Skip to Content

Оценка тяжести уродинамической обструкции у детей с врожденным мегауретером на основании исследования биомаркеров мочи

ID: 2013-04-1276-A-2695
Оригинальная статья (свободная структура)
* ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И.Разумовского Минздрава России, НИИ фундаментальной и клинической уронефрологии; ** Национальный исследовательский Саратовский ГУ им. Н.Г. Чернышевского

Резюме

Выполнено исследование уровней биомаркеров воспаления, ангиогенеза   и фиброгенеза в моче 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером. Установлено, что уровень IL-1β является интегративным показателем активности пиелонефрита. Обнаружена связь уровней ангиогенного фактора VEGF и профиброгенного MCP-1  с показателями почечной гемодинамики. Уровень MMP-9 коррелировал с параметрами сократительной функции мочеточника.  

Ключевые слова

врожденный нерефлюксирующий мегауретер, интерлейкин-1β, фактор некроза опухоли-α, васкулоэндотелиальный фактор роста, моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1, матриксная металлопротеиназа-9

Статья

Врожденный нерефлюксирующий мегауретер, объединяющий различные варианты обструкции мочеточника, представляет наиболее частую нозологию в структуре обструктивных уропатий, учитывая многообразие его клинических форм от минимального расширения дистального отдела мочеточника с благоприятным течением до тяжелого двустороннего уретерогидронефроза с нарушением функции почек.

Признаки тяжелой уродинамической обструкции мочеточника, т.е. активное течение пиелонефрита, нарушение почечной гемодинамики и выраженная дилатация мочевых путей, служат показанием к хирургическому лечению и в настоящее время. Однако,  учитывая многочисленные литературные данные о высокой частоте спонтанной резолюции врожденного мегауретера [4], проблема диагностики тяжести обструкции мочеточника становится все более актуальной.

Диагностические мероприятия, в большинстве своем носящие инвазивный характер, имеют ограничения в использовании у детей раннего возраста. В то же время применение современных лабораторных технологий позволяет осуществлять мониторинг состояния мочевыделительной системы ребенка, начиная с рождения.

В настоящее время известно, что для диагностики активности воспалительного процесса может быть использовано лабораторное исследование провоспалительных цитокинов и хемокинов в биологических жидкостях, а для оценки ишемии почечной паренхимы - анализ экскреции фактора роста эндотелия сосудов (Vascular endothelial growth factor - VEGF) и матриксных металлопротеиназ (ММР) [1, 2].  Опубликованы данные о том, что концентрацию некоторых из медиаторов воспалительного процесса можно определять и в моче, хотя исследования подобного рода весьма фрагментарны. Вместе с тем именно  неинвазивные методы количественного анализа цитокинов  наиболее перспективны  при  разработке современных лабораторных  технологий оценки тяжести уродинамической обструкции и прогноза развития хронической почечной недостаточности.

Цель исследования: определить клиническую значимость исследования биомаркеров воспаления (интерлейкин-1β, фактор некроза опухоли-α), ангиогенеза (васкулоэндотелиальный фактор роста) и фиброгенеза (моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1, матриксная металлопротеиназа-9) в моче для оценки тяжести уродинамической обструкции мочеточника у детей с  врожденным нерефлюксирующим мегауретером.

Материалы и методы

Проведено комплексное обследование 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером в возрасте от 1 мес. до 11 лет (медиана 7 мес., нижний квартиль 3 мес., верхний квартиль 2 года), находившихся на лечении в Детской хирургической клинике ГБОУ «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Министрства здравоохранения России». Распределение пациентов по полу, возрасту и диагнозу представлено в таблице 1.

Всем детям проведен стандартный комплекс урологического обследования: сбор жалоб и анамнеза, клинический осмотр, проведение лабораторных исследований крови и мочи, ультразвуковые исследования почек и мочевого пузыря с допплерометрией, рентгенологические исследования (экскреторная урография, динамическая нефросцинтиграфия, компьютерная томография органов забрюшинного пространства с контрастным усилением, микционная цистоуретрография).

Исследование сократительной функции расширенного мочеточника (ультразвуковая уретеропельвиометрия  с оценкой частоты сокращения мочеточника в 1 минуту) выполняли на фоне оральной гидратации (10 мл/кг) за 30-40 мин до исследования, у детей грудного возраста — через 30-40 мин после кормления. Оценивали объем мочевого пузыря, диаметр мочеточника в дистальном отделе, площадь чашечно-лоханочного комплекса, количество сокращений мочеточника за 1 минуту. Нормальная частота спонтанных  сокращений мочеточника составляет от 2 до 7 в минуту, а при стимуляции фуросемидом возрастает до 4 и более в минуту [3].  Использование диуретической стимуляции (0,5 мг/кг фуросемида внутримышечно) и повторное исследование через 15, 30 и 45 минут после введения диуретика в качестве провокационной пробы позволило выделить группу из 9 детей с низкой сократительной функцией мочеточника (средняя частота сокращения мочеточника на протяжении исследования от 0 до 3,5 в мин) и группу из 38 пациентов  с  нормальной сократительной функцией мочеточника (4-7,6 в мин).

Для оценки активности воспаления, ангиогенеза и фиброгенеза в мочевых путях у 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером было выполнено исследование в моче уровня биомаркеров воспаления — интерлейкина-1β (IL-1β), фактора некроза опухоли-α (TNF-α); фиброгенеза — моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1 (MCP-1), ангиогенного фактора — фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), и фермента матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9). Исследование содержания биомаркеров в моче проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск, Россия) и «Bender MedSystems» (Австрия) на иммуноферментном анализаторе «Stat-Fax 2010» (США). Для статистического анализа результатов исследования биомаркеров в моче детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером была создана группа сравнения, в которую вошли 20 детей с малой хирургической патологией (пупочной и паховой грыжей), стратифицированные по возрасту и полу.

Статистический анализ данных проводили с помощью пакетов прикладных программ Microsoft Office Exel (Microsoft Corporation) и Statistica for Windows v6.0 (StatSoft-Russia). Анализ вида распределения количественных признаков проводился с использованием критерия Шапиро-Уилка. Использовали методы описательной статистики, непараметрические методы корреляционного анализа (гамма-корреляция), сравнение двух независимых групп с использованием критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверными при p≤0,05. Для оценки диагностической эффективности методов лабораторного исследования биомаркеров мочи проводили построение и анализ характеристической кривой (Receiver Operator Characteristic, ROC-анализ) с использованием программного обеспечения SPSS 13.0 for Windows (SPSS Inc.). Информативность показателя оценивали по величине площади под кривой (AUC). Чем ближе кривая к диагонали (AUC=0,5), тем ниже диагностическая ценность показателя, чем ближе площадь под кривой к 1, тем эффективнее диагностический тест.

Результаты

При сравнительном анализе результатов исследования уровня биологически маркеров в моче отмечены достоверные различия основной группы и группы сравнения для VEGF (p<0,0000001), MCP-1 (p<0,04), IL-1β (p<0,003). Не получено достоверных различий для  TNF-α (p>0,06) и MMP-9 (p>0,8) (табл. 2).

При оценке жалоб,  результатов стандартных лабораторных и инструментальных методов исследования у пациентов с различной сократительной функцией мочеточника обнаружены достоверные различия групп по основным критериям тяжести уродинамической обструкции: степени активности воспаления, дилатации мочевых путей и показателям почечной гемодинамики. Последнее доказывает патогенетическую обоснованность дифференциации вариантов мегауретера по состоянию сократительной функции мочеточника.

В ходе анализа активности воспаления у пациентов основной группы установили, что уровень IL-1β  в моче коррелировал с лабораторными показателями пиелонефрита (лейкоцитурия, лейкоцитоз). Наиболее тесная корреляция отмечена с лейкоцитозом крови (коэффициент корреляции γ=0,8073, p=0,00007). Пациенты с тяжелыми уродинамическими нарушениями (выраженная дилатация мочевых путей, низкая сократительная функция мочеточника),  непрерывно-рецидивирующим течением пиелонефрита имели высокий уровень IL-1β в моче.  Таким образом, уровень IL-1β в моче явился интегративным показателем активности пиелонефрита у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером. Для оценки эффективности использования IL-1β в качестве критерия активности пиелонефрита у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером проведен ROC-анализ. Результаты анализа представлены в таблице 3 и рисунке 1(а).

а

б

в

Рис. 1. Чувствительность и специфичность метода лабораторного исследования биомаркеров мочи IL-1β (а), VEGF (б) и MMP-9 (в) для диагностики активности пиелонефрита, ишемии почки и нефросклероза и нарушения сократительной функции мочеточника соответственно.

Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF)  является основным маркером повреждения сосудистого русла в процессе ремоделирования почечной паренхимы при ишемии и нефросклерозе. Результаты исследования показали, что уровень VEGF коррелировал с состоянием подкапсульного кровотока (N=31, γ=0,9310, p<0,01).

Мощным профиброгенным фактором является моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1 (МСР-1), который стимулирует трансдифференцировку тубулярных клеток почечной паренхимы в миофибробласты с продукцией ими провоспалительных и просклеротических факторов. Выявлена корреляционная связь уровня МСР-1 в моче и стадии рентгенологических изменений по Н.А. Лопаткину (N=47, γ=0,4399, p<0,0006). При сравнении уровня MCP-1  в моче детей с разными рентгенологическими стадиями мегауретера с использованием U-критерия Манна-Уитни обнаружены достоверные различия уровня MCP-1  в группе уретерогидронефроза (III стадия) по сравнению с I и II стадиями мегауретера (p<0,006). Кроме того, уровень MCP-1 также коррелировал с состоянием подкапсульного кровотока (N=31, γ=0,9286, p<0,05). Результаты ROC-анализа для MCP-1 представлены в таблице 3  и на рисунке 1(б).

Особого внимания заслуживает изучение экскреции матриксной металлопротеиназы-9  у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером, что обусловлено ее многочисленными протеолитическими и непротеолитическими свойствами, а также участием в процессах клеточной миграции и дифференцировки, метанефрогенезе [5].

