Skip to Content

Перспективы исследования протеомного состава мочи у больных с острым пиелонефритом

ID: 2015-06-1276-A-5294
Оригинальная статья (свободная структура)
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России

Резюме

нет

Ключевые слова

острый пиелонефрит

Статья

Внедрение современные методов исследования протеома мочи  окончательно  опровергло длительно существовавшее представление о том, что белки не присутствуют в моче здорового человека. В настоящее время  белки, обнаруживаемые в моче человека  методами протеомики на основе хромато-масс-спектрометрии и методами иммуноферментного анализа, выделяются из разных мочевыводящих путей [2,10].  Количественный и качественный составы белков  мочи определяют функциональное состояние гломерулярного барьера и канальцевого аппарата,  гемодинамику, концентрацию и качественный состав белков плазмы и системы регуляции их транспорта [13].

Анализ  протеома  мочи  представляет собой  быстро развивающуюся аналитическую технологию, которая  направлена на создание нового, неинвазивного  метода диагностики заболеваний почек и мочевыводящих путей. Моча является идеальной средой для исследования [9,11]. Сбор мочи  у пациента отличается  от  такой процедуры, как традиционная  биопсия  почек  доступностью, безопасностью, возможностью  последовательного отбора проб,  возможностью неинвазивного, прогностического и диагностического мониторингов заболевания, контроля эффективности  лечения [12].  Установлено, что  аналитическая воспроизводимость мочи при определении протеомного профиля мочи не зависит от долгосрочного замораживания,  остается стабильной в течение нескольких лет, даже при хранении при -20 ° C.  Воспроизводимость поддерживается в образцах, сохраняемых от 5- 6 часов при комнатной температуре или до трех дней при 4 ° С. 

Одним из наиболее часто встречающихся урологических заболеваний почек и мочевыводящих путей во всех возрастных группах, как известно, является пиелонефрит (ПН) [7,8].  Установлено, что ведущую роль в течении острого ПН и его перехода в хронический воспалительный процесс, часто завершающийся развитием почечной недостаточности, играют нарушения иммунной защиты организма человека [6,7,8].  Дистрофические и деструктивные процессы в клетках паренхимы почек возникают задолго до клинической манифестации пиелонефрита. Совершенствование методов ранней диагностики и эффективного лечения пиелонефрита и его осложнений связывают с исследованием в моче молекулярных маркеров повреждения почечной паренхимы и мочевыводящих путей:   цитокинов, острофазных белков, факторов ангиогенеза и фиброгенеза, играющих важную роль в формировании нефросклероза [14].

 В исследование включена группа пациентов (21 человек) в возрасте от 49 до 63 лет с диагнозом «первичный пиелонефрит», проходивших лечение в НИИ фундаментальной и клинической уронефрологии ГБОУ ВПО Саратовского ГБУ им. В.И. Разумовского Минздрава России. Оценку активности и тяжести воспалительного процесса у больных проводили по результатам комплексного обследования, включающего изучение жалоб и сбор анамнеза, обзорную рентгенографию почек и мочевых путей, ультразвуковое исследование, пошаговую, спиральную и мультиспиральную компьютерную томографию с реконструкцией изображения, магнитно-резонансную томографию, общий и биохимический анализ крови. Кроме того, в моче пациентов определяли общий белок, лейкоциты и эритроциты. Контрольную группу составили 20 практически здоровых лиц.

Для количественного анализа биомаркеров первую порцию утренней мочи в объеме не менее 100 мл собирали в специальные стаканы с крышками. Предварительно в емкость для забора мочи вносили 20 мкл раствора "ProClin 300" ("SUPELCO", США). Аликвоты  мочи разливали в пробирки с крышками типа "Eppendorf" объемом 2 мл и хранили до проведения исследования при температуре -250С. Концентрацию интерлейкина-8 (IL-1β),  фактора роста эндотелия сосудов (VEGF),  моноцитарного хемоаттрактанта (МСР-1) в моче  пациентов определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА), используя соответствующие наборы реагентов ЗАО "Вектор-Бест" (Новосибирск). Исследование  биомаркеров у больных пиелонефритом  при поступлении в стационар выполняли до начала антибактериальной терапии. Для оценки диагностической чувствительности и специфичности вышеперечисленных биомаркеров применяли ROC-анализ. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета Statistica 6.1. В качестве критерия достоверности отличия между двумя независимыми группами использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Во всех процедурах статистического анализа принимали уровень значимости р<0,05.

