CC BY
12doi: 10.17116/terarkh201688621-25 © Коллектив авторов, 2016
Влияние коррекции анемии на продукцию циркулирующей формы морфогенетического белка a-Klotho у больных с 3Б—4 стадиями хронической болезни почек: новое направление кардионефропротекции
Ю.С. МИЛОВАНОВ, Н.А. МУХИН, Л.В. КОЗЛОВСКАЯ, С.Ю. МИЛОВАНОВА, М.М. МАРКИНА
ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России, Москва, Россия резюме
Цель исследования. Изучить влияние коррекции анемии препаратами, стимулирующими эритропоэз, на уровень в сыворотке крови циркулирующей формы морфогенетического белка a-Klotho у больных хронической болезнью почек (ХБП) 3Б—4 стадии.
Материалы и методы. Обследовали 64 больных ХБП недиабетической этиологии 3Б—4 стадии в возрасте 42±8 лет, которых распределили в 2 группы: 1-я — 32 больных с анемией (у 20 с помощью эритропоэтина и железа сахарата удалось достичь и поддерживать целевой уровень гемоглобина — группа 1А, и 12, которым назначенная терапия не позволила достигнуть целевого уровня гемоглобина — группа 1 Б). Группу контроля (2-я) составили 32 больных без анемии, сопоставимых с больными 1-й группы по полу, возрасту и степени снижения скорости клубочковой фильтрации (СКФ). У всех 64 больных во время скрининга и через 1 год после окончания исследования наряду с показателями обмена железа изучена динамика уровня Klotho в сыворотке. Для коррекции анемии 32 пациента с анемией (группы 1А и 1Б) получали эпоэтин короткого действия (рекормон по 2000 ЕД 3 раза в неделю подкожно) + железо (венофер 5 мл 100 мг 1 раз в неделю внутривенно) под контролем уровня гемоглобина, насыщения трансферрина железом и ферритина сыворотки. После достижения целевого уровня гемоглобина 110—120 г/л для его поддержания всем пациентам вместо эпоэтина короткого действия вводили эпоэтин длительного действия дабепоэтин-a 1,5 мкг на 1 кг 1 раз в 2 мес подкожно и железа сахарат 100 мг 1 раз в 2 нед внутривенно.
результаты. Среди 32 больных 1-й группы с анемией у 20 (63%) (группа 1А) терапия эпоэтином-в + железа сахаратом позволила достигнуть целевого уровня гемоглобина (110—120 г/л) и поддерживать его в этом диапазоне; у 12 (37%) больных (группа 1 Б), несмотря на введение эпоэтина и железа сахарата, сохранялась анемия (уровень гемоглобина <110 г/л). У больных группы 1А отмечено увеличение концентрации a-Klotho в среднем на 100±11,6 пг/мл по сравнению с таковой у больных группы 1 Б (только на 72±4,2 пг/мл). В то же время в контрольной группе к концу наблюдения уровень a-Klotho уменьшился в среднем на 210±12,9 пг/мл по сравнению с таковой до скрининга. Отмечена прямая связь между концентрацией гемоглобина, ферритина в сыворотке крови и процентом насыщения железом трансферрина и уровнем a-Klotho. Выявлено, что концентрация гемоглобина 2110 г/л с чувствительностью 89% и специфичностью 75% позволяет прогнозировать выявление более высокого уровня a-Klotho в сыворотке крови при ХБП. У тех же больных обнаружена обратная связь между уровнем a-Klotho в сыворотке крови и риском развития сердечно-сосудистых осложнений. Заключение. Концентрация белка Klotho в сыворотке является не только маркером тяжести ХБП и ее осложнений (анемия, гипертрофия левого желудочка сердца, сердечная недостаточность), но и патогенетическим фактором прогрессирования ХБП. Показана возможность усиления продукции a-Klotho в почках и внепочечно через коррекцию анемии средствами, стимулирующими эритропоэз.
Ключевые слова: хроническая болезнь почек, анемия, стимуляторы эритропоэза, циркулирующая форма a-Klotho.
Impact of anemia correction on the production of the circulating morphogenetic protein a-Klotho in patients with Stages 3B—4 chronic kidney disease: A new direction of cardionephroprotection
YU.S. MILOVANOV, N.A. MUKHIN, L.V. KOZLOVSKAYA, S.YU. MILOVANOVA, M.M. MARKINA
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia
Aim. To investigate the impact of anemia correction with erythropoiesis stimulants on the serum level of the circulating morphogenetic protein a-Klotho in patients with Stages 3B—4 chronic kidney disease (CKD).
