12 грудня, 2016
«Немая» диабетическая нефропатия как стадия развития хронической почечной недостаточности
Хроническую болезнь почек (ХБП) относят к главным хроническим еконтагиозным эпидемическим патологиям в силу ее возрастающей распространенности (7-14% во взрослой популяции в зависимости от страны) и драматического снижения продолжительности и качества жизни. Кроме того, лечение терминальной стадии ХБП приводит к увеличению затрат здравоохранения, в настоящее время неподъемному для многих государств. Ведущей причиной терминальной стадии хронической почечной недостаточности (ХПН) в развитых странах является диабетическая нефропатия (ДН).
Она характеризуется наличием альбуминурии, прогрессирующим уменьшением скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и повышением артериального давления (АД). Вместе с тем у ряда больных ХПН развивается без наличия протеинурии в анамнезе. Около 10 лет назад была опубликована наша статья с анализом возможных причин отсутствия альбуминурии у 28 (18%) пациентов с III-IV стадией ХБП при ДН.
Полученные данные соответствовали результатам R. J. Maclsaac и соавт. (2004), которые показали высокую распространенность неальбуминурической ХБП со СКФ <60 мл/мин на 1,73 м2 при сахарном диабете (СД) 2 типа. Даже когда авторы исключили пациентов, принимавших ингибиторы ренин-ангиотензиновой системы (которые могли уменьшить потери белка с мочой), распространенность нормоальбуминурии у этих больных все еще оставалась очень высокой – около 23%.
Для ДН характерным признаком является именно альбуминурия, поэтому напрашивался вопрос: что привело к ХПН, если такой стимулятор развития нефросклероза отсутствовал? По-видимому, работают другие или дополняющие патологические механизмы, которые при СД вызывают преждевременное старение почечной сосудистой сети и ухудшение функции органа в связи с интерстициальным фиброзом, без выраженной гломерулярной патологии. Молекулярные механизмы, которые переводят механическое влияние при гиперфильтрации в повреждение тканей почек, еще не совсем ясны. Имеются доказательства, что взаимодействие макрофагов с резидентными паренхиматозными клетками играет критическую роль в развитии фиброза почек.
Ранее нами был представлен возможный механизм взаимодействия нейтрофилов и моноцитов/макрофагов с эндотелием сосудов посредством ICAM и VСAM, что может играть важную роль в инициации процесса повреждения капилляров клубочков у больных ХБП с помощью провоспалительных интерлейкинов, m-кальпаина, химазы и катепсина G. Частью быстрой начальной реакции на повреждение почек при ДН может быть индукция NO-синтаз (NOS) in situ и инфильтрация паренхимы почек лейкоцитами с наличием iNOS-положительных клеток в клубочке, что было подтверждено в образцах ткани при биопсии. В наших предыдущих работах также было показано, что в нейтрофилах пациентов с ХБП активирована преимущественно iNOS, а это приводит к разобщенности NOS и повреждению эндотелия.
Результаты морфологических исследований фрагментов почек, взятых при аутопсии у 28 больных ДН, обусловленной СД 2 типа, и умерших от осложнений коронарного атеросклероза (острый инфаркт миокарда, асистолия) без анемии и выраженной артериальной гипертензии, согласуются с таким предположением. У всех умерших при жизни было проведено полное клиническое и биохимическое обследование, на основании которого верифицировали СД и ишемическую болезнь сердца. По данным историй болезни были проанализированы характер клинического течения заболевания, наличие альбуминурии в анамнезе. Анализ аутопсийного материала проводился в 2 группах. В фрагментах почек 17 умерших с СД легкой и средней тяжести (1-я группа) обнаруживались морфологические изменения всех структурных компонентов органа: клубочков, канальцев, артериол и артерий (наиболее характерные – узелковые склеротические изменения капилляров). В стенке капилляров клубочка отмечались отложения эозинофильных гомогенных масс овальной формы с «замурованными» мезангиальными клетками. В ряде наблюдений узелки увеличены в объеме и занимают 50-80% площади капиллярной сети клубочка почки. Увеличиваясь в объеме, гиалиновые массы сдавливают прилежащие к ним капилляры, что приводит к полной облитерации клубочков и развитию капиллярного коллапса. Индекс плотности распределения для крупных сосудов составил 7,0±0,2, для мелких артерий – 3,0±3,3.