Результаты исследования представлены в таб.1 и на рис.1.

Рис. 1. Кратность превышения концентрации биомаркеров мочи  у больных острым пиелонефритом относительно контрольной группы. 

Для сравнения диагностической значимости определения цитокинов и других исследуемых биормакеров в  моче были использованы образцы этих биологических жидкостей, взятые у 21 больного острым ПН. В остром периоде ПН  в моче  концентрация всех исследуемых бимаркеров превышала значения контрольной группы в 10-1000 раз. Как видно наиболее значимым был подъем в моче концентрации Ил-8 (в 1000 раз). В меньшей степени нарастала концентрация VEGF и МСР-1. Значимый выброс с мочой медиаторов воспаления и факторов роста свидетельствовал о том, что у больных с острым пиелонефритам одновременно с началом формирования воспалительных процессов на уровне эпителиальной выстилки канальцев почек и интерстициальной ткани формировалась  структурно-функциональная перестройка  микрососудистого русла почек или его дезадаптивное ремоделирование с усилением ишемии и запустеванием внутриклубочковых и перитубулярных капилляров.

Тубулоинтерстициальное повреждение почек в остром периоде пиелонефрита можно считать результатом сложных межклеточных взаимодействий, осуществляемых при участии провоспалительных цитокинов и факторов роста. В острой стадии ПН резкое повышение продукции  IL-8 в канальцевом эпителии,  с одной стороны, приводит к активации воспалительной реакции в интерстиции, а с другой, - способствует формированию гемодинамических и метаболических нарушений на уровне почечных канальцев, эпителиоцитов и мезангиоцитов клубочков. В результате развиваются перемежающееся повреждение стенок сосудов, изменение тонуса сосудистого русла и усугубление ишемии почечной паренхимы, которые стимулируют секрецию факторов роста, прежде всего VEGF. В данном процессе активное участие принимает инфильтрат почечного интерстиция, основным компонентом которого являются моноциты/макрофаги; интенсивность их инфильтрации регулируется МСР-1.  Информативность каждого из исследуемых биомаркеров определяли по величине площади под характеристической кривой (таб. 2). Выбор точек отсечения (cut off) проводили так, чтобы им соответствовали максимально возможные показатели чувствительности и специфичности анализируемых маркеров в выявлении активности воспалительного процесса в ткани почки.

Как видно концентрации  IL-8,  МСР-1 и VEGF в моче больных  острым ПН, превышающие соответствующие значения cut off, могут применяться в качестве критериев тяжести воспалительного процесса. Высокое содержание биомаркера в моче, по-видимому, может служить предиктором развития артериальной гипертензии и формирования интерстициального фиброза, который, в конечном счете, способен привести к атрофии канальцевого эпителия и развитию почечной недостаточности.

Таким образом, нарастание в моче больных пиелонефритом на высоте обострения воспалительного процесса концентрации Ил-8 может использоваться как показатель поражения эпителия тубулярного аппарата почек; VEGF  -  для характеризации степени ишемии почечной паренхимы, а МСР-1 в качестве показателя тяжести тубулоинтерстициального повреждения.

Бактериальные агенты, вызывающие развитие острого ПН, приводят к изменению структурно-функциональных свойств и метаболизма эпителия мочевых путей. Все это сопровождается индукцией провоспалительных цитокинов, приводящей к инфильтрации тканевых структур, окружающих мочевыводящие пути, нейтрофилами и макрофагами, становится причиной  дистрофии канальцевого эпителия. В результате у больных ПН развиваются воