ЭКСКРЕЦИЯ С МОЧОЙ ФИБРОГЕННЫХ И АНТИФИБРОГЕННЫХ ФАКТОРОВ РОСТА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1-ГО ТИПА: ВЗАИМОСВЯЗЬ С ДИАБЕТИЧЕСКОЙ НЕФРОПАТИЕЙ

Полный текст

Хроническая болезнь почек — одна из основных причин смерти больных сахарным диабетом (СД) [1]. В основе снижения функции почек при СД ле- жит прогрессирующий фиброз клубочков (ФК) и интерстициальной ткани. Главным инициирующим фактором в развитии фиброза почек при СД является гипергликемия. Ее эффект реализуется через активацию синтеза фиброгенных факторов роста (ФР), в числе которых трансформирующий ß1-фактор роста (Тß1-ФР), a-фактор некроза опухоли (a-ФНО) и фактор роста фибробластов 2-го типа (ФРФ2). Данные факторы участвуют в развитии диабетической не- Таблица 1 Характеристика групп больных СД 1-го типа с разными стадиями ДН Показатель Группа больных 1-я (n = 25) 2-я (n = 30) 3-я (n = 9) Возраст, годы 27 (20; 32) 31,5 (25; 39) 35 (23; 45) Длительность СД, годы 3(1; 6) 9,5 (6; 15) 17 (11; 21)* Доза инсулина, ЕД/кг/сут 0,6 (0,46; 0,79) 0,66 (0,5; 0,78) 0,62 (0,45; 0,8) ньа, , % 1с’ 9,1 (8,5; 10,4) 9,5 (8,1; 11,4) 10,9 (9,6; 12,1) Креатинин крови, мкмоль/л 82 (75; 93) 81 (74; 89) 123 (119; 130)* СКФ, мл/мин/1,73 м2 107,1 (81,8; 124,5) 112,4 (91,1; 128,7) 72,0 (59,2; 86,5)* Примечание. * — достоверные (р < 0,05) различия с 1-й и 2-й группами больных. Здесь и в табл. 2 данные представлены в виде медианы (25-й; 75-й процентили). фропатии (ДН), изменяя обмен коллагена и других компонентов внеклеточного матрикса, пролиферацию и дифференцировку почечных клеток [2—5]. В последние годы идентифицированы ФР, оказывающие антифиброгенное действие в почках. К их числу отнесены фактор роста гепатоцитов (ФРГ) и костный морфогенетический протеин 7—го типа (КМП7). В экспериментах показано, что снижение синтеза этих факторов может способствовать развитию ДН [3, 6—9]. Изменение баланса между фиброгенными и антифиброгенными ФР у больных с ДН не изучено. Цель исследования — изучить взаимосвязь между экскрецией с мочой фиброгенных и антифиброгенных ФР, альбуминурией и ФК у больных СД 1-го типа. Материалы и методы Обследовали 64 больных СД 1-го типа (32 мужчины и 32 женщины, возраст от 16 до 50 лет, медиана 29 лет) с длительностью заболевания от 1 мес до 43 лет (медиана 7 лет). Большинство (n = 53) больных обследованы в состоянии декомпенсации углеводного обмена. В исследование не включали больных с кетоацидозом, патологией почек недиабетической природы, хронической болезнью почек IV—V стадии, инфекцией мочевыводящих путей, с обострением сопутствующих заболеваний. В зависимости от величины экскреции альбумина с мочой (ЭАМ) больные были распределены на 3 группы: с нормальной альбуминурией (25 пациентов, 1-я группа), с микроальбуминурией — МАУ (30 человек, 2-я группа), с макроальбуминурией (9 больных, 3-я группа). Клинико-лабораторная характеристика групп приведена в табл. 1. Пациенты с макроальбуминурией ожидаемо отличались от других групп больных большей длительностью СД, более высоким уровнем креатинина и меньшей скоростью клубочковой фильтрации (СКФ). У 3 пациентов с макроальбуминурией выявлен нефротический синдром, у 6 — снижение СКФ менее 60 мл/мин/1,73 м2. Содержание ФР исследовали в утренней порции мочи методом иммуноферментного анализа с использованием планше-точного ридера BioRad 680 ("BioRad", США) и программного обеспечения "Zemfira". Для определения ТР1-ФР использовали наборы "Bender Medsystems GmbH" (Австрия), α-ФНО — "Вектор-Бест" (Россия), ФРФ2 — "RD Systems" (США), ФРГ — "Invitrogen" (США), КМП7 — "RayBiotech" (США). В качестве маркера ФК определяли содержание коллагена IV типа в утренней моче с помощью наборов фирмы "Argutus Medical Ltd" (Ирландия). Результаты приводили к величине экскретиру-емого креатинина и сравнивали со значениями в контрольной группе, состоявшей из 10 здоровых лиц (3 мужчины, 7 женщин в возрасте от 21 года до 50 лет, без отягощенной наследственности по СД). У 21 пациента (7 с нормальной ЭАМ, 14 с МАУ) проведено морфологическое исследование биоптатов почек. Пункци-онную нефробиопсию выполняли по клиническим показаниям для определения характера и выраженности поражения почек при наличии МАУ и/или факторов риска развития ДН (диабетическая ретинопатия, артериальная гипертония, длительность СД более 15 лет). Выраженность изменений в биоптатах оценивали с помощью световой и электронной микроскопии. Для оценки ФК, помимо общепринятых исследований, выполняли иммуногистохимическое типирование депозитов коллагена IV типа с помощью моноклональных антител фирмы "Novocastra Laboratories Ltd" (Великобритания). Проведение исследования одобрено локальным Комитетом по этике. Пациенты давали письменное информированное согласие на участие в исследовании. Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета "Statistica 6.0". Учитывая, что распределение большинства изученных признаков было отличным от нормального, применяли методы непараметрической статистики. Межгруппо-вые различия оценивали с помощью критерия Манна—Уитни и ANOVA Краскела—Уоллиса. Взаимосвязь признаков изучали с помощью рангового корреляционного анализа Спирмена, многофакторного регрессионного пошагового анализа. Для выполнения регрессионного анализа проводили логарифмирование значений признаков с распределением, отличным от нормального. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05. Данные представлены как медианы, 25-й и 75-й процентили. Результаты Содержание фиброгенных ФР в моче увеличивалось с ростом ЭАМ (табл. 2). У пациентов с МАУ зафиксировано достоверное повышение экскреции Тß1-ФР и α-ФНО по сравнению с контролем (р = Таблица 2 Экскреция с мочой ФР и коллагена IV типа у больных СД 1-го типа с разными стадиями ДН Показатель Контроль(я = 10) Группа больных 1-я (n = 25) 2-я (n = 30) 3-я (n = 9) ТР1-ФР, нг/мкмоль 23,3 (13,3; 36,1) 31,4 (21,6; 47,6) 41,8 (28,3; 68,3)* 64,8 (44,1; 97,8)** а-ФНО, пг/мкмоль 0,64 (0,54; 1,12) 0,84 (0,56; 1,33) 1,50 (0,98; 2,12)** 3,33 (0,90; 3,65)* ФРФ2, пг/мкмоль 6,1 (3,3; 8,6) 4,7 (3,2; 6,9) 7,9 (4,3; 20,1) 13,1 (10,0; 22,3)** ФРГ, пг/мкмоль 22,7 (7,6; 31,2) 29,7 (16,4; 43,2) 34,8 (19,2; 55,0) 55,1 (42,5; 84,2) КМП7, пг/мкмоль 0,75 (0,42; 0,98) 0,40 (0,24; 0,94) 0,82 (0,38; 1,25) 0,98 (0,51; 1,82) Коллаген IV типа, нг/мкмоль 2,9 (2,2; 4,3) 3,6 (3,1; 5,3) 5,1 (2,8; 7,8)* 15,2 (9,6; 17,0)*** Примечание. Различия показателей достоверны (р < 0,05); * — с контролем, ** — с контролем и 1-й группой больных, *** — с контролем, 1-й и 2-й группами. — 38 — Экскреция с мочой фиброгенных и антифиброгенных факторов роста у больных сахарным диабетом 1-го типа 100-, 80 со X S X S 60 CO. Q. ÜL * Э ^ 40 н о І 20 3 - 2 - 0 1 © 25-, 20- 15с\Г Ю - I © 5 А В Мочевая экскреция фиброгенных факторов роста у больных СД 1-го типа в отсутствие (1) и при наличии (2) фиброза клубочков. Экскреция Tβj-ФР выражена в нг/мкмоль креатинина, экскреция α-ФНО и ФРФ2 — в пг/мкмоль. Представлены медианы, 25-е и 75-е процентили. 0,01). Значительное увеличение экскреции всех фиброгенных факторов обнаружено у больных с макроальбуминурией: медиана экскреции Tβ1-OP в данной группе превышала контроль в 2,8 раза (р = 0,004), α-ФНО — в 5,2 раза (р = 0,04), ФРФ2 — в 2,1 раза (р = 0,003). Напротив, для экскреции антифиброгенных ФР (см. табл. 2) четкая взаимосвязь с развитием ДН не выявлена. Прослеживалась лишь тенденция к увеличению экскреции ФРГ в группе больных СД с макроальбуминурией по сравнению с контролем. Уровень экскреции КМП7 достоверно не различался у больных с разной выраженностью нефропатии (%2 = 0,46; р = 0,5). Содержание коллагена IV типа в моче (см. табл. 2) имело тенденцию к повышению у пациентов с нормальной ЭАМ (р = 0,14). У больных с МАУ медиана экскреции коллагена превышала контроль в 1,8 раза (р = 0,04), у больных с макроальбуминурией — в 5,2 раза (р = 0,0008). При ранговом корреляционном анализе выявлена положительная взаимосвязь между экскрецией с мочой коллагена IV типа и фиброгенных ФР: Tβ1^P (r = 0,34; p = 0,004), α-ФНО (r = 0,37; p = 0,04), ФРФ2 (r = 0,31; p = 0,01). При морфологическом исследовании почек во всех случаях подтвержден диагноз ДН. Признаки формирующегося ФК обнаружены у 8 больных с МАУ. Экскреция с мочой фиброгенных ФР в этой подгруппе больных оказалась достоверно выше, чем у пациентов без признаков ФК (см. рисунок). При ранговом корреляционном анализе выявлены прямые корреляции между уровнем гликозилирован-ного гемоглобина A (HbA1c) и экскрецией Тß1-ФP (r = 0,33;р = 0,01), ФРФ2 (г = 0,27;р = 0,04). В моделях многофакторного анализа уровень НЬА1с оказывал прямое влияние на содержание Tβ-ФР (ß = 0,57; р = 0,04), но значимого влияния НЬА1с на экскрецию других ФР не выявлено. Не обнаружено взаимосвязи между возрастом больных, уровнем артериального давления, суточной дозой инсулина, СКФ и содержанием ФР. О бсужде ние В данной работе мы впервые исследовали изменение баланса между экскрецией с мочой фиброгенных и антифиброгенных факторов роста у больных СД 1-го типа с различными стадиями не фропатии. Отмечено повышение экскреции фиброгенных факторов: Тß1-ФP, α-ФНО и ФРФ2 по мере увеличения выраженности ДН. Это согласуется с данными литературы, свидетельствующими об активации синтеза указанных факторов в почках при СД [3, 4]. Экскреция с мочой фиброгенных ФР оказалась взаимосвязана с альбуминурией и морфологическими признаками ФК. Полученные результаты подтверждают представления о роли ФР в патогенезе ДН. Ключевым медиатором в развитии ФК признан Tβ-ФР — мощный стимулятор синтеза коллагена и других компонентов внеклеточного матрикса в почках [3]. Участие α-ФНО в патогенезе ДН связывают со стимуляцией воспалительных реакций и изменением активности коллагенолитических ферментов в клубочках [4]. ФРФ2 играет существенную роль в развитии тубулоинтерстициального фиброза, способствуя пролиферации фибробластов и эпителиальномезенхимальной трансформации канальцевых клеток [5]. В физиологических условиях действие указанных факторов уравновешивается эффектами антифибро-генных ФР, прежде всего КМП7 и ФРГ. Показано, что КМП7 блокирует пострецепторные механизмы передачи сигнала Tβ-ФР [10]. ФРГ снижает экспрессию Tβ-ФР, коллагена IV типа и тканевого ингибитора металлопротеиназ-1 в клубочках [11]. Мы не обнаружили статистически значимого изменения экскреции КМП7 и ФРГ у пациентов с ДН. Лишь у больных с протеинурией наблюдалась тенденция к повышению экскреции ФРГ, что может объясняться увеличением проницаемости почечного фильтра. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о подавлении продукции КМП7 и ФРГ в почках в условиях гипергликемии [12, 13]. Очевидно, дисбаланс в продукции ФР с преобладанием влияния фиброгенных факторов над антифиброгенными создает благоприятные условия для формирования фиброза почек при СД. Причины изменения продукции ФР в почках при СД неясны. Результаты исследований in vitro позволяют предполагать, что высокий уровень глюкозы может изменять интенсивность синтеза ФР в почечных клетках. В частности, избыток глюкозы повышает продукцию Tβ-ФР в мезангиоцитах [3, 4], стимулирует синтез ФРФ в фибробластах [14], тормо — 39 — И. А. Бондарь и соавт. зит продукцию КМП7 в подоцитах [12]. По нашим данным, выраженность гипергликемии (уровень HbA1c) у больных СД 1-го типа оказывает прямое влияние на экскрецию Тß1-РФ. Влияние гипергликемии на продукцию других ФР, по-видимому, не столь однозначно и, по данным литературы, может меняться во времени. Например, у мышей с СД экспрессия ФРГ временно увеличивается после индукции гипергликемии, однако в дальнейшем, по мере формирования гломерулосклероза, снижается от исходного уровня [13]. Долгосрочный патогенетический эффект гипергликемии может реализоваться через взаимосвязи между различными ФР. Так, Тß-ФР подавляет экспрессию КМП7 и увеличивает продукцию антагониста КМП7 гремлина в канальцевых клетках [15]. Каскадные изменения в обмене внеклеточного матрикса помогают объяснить, почему сосудистые осложнения СД могут прогрессировать и после снижения уровня глюкозы в крови (данный феномен известен как "метаболическая память") [16, 17]. В настоящее время активно изучаются возможности использования определения ФР и других маркеров межклеточных и клеточно-матриксных взаимодействий в моче для ранней диагностики и мониторирования течения фиброза почек различной этиологии [18—20]. В качестве маркера фиброза почек при ДН предложено определение экскреции коллагена IV типа [21]. У больных СД с нор-моальбуминурией и МАУ содержание коллагена IV типа в моче является прогностическим фактором, определяющим скорость снижения СКФ [22, 23]. В данной работе нами показано, что повышение экскреции с мочой фиброгенных ФР (Тß1-ФР, α-ФНО, ФРФ2) у больных СД 1-го типа коррелирует с экскрецией коллагена IV типа и отражает начальные этапы формирования ФК. Для оценки прогностической значимости определения экскреции с мочой ФР при ДН необходимы дальнейшие исследования. Заключе ние Развитие нефропатии у больных СД 1-го типа характеризуется нарастанием экскреции с мочой фиброгенных ФР (Тß1-ФР, α-ФНО, ФРФ2) в отсутствие значимого увеличения экскреции антифиброгенных факторов (ФРГ, КМП7). Экскреция фиброгенных ФР коррелирует с экскрецией коллагена IV типа и отражает развитие ФК. Нарушение баланса между фиброгенными и антифиброгенными ФР может способствовать развитию и прогрессированию ДН.

Об авторах

Ирина Аркадьевна Бондарь

ГБОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

д-р мед. наук, проф., зав. каф. эндокринологии

Вадим Валерьевич Климонтов

ГБОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

Email: klimontov@mail.ru
д-р мед. наук, доц. каф. эндокринологии

Екатерина Михайловна Парфентьева

ГБОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

аспирант каф. эндокринологии

Вячеслав Витальевич Романов

ООО "Лабораторная диагностика ин витро"

канд. мед. наук, зав. лаб. Новосибирск

Александр Петрович Надеев

ГБОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России

д-р мед. наук, проф. каф. патологической анатомии

Список литературы

Дополнительные файлы