В аутопсийном материале 11 умерших с тяжелой формой течения СД, у которых при жизни была диагностирована ДН с ХПН III-IV стадии, и внепочечной патологией в виде ретинопатии, нейропатии и диабетической стопы (2-я группа) вследствие сдавления капилляров клубочков отмечалось нарушение кровоснабжения тубулярного аппарата почки, что приводило к атрофии и гибели нефротелия канальцев и развитию хронического воспаления ткани, завершившемуся интерстициальным фиброзом. Морфологически клубочки почек выглядели как гомогенные гиалиновые шары в прилегающей к ним интерстициальной ткани, на месте погибших канальцев выявлялась массивная круглоклеточная инфильтрация. Индекс плотности сосудов в этой группе был достоверно ниже, чем в предыдущей, и составлял 4,7±1,0 (p<0,05). При этом склероз и гиалиноз крупных артерий приводил к запустеванию мелких перитубулярных капилляров и замещению их соединительной тканью и липогиалиновыми массами.
Морфологические изменения в нефроне сопровождались нарушением синтеза NO почечными клетками. Так, по мере прогрессирования ХБП НАДФН-диафоразная активность эндотелия клубочков и эпителия канальцев снижалась от начальных стадий ДН до практически полного ее отсутствия при тяжелой ХПН, сохраняясь в какой-то мере в приносящей и выносящей артериолах. По мере прогрессирования патологического процесса, который подтверждается склеротическими изменениями в аналогичных участках серийных срезов, отмечается снижение НАДФ-диафоразной активности, что характеризуется сменой гранул формазана на его игольчатые отложения. Аналогичные трансформации характерны в целом для всего микроциркуляторного русла, а не только для приносящей и выносящей артериол.
Одновременно происходит некоторое усиление диафоразной активности на участках, соответствующих местам скоплений лейкоцитарных элементов. В большинстве препаратов почек, взятых при наиболее тяжелых формах ХБП, максимальная активность тетразолиевой реакции наблюдалась именно в таких зонах, при наличии лишь игольчатых включений формазана по ходу сосудов канальцев. Последнее может свидетельствовать об активации индуцибельной NO-синтазы на фоне снижения продукции ее эндотелиальной фракции. Эти данные свидетельствуют о том, что нарушение синтеза NO может изменить уровень лейкоцитарной инфильтрации и других проявлений повреждения, таких как тромбоз, пролиферация и гиперпродукция матрикса.
Уменьшение количества капилляров приводит к прогрессирующим тубулоинтерстициальным изменениям, связанным со снижением кровотока в почках, при этом корковое вещество почки становится более ишемизированным. Гистологически у больных ДН выявляется совокупность патологических признаков, включающих мезангиальный склероз, который может быть диффузным, узелковым или сочетанным. Самое раннее поддающееся обнаружению гломерулярное поражение – утолщение гломерулярной базальной мембраны, которое может наблюдаться уже через 2 года после начала СД 1 типа. Мезангиальная экспансия, главным образом в связи с увеличением мезангиального матрикса, отмечается спустя более 5 или больше лет после начала СД 1 типа. Сроки возникновения этих поражений у больных с СД 2 типа являются более вариабельными, так как время биологического начала заболевания зачастую установить не удается. В здоровой человеческой почке мезангий занимает приблизительно 14% гломерулярного объема, тогда как у больных с клинически очевидной ДН – ≥30%. Объемная доля мезангия обратно коррелирует с площадью фильтрационной поверхности капилляров и СКФ. Эти данные согласуются с работой M. L. Caramori и соавт., основанной на биопсии, в которой показано, что к тому времени, когда определяется умеренное повышение альбуминурии, почки у некоторых диабетических пациентов уже перенесли гломерулярное и тубулоинтерстициальное повреждение.
В недавнем исследовании C.Q.F. Klessens и соавт. также было показано, что гломерулярные поражения при клинически проявляющейся и «немой» ДН имели существенные количественные различия. Авторы полагают, что в самой ранней стадии ДН повреждается только небольшой процент гломерул; даже при значительном мезангиальном склерозе (в т. ч. мезангиальных узелках) клинически выраженная ДН не развивается до тех пор, пока не повреждается определенная часть клубочков. По мнению авторов, это подразумевает, что «немая» ДН в значительной степени обусловлена гипергликемией, тогда как другие ранее предложенные патологические механизмы ДН, в частности увеличенное АД, повреждение при гиперфильтрации и гломерулярные гемодинамические нарушения на начальном этапе, возможно, не столь важны.
Хотя влияние оптимизации гликемического контроля на риск протеинурии и ХПН у диабетических пациентов с нормоальбуминемией еще не был изучен, есть доказательства, что улучшение уровня гликозилированного гемоглобина уменьшает риск терминальной ХПН у больных СД 1 типа. Возможно также, что на начальной стадии ДН канальцы еще могут повторно абсорбировать альбумин, что, таким образом, и приводит к отсутствию альбуминурии.
Клинические проявления ДН отмечаются только тогда, когда распространенность и тяжесть течения патологических поражений превышают компенсаторную способность почек. Уменьшение количества нефронов приводит к компенсаторному увеличению перфузии и фильтрации в рабочих клубочках за счет нарушения механизмов авторегуляции, дисбаланса тонуса афферентной и эфферентной артериол и повышения внутриклубочкового давления. В свою очередь, гломерулярная гипертензия и гиперфильтрация связаны с активацией цитокинов, факторов роста, накоплением внеклеточного матрикса и, в конечном счете, с нефросклерозом. Поэтому одним из диагностических подходов в определении состояния почек при СД является оценка функционального резерва почек (ФРП), который определяется как разница между максимальной (стимулируемой) и базальной величинами клубочковой фильтрации. ФРП отображает возможность почек повышать СКФ в ответ на различные нагрузки (белковую, аминокислотную, дофаминовую). Парадоксальное снижение или отсутствие роста СКФ при стимуляции вышеупомянутыми агентами указывает на истощение резерва почек, что, по мнению большинства исследователей, является клиническим маркером гиперфильтрации в действующем нефроне.
Для изучения вопроса влияния гиперфильтрации на развитие воспалительных и фиброзирующих процессов в почках мы проводили пробу с белковой нагрузкой у 35 больных СД 2 типа без клинических признаков нефропатии с нормальной или повышенной СКФ. Концентрации моноцитарного хемоаттрактантного протеина‑1 (МХП‑1) и ингибитора активатора плазминогена‑1 (ИАП‑1) определяли методом иммуноферментного анализа. У больных с сохраненным ФПР концентрация МХП‑1 превышала показатели в контрольной группе на 36% и составила 210,82±17,55 нг/мл, контроль – 155,12±16,42 нг/мл. Истощение ФРП сопровождалось достоверным увеличением уровня МХП‑1 в плазме крови (292,94±26,48 нг/мл) – на 89% по сравнению с контрольной группой (р<0,05). Аналогичные изменения наблюдались и при исследовании ИАП‑1. Концентрация последнего повышалась на 44% у больных с сохраненным ФРП и составляла 38,89±3,46 пг/мл, (в группе контроля – 26,78±1,46 пг/мл). У пациентов с истощенным ФРП показатель ИАП‑1 увеличился еще более отчетливо – на 127% (61,29±4,66 пг/мл; р<0,05).
Установлено, что интерстиций инфильтруется макрофагами, которые выделяют цитокины, такие как трансформирующий фактор роста (TGF-β1) и др. TGF-β1 вызывает фенотипическое сходство канальцевых эпителиоцитов, приводящее к их апоптозу или к эпителиально-мезенхимальной трансформации (рис.).
Рис. Развитие фиброза в почках при ДН
ИАП‑1 считается одним из наиболее значимых молекулярных медиаторов фиброза, который наряду с TGF-β и ангиотензином II провоцирует ремоделирование туболоинтерстиция при почечной патологии. По-видимому, одним из механизмов развития «немой» ДН может выступать усиление фиброзирующих процессов при гиперфильтрации. Определение ФРП может использоваться в клинической практике в качестве дополнительного скринингового метода, направленного на выявление доклинических состояний ДН у больных СД.
Таким образом, у пациентов с СД 2 типа без клинических признаков нефропатии имеет место уменьшение ФРП, которое сопровождается повышением концентрации ключевых медиаторов воспаления и фиброза, что свидетельствует об активации нефросклеротических процессов уже на ранних стадиях заболевания. Определение белка в моче – недостаточно чувствительный признак развития ДН, поэтому существует потребность в новых биомаркерах ранней ДН.
Недавно предложены потенциальные биомаркеры тубулоинтерстициального повреждения (ретинолсвязывающий белок, N-ацетил-β-D-глюкозаминидаза, молекула повреждения почек‑1 и гемоксигеназа‑1); определение белков внеклеточного матрикса (экскреция коллагена IV типа) и маркеры оксидантного стресса. Остановить или, по крайней мере, замедлить прогрессирование ХБП можно путем многофакторного вмешательства – назначения фармакологических стратегий, диеты (гликемический контроль, уменьшение приема фосфорсодержащих продуктов, агрессивное снижение АД с помощью использования ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и др.).
На этапе отсутствия альбуминурии у больных ДН присутствуют нарушения морфологии почек, сопряженные с развитием ХПН. Одним из механизмов развития «немой» нефропатии может быть усиление фиброзирующих процессов при гиперфильтрации. Для выявления ДН на доклиническом этапе в качестве дополнительного скринингового метода может использоваться определение ФРП. Независимо от степени протеинурии или нарушения почечной функции коррекция патологических изменений у больных СД должна проводиться с момента установления диагноза.
Список литературы находится в редакции.