Subjects and methods. 64 patients aged 42±8 years with Stages 3B—4 nondiabetic CKD were examined and divided into 2 groups: 1) 32 patients with anemia (the target hemoglobin levels could be achieved and kept with erythropoietin and iron sac-charate in 20 patients (Group A) and those could not be done in 12 patients (Group 1B). A control group (Group 2) consisted of 32 non-anemic patients matched for gender, age, and degree of a glomerular filtration rate (GFR) reduction. Along with iron exchange indicators, the time course of changes in serum Klotho levels were examined in all the 64 patients during screening and one year after the end of the study. For correction of anemia, 32 patients with this condition (Groups 1A and 1B) took short-acting epoetin (hypodermic recormon 2,000 IU thrice per week + iron (intravenous venofer 5 ml of 100 mg once per week)) under control of hemoglobin levels and serum transferrin iron and ferritin saturation. After achieving the target hemoglobin level of 110-120 g/l, for its keeping, all the patients received, instead of short-acting epoetin, long-acting hypodermic darbepoetin-a 1.5 |jg once every 2 months and intravenous iron saccharate 100 mg once every 2 weeks.
Results. Among the 32 anemic patients in Group 1, 20 (63%) (Group 1 A) could achieve the target hemoglobin level (110—120 g/l) and maintain it within this range, by performing therapy with epoitin-в + iron saccharate; anemia (the hemoglobin level of <110 g/l) persisted in 12 (37%) patients (Group 1B) despite the fact that epoetin and iron saccharate had been administered. Group
1A was noted to have an increase in a-Klotho concentrations by an average of 100±11.6-pg/ml as compared to Group 1B (by only 72±4.2 pg/ml). At the same time, the a-Klotho levels in the control group by the end of the follow-up decreased by an average of 210±12.9 pg/ml as compared to the prescreening value. There was a direct correlation between hemoglobin and serum ferritin concentrations and iron ferritin saturation percentage and a-Klotho levels. it was ascertained that the hemoglobin concentration of 2110 g/l with a sensitivity of 89% and a specificity of 75% could predict higher serum a-Klotho levels in CKD. The same patients were found to have an inverse relationship between the serum level of a-Klotho and the risk of cardiovascular events. Conclusion. The serum level of the protein Klotho is not only a marker for the severity of CKD and its complications (anemia, left ventricular hypertrophy, and heart failure), but also a pathogenetic factor of CKD progression. Anemia correction with erythropoi-esis stimulants has been shown to enhance the renal and extrarenal production of a-Klotho.
Keywords: chronic kidney disease, anemia, erythropoiesis stimulants, circulating a-Klotho.
СКФ — клубочковая фильтрация ХБП — хроническая болезнь почек
ССО — сердечно-сосудистые осложнения ТКРУз — рецептор кальциевых каналов
В последние годы пристальное внимание исследователей привлечено к многофункциональной роли в организме морфогенетического белка К1оШо*. На основе накопленных научных данных стало очевидным, что циркулирующая форма К1оШо существенным образом влияет на продолжительность жизни и связанные с этим физиологические процессы [1—3].
В экспериментальных исследованиях дефект экспрессии гена К1оШо сокращал продолжительность жизни животных в результате замедления роста, атрофии кожи и мышц, кальцификации сосудов, остеопении, эмфиземы легких, а также когнитивных дисфункций и дегенерации моторных нейронов [2]. У животных с таким фенотипом выявляли повышение в сыворотке крови уровня 1,25(ОН)2Б3, фосфора и кальция, кальцификацию сердца и сосудов [3]. Напротив, при инфузии экзогенного белка К1оШо пациентам с острым повреждением почек отмечалось значительное улучшение гистологической картины при повреждении как канальцев, так и клубочков почки [3]. Установлено, что с возрастом и при развитии хронической болезни почек (ХБП) продукция К1оШо значительно уменьшается [4].
Белок К1оШо существует в двух формах — трансмембранной и экстрацеллюлярной (секретируемой) — а-К1оШо [2]. Обе формы белка К1оШо продуцируются клетками проксимальных почечных канальцев, трансмембранная форма синтезируется также клетками околощитовидных желез [1]. Трансмембранный белок ЫоШо формирует комплекс с рецептором БОР-23 (БОБР) и функционирует как облигантный корецептор БОР-23, обусловливая фосфату-рию [1, 3]. В отличие от трансмембранной формы растворимая форма белка К1оШо (а-К1оШо) проявляет преимущественно гормональные качества, действуя как эндо- и па-ракринный фактор. В спектр паракринных функций
*Белок К1о&о назван в честь богини Клото (К1оШо), согласно древнегреческой мифологии прядущей нить человеческой жизни.
Сведения об авторах:
Мухин Николай Алексеевич — проф., зав. каф. терапии, внутренних болезней и пульмонологии, акад. РАН
Козловская Лидия Владимировна — проф. каф. внутренних, профессиональных болезней и пульмонологии Милованова Светлана Юрьевна — д.м.н., в.н.с. научно-образовательного клинического центра Здоровьесберегающих технологий Маркина Марина Михайловна — асп. каф. нефрологии и гемодиализа Института профессионального образования
а-К1оШо входит активация потенциала рецепторов кальциевых каналов (ТК^), особенно ТКУР5 и ТИУРб [3]. ТКУР5 располагаются преимущественно в дистальных почечных канальцах и принимают участие в реабсорбции кальция в почках, обеспечивая баланс кальция в организме. К гормональным функциям а-К1оШо относят его антивозрастной и кардиопротекторные эффекты. Установлено, что а-К1оШо снижает окислительный стресс посредством блокирования инсулина и инсулиноподобного фактора роста 1-го типа, а также стимулирования продукции оксида азота, что приводит к улучшению зависимой от эндотелия вазодилатации [4].
Разработка стратегий повышения продукции а-К1оШо в организме может затормозить темпы прогрессирования ХБП и формирования обусловленных почечной недостаточностью костно-минеральных и сердечно-сосудистых осложнений (ССО).
Мы изучили влияние коррекции анемии препаратами, стимулирующими эритропоэз, на уровень в сыворотке крови циркулирующей формы морфогенетического белка К1оШо (а-К1оШо) у больных ХБП с 3Б—4 стадии.
Материалы и методы
Обследовали 64 больных с ХБП 3Б—4 стадии в возрасте от 20 до 65 лет (42±8 лет), большинство составили лица среднего возраста с некоторым преобладанием мужчин. В зависимости от наличия или отсутствия анемии всех больных, вошедших в исследование, распределили в 2 группы. Первую группу составили 32 больных с анемией, среди которых у 20 с помощью эритропоэти-на и железа сахарата удалось достичь и поддерживать целевой уровень гемоглобина (группа 1А), и 12 больных, которым терапия не позволила достигнуть целевого уровня гемоглобина (группа 1Б). Во 2-ю группу (контроля) вошли 32 больных без анемии, сопоставимых с больными 1-й группы по полу, возрасту и степени снижения скорости клубочковой фильтрации (СКФ).
У большинства больных (38%) причиной ХБП служил хронический гломерулонефрит латентного течения, а также хронический тубулоинтерстициальный нефрит (31%) и гипертензив-ный нефросклероз (31%). Из исследования исключены пациенты с нефротическим синдромом, активными формами гломеруло-нефрита, системными васкулитами.
У всех 64 больных с ХБП 3Б—4 стадии во время скрининга и через 1 год после окончания исследования наряду с общеклиническими показателями, а также показателями обмена железа
Контактная информация:
Милованов Юрий Сергеевич — д.м.н., в.н.с. отд. нефрологии научно-исследовательского центра Института профессионального образования; е-шай. уипуш11оуапоу@ша11.ги
(ферритин сыворотки, насыщение трансферрина железом) изучена динамика уровня в сыворотке крови Klotho (Human alpha — Kl ELISA с использованием анти-К1оШо-антител). Исследование циркулирующей формы Klotho (a-Klotho) проводили по стандартному протоколу специалисты диагностической лаборатории «Вера».
Для коррекции анемии 32 пациента с анемией (группы 1А и 1Б) получали эпоэтин короткого действия (рекормон по 2000 ЕД 3 раза в неделю подкожно) + железо (венофер 5 мл 100 мг 1 раз в неделю внутривенно) под контролем уровня гемоглобина, насыщения трансферрина железом и ферритина сыворотки. После достижения целевого уровня гемоглобина 110 — 120 г/л в дальнейшем для поддержания его целевого значения всем пациентам вместо эпоэтина короткого действия вводили эпоэтин длительного действия — дабепоэтин-a 1,5 мкг на 1 кг 1 раз в 2 мес подкожно и железа сахарат 100 мг 1 раз в 2 нед внутривенно.
