252-260.
14. Reduced serum vitamin D-binding protein levels are associated with type 1 diabetes / Blanton D, Han Z, Bierschenk L. [et al.] // Diabetes. - 2011. - Vol. 60 (10). - P. 2566-2570
15. Vitamin D receptor and its protective role in diabetic nephropathy / Guan X, Yang H, Zhang W [et al.] // Chin. Med. J. - 2014. - Vol. 127 (2). - P. 365-369.
16. Vitamin D status in children with Type 1 diabetes / N. Makieieva, V. Tsymbal [et al.] // International peer-reviewed journal "Arch Dis Child". - 2014. - Vol. 99. - P. 271-272. doi:10.1136/archdischild-2014-307384.737.
что этот метод неинвазивный, практически не зависит от пола, возраста, состояния пациента, его можно использовать как скрининг-тест для идентификации повреждения канальцевого аппарата почек. Определение экскреции VDBP с мочой может использоваться в качестве нового биомаркера тубуло-интерстициального поражения почек у детей с ДН.
Literatura
1. Belova M.A. Osobennosti funktsionalnogo sostoyaniya kanaltsevogo apparata pochek u detey s saharnyim diabetom tipa 1 / M.A. Belova // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2006. - № 6, t.2. - S.155-159.
2. Ivanov D.D. Diabeticheskaya bolezn pochek / D.D. Ivanov // Klinicheskaya praktika. - 2008. - .№3 (24). - S. 86-88.
3. Makeeva N.I., Tsyimbal V.N. Klinicheskoe znachenie fermenturii u detey s saharnyim diabetom 1-go tipa / N.I. Makeeva, V.N. Tsymbal // Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. - 2013. - #3 (43). - S. 30-34.
4. Senatorova A.S., Muratova E.G. Diagnosticheskaya tsennost tsistatina s v moche u detey s saharnyim diabetom 1-go tipa kak rannego markera diabeticheskoy nefropatii / A.S. Senatorova, E.G. Muratova // Kazanskiy meditsinskiy zhurnal.
- 2013. - №2. - S. 186-189.
5. Shestakova M.V. Diabeticheskaya nefropatiya: voprosyi obratimosti / M.V. Shestakova // Consilium Medicum. - 2011.
- №12. - S. 23-26.
6. Araki S. Novel biomarkers for diabetic nephropathy / S. Araki // Japanese journal of clinical pathology. - 2014. - Vol. 62 (2). - P. 171-179.
7. Beta-2 microglobulin levels in hemodialysis patients // Mumtaz A, Anees M, Bilal M et al. // Saudi J Kidney Dis Transpl. - 2010. - Vol. 21 (4). - P. 701-706.
8. Blantz R., Singh P. Glomerular and Tubular Function in the Diabetic Kidney / R. Blantz, P. Singh // Adv Chronic Kidney Dis. - 2014. - Vol. 21 (3). - P. 297-303.
9. Elevated urinary level of vitamin D-binding protein as a novel biomarker for diabetic nephropathy / Tian XQ, Zhao LM, Ge JP [et al.] // Exp. Ther. Med. - 2014. - Vol. 7 (2). - P. 411-416.
10. Enhanced excretion of vitamin D binding protein in type 1 diabetes: a role in vitamin D deficiency? / Thrailkill KM, Cockrell GE, Moreau CS [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab.
- 2011. - Vol. 96 (1). - P. 142- 149.
11. Kanwar Y.S., Wada J., Sun L. Diabetic nephropathy: mechanisms of renal disease progression / Y.S. Kanwar, J. Wada, L. Sun // E. Biol. Med. - 2008. - Vol. 233 (1). - P. 4-11.
12. Clinical utility of serum beta-2-microglobulin as a predictor of diabetic complications in patients with type 2 diabetes without renal impairment / Kim MK, Yun KJ, Chun HJ [et al.] // Diabetes Metab. - 2014. - Vol. 40 (6). - P. 459-465.
13. Park CW. Diabetic kidney disease: from epidemiology to clinical perspectives / CW. Park // Diabetes Metab. J. - 2014.
- Vol. 38 (4). - P. 252-260.
14. Reduced serum vitamin D-binding protein levels are associated with type 1 diabetes / Blanton D, Han Z, Bierschenk L. [et al.] // Diabetes. - 2011. - Vol. 60 (10). - P. 2566-2570.
15. Vitamin D receptor and its protective role in diabetic nephropathy / Guan X, Yang H, Zhang W [et al.] // Chin. Med. J. - 2014. - Vol. 127 (2). - P. 365-369.
16. Vitamin D status in children with Type 1 diabetes / N. Makieieva, V. Tsymbal [et al.] // International peer-reviewed journal "Arch Dis Child". - 2014. - Vol. 99. - P. 271-272. doi:10.1136/archdischild-2014-307384.737.
VITAMIN D-BINDING PROTEIN AS MARKER OF KIDNEY TUBULOINTERSTITIAL DAMAGE IN
CHILDREN WITH DIABETES MELLITUS TYPE 1
Makieieva N.I., Tsymbal V.N.
Kharkiv National Medical University, Kharkiv, Ukraine
42 patients aged 6 to 17years old suffering from type 1 diabetes (T1D) were examined. Urine levels of vitamin D-binding protein (VDBP), L-Alanine aminopeptidase (L-AP) and ft-2 microglobulin (fi2-MG) were determined. Urine VDBP, L-AP and ft2-MG levels were elevated in the patients with T1D, compared with controls (p<0.001). Determination of urinary excretion of VDBP can be used as a marker of kidney tubulointerstitial damage in children with T1D.
Key words: vitamin D-binding protein, diabetes mellitus, diabetic nephropathy, children.
Адрес для корреспонденции: е-mail: makeevanataly@rambler.ru Поступила 19.05.2015