В результате исследования выявлена взаимосвязь параметров сократительной функции мочеточника с уровнем экскреции MMP-9 (N=47, γ=-0,9143, p<0,000002). При проведении статистического анализа с использованием U-критерия Манна-Уитни выявлено, что различия в уровне  MMP-9 между группами c различной сократительной функцией мочеточника достоверны (p<0,00007). Эффективность дифференциальной диагностики вариантов врожденного нерефлюксирующего мегауретера с различной сократительной функцией  по анализу чувствительности и специфичности оценивали с помощью построения характеристической кривой (ROC-анализ). Результаты анализа представлены в таблице 3 и на рисунке 1(в).

Выводы

Исследование уровня IL-1β в моче обладает высокой диагностической значимостью для оценки активности пиелонефрита у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером на этапах наблюдения и лечения. Исследование мочевых уровней VEGF и MCP-1 может быть использовано для мониторинга состояния почечной гемодинамики и активности тубулоинтерстициального воспаления. Для диагностики состояния сократительной функции мочеточника высокой чувствительностью и специфичностью обладает метод неинвазивного мониторинга уровня MMP-9  мочи. 

Литература

  1. Морозова, О.Л. Изменения цитокинового профиля у детей с обструктивными уропатиями / Д.А. Морозов, А.А.Свистунов, О.Л. Морозова, В.В. Моррисон   // Материалы I Российского съезда детских урологов. - М., 2008. - 16 – 17с.
  2. Лакомова, Д.Ю. Биомаркеры   воспаления   у   детей   с   обструктивными   уропатиями / Д.А. Морозов, О.Л. Морозова, Д.Ю. Лакомова и др. // Цитокины и воспаление. - 2010. - Т. 9. - № 2. - 69 – 74с.
  3. Сабирзянова З.Р. Казанская И.В., Мудрая И.С. и др. Диуретическая сонография как метод оценки уродинамики при различных формах обструктивного мегауретера у детей раннего возраста// Материалы IX Конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». Москва, 2004. С. 176-177с.
  4. Arena, S. Long-term follow-up of neonatally diagnosed primary megaureter: Rate and predictors of spontaneous resolution/ S. Arena,  С. Magno, A.S. Montalto et al.// Scand J Urol Nephrol. -  2012; 46(3):201-7.
  5. Arnould, C.  MMP9 limits apoptosis and stimulates branching morphogenesis during kidney development/ M. Lelièvre-Pégorier , P. Ronco, B. Lelongt // J. Am Soc Nephrol.- 2009.-Vol. 20(10).-P. 2171-80. 

Таблицы

Таблица 1. Распределение больных по полу, возрасту и диагнозу (n=47)

Пол

Возраст

Односторонний МУ (n=34)

Двусторонний МУ (n=7)

КЗУ+двусторонний МУ (n=3)

МУ единственной почки (n=3)

М

Д

М

Д

М

Д

М

Д

2 нед-12 мес

14

5

4

3

2

-

1

-

1-5 лет

11

2

-

-

1

-

1

-

> 6 лет

2

-

-

-

-

-

-

1

Примечание: М — мальчики, Д — девочки; Односторонний МУ— односторонний мегауретер, двусторонний МУ —двусторонний мегауретер, КЗУ+двусторонний МУ— двусторонний мегауретер в составе симптомокомплекса клапанов задней уретры, МУ единственной почки — мегауретер единственной почки.  

Таблица 2. Сравнительный анализ уровня биомаркеров  мочи  детей основной группы и группы сравнения

Биомаркеры

Основная группа (N=47)

Группа сравнения (N=20)

Me

LQ

UQ

Me

LQ

UQ

*p-level

VEGF

185,4

85,95

303,3

45,4

39,05

60,25

<0,0000001

MCP-1

85,9

51,2

140,1

51,5

17,55

113,55

<0,04

TNF-α

2,0

0,745

2,0

3,74

1,315

7,37

>0,06

IL-1β

1,0

1,0

1,0

2,325

1,325

3,265

<0,003

MMP-9

2,0

0,6

2,1

2,0

1,7

2,45

>0,8

Примечание: Me – медиана, LQ – нижний квартиль, UQ – верхний квартиль, *p-level – критерий достоверности различий, вычисленный методом сравнения двух независимых групп с использованием U-критерия Манна-Уитни.

Таблица 3.  Результаты ROC-анализа для IL-1β, VEGF и MMP-9.

Показатель

AUC

 

95% ДИ

Cut off

Чувстви-тельность

Специ-фичность

IL-1β

0,869±0,093

<0,0001

0,687-1,051

1,3 пг/мл

80%

97%

VEGF

0,966±0,034

<0,03

0,899-1,032

508,85 пг/мл

100%

96,6%

MMP-9

0,971±0,026

<0,0001

0,921-1,022

5,7 нг/мл

100%

94,9%

Примечание: AUC – площадь под кривой, p – коэффициент достоверности (p<0,05), 95% ДИ – 95% доверительный интервал для значения площади, Cut off – точка разделения показателей на два класса. 

0
Ваша оценка: Нет



Яндекс.Метрика