Статистическую обработку данных исследования выполняли при помощи программ SPSS 10 for Windows. При статистическом анализе для протяженных переменных в зависимости от соответствия данных нормальному распределению рассчитывали среднее арифметическое (M) и стандартное отклонение (о). Для выявления и оценки связей между исследуемыми показателями применяли непараметрический корреляционный анализ по Спирмену. Статистически значимыми считали различия при p<0,05. Для оценки чувствительности и специфичности изменений уровня a-Klotho в сыворотке крови в зависимости от уровня гемоглобина проведен ROC-анализ.
Результаты
Среди 32 больных 1-й группы с анемией у 20 (63%) (группа 1А) терапия эпоэтином-ß + железа сахаратом позволила достигнуть целевого уровня гемоглобина (110— 120 г/л) и поддерживать его в этом диапазоне; у 12 (37%) больных (группа 1Б), несмотря на введение эпоэтина и железа сахарата, сохранялась анемия (уровень гемоглобина <110 г/л).
Мы сравнили концентрацию a-Klotho в сыворотке крови больных (группа 1А) с достигнутым целевым уровнем гемоглобина и больных, которым не удалось достичь целевого уровня гемоглобина (группа 1Б), а также с концентрацией a-Klotho в сыворотке крови больных без анемии (2-я группа ) в начале исследования и через 12 мес после его окончания (рис. 1).
У больных, которым удалось достичь и поддерживать целевой уровень гемоглобина (группа 1А) отмечено увеличение концентрации a-Klotho в среднем на 100± 11,6 пг/мл по сравнению с таковой у больных, которые в период лечения анемии не достигли целевой уровень гемоглобина (группа 1Б), увеличение концентрации a-Klotho составило только 72±4,2 пг/мл. В то же время в контрольной группе больных к концу наблюдения уровень a-Klotho уменьшился в среднем на 210±12,9 пг/мл по сравнению показателем скрининга (см. рис. 1).
По данным корреляционного анализа, у больных ХБП 3Б—4 стадии отмечена прямая связь между концентрацией гемоглобина и уровнем a-Klotho (рис. 2).
При анализе показателей обмена железа отмечена корреляция концентрации ферритина в сыворотке крови и процентом насыщения железом трансферина и уровнем a-Klotho у больных ХБП 3Б—4 стадии с анемией (см. таблицу).
Для определения уровня гемоглобина, при котором возможно прогнозировать повышение уровня a-Klotho в сыворотке крови больных с 3Б—4 стадиями ХБП и анемией, мы провели ROC-анализ (рис. 3).
Связь показателей обмена железа с концентрацией а-К!о№о в сыворотке крови у больных ХБП 3Б—4 стадии
Показатель a-Klotho, пг/мл r p
Ферритин, мкг/л 0,429 0,05
Насыщение трансферрина железом, % 0,480 0,05
Площадь под кривой (АиС) гемоглобина >110 г/л составила 0,74 (при 95% доверительном интервале от 0,646 до 0,852; р<0,001), т.е. уровень гемоглобина >110 г/л с чувствительностью 89% и специфичностью 75% позволяет прогнозировать выявление более высокого уровня а-К1оШо в сыворотке крови при ХБП.
У тех же больных выявлена обратная связь между уровнем а-К1оШо в сыворотке крови и риском развития ССО (рис. 4).
Обсуждение
По данным проведенного нами исследования, у 50% больных ХБП 3Б—4 стадии диагностирована анемия. Выявлены ассоциации уровня ферритина в сыворотке, насыщением железом трансферрина и концентрации гемоглобина с уровнем циркулирующей формы белка К1оШо. Отмечено, что связь а-К1оШо с достижением целевого уровня гемоглобина (110—120 г/л) значительно сильнее (р<0,01), чем с уровнем ферритина в сыворотке (р<0,05) и насыщением железом трансферрина (р<0,05). Уровень а-К1оШо прямо коррелировал с целевым уровнем гемоглобина (г=0,736; р<0,001) и обратно с СКФ (г=-0,420; р<0,05). Установлена обратная связь уровня а-К1оШо в сыворотке с риском развития у наблюдаемых нами больных ХБП ССО.
Возможны различные механизмы уменьшения продукции а-К1оШо при снижении СКФ. Уменьшенную продукцию а-К1оШо большинство авторов связывают с нарушением структурной целостности почечной паренхимы [1—3]. В нашем исследовании коррекция анемии позволяла увеличивать уровень а-К1оШо в сыворотке при достижении целевой концентрации гемоглобина. Возможно, это связано с влиянием таких факторов, как уменьшение гипоксии тубулоинтерстициальной ткани почек при коррекции анемии. Эти данные позволяют предположить, что уровень гемоглобина у больных ХБП обладает прогностической информацией в отношении сохранности или усиления способности почек к продукции К1оШо как возможного гомеостатического фактора в условиях нарастания дисфункции почек.
Установлено, что К1оШо синтезируется не только в почках, но и в сосудистых сплетениях головного мозга и в менее значительных количествах в гипофизе, околощитовидных железах, плаценте, скелетных мышцах, кишечнике и миокардиоцитах [1, 2]. Мы допускаем, что выявленное нами повышение уровня а-К1оШо в сыворотке крови у больных ХБП может происходить хотя бы частично за счет внепочечного усиления продукции белка К1оШо, возможно, и в миокардиоцитах в условиях устранения гипоксии. В этом плане заслуживают внимания результаты исследования К. ТакезИНа и соавт. [5], в котором обнаруже-
Рис. 1. Динамика уровня a-Klotho в сыворотке крови больных ХБП 3Б—4-й стадии с анемией (группы 1А и 1Б), которым проводилось лечение анемии, и без анемии (2-я группа).
500
350
150 100
го
♦
R2 = 0.3885 ♦ ч ♦
♦ J . ♦ ф ♦
90
100
110
120
130
Гемоглобин, tin
Рис. 2. Корреляция между концентрацией гемоглобина и уровнем а- К!оНю у больных ХБП 3Б—4-й стадии с анемией (р<0,01).
Рис. 4. Риск развития ССО в зависимости от уровня a-Klotho в сыворотке крови больных ХБП 3Б—4-й стадии.
ОР — относительный риск.
Рис. 3. ROC-кривая взаимосвязи концентрации гемоглобина и уровня a-Klotho у пациентов с ХБП 3Б—4-й стадии.
на экспрессия гена К1оШо в синоатриальном узле сердца и выявлена высокая частота внезапной сердечной смерти мышей с блокированным геном К1оШо вследствие дисфункции синоатриального узла.
Что касается эффекта экзогенного эритропоэтина у больных ХБП, то кроме поддержания синтеза белка К1оШо, можно обсуждать и его плейотропные эффекты, в частности на активацию стволовых эндотелиальных клеток и миокардиального неоангиогенеза, торможение апоптоза миокардиоцитов и, возможно, других клеток [2, 4]. Это согласуется с полученными нами данными о положительном влиянии экзогенного эритропоэтина на снижение риска развития ССО у больных ХБП, коррелирующее с повышением уровня циркулирующей формы белка К1оШо.
Заключение
Таким образом, уровень белка К1оШо в сыворотке крови является не только маркером тяжести ХБП и ее ос-
ложнений (анемия, гипертрофия левого желудочка сердца, сердечная недостаточность), но и, по-видимому, патогенетическим фактором прогрессирования ХБП.
Необходимо продолжение изучения изменений продукции циркулирующей формы К1оШо при ХБП для определения путей стимуляции ее продукции. В проведенном нами исследовании показана возможность усиления продукции белка К1оШо в почках с учетом установ-
ленной обратимости нарушенной его продукции и внепо-чечно через коррекцию анемии средствами, стимулирующими эритропоэз.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда грант №14-15-009472014 г.
Конфликт интересов отсутствует.
AMTEPATYPA
1. Kuro-o M. Kiotho in chronic kidney disease-What is new? Nephrol Dial Transplant. 2009;24(6):1705-1708. doi:10.1093/ndt/gfp069.
2. Wang Y, Kuro-o M, Sun Zhongjie. Kiotho Gene Delivery Suppresses Nox2 Expression and Attenuates Oxidative Stress in Rat Aortic Smooth Muscle Cells via the cAMP-PKA Pathway. Aqinq Cell. 2012;11(3):410-417.
doi:10.1111/j.1474-9726.2012.00796.x.
3. Sowers KM, Hayden MR. Calcific uremic arteriolopathy. Ptho-physiology, reactive oxygen species and therapeutic approaches. OxidMed Cell Longev. 2010;3(2):109-121.
doi: 10.4161/oxim.3.2.5.
4. Kuro-o M, Matsumura Y, Aizawa H et al. Mutation of the mouse Kiotho gene leads to a syndrome resembling ageing. Nature. 1997;390(6655):45-51.
doi:10.1038/36285.
5. Takeshita K, Fujimori T, Kurotaki Y et al. Sinoatrial node dysfunction and early unexpected death of mice with defect of Klotho gene expression. J Circulation. 2004;109:1776-1782.
doi:10.1161/01.CIR.0000124224.48962.32.
Поступила 25.02.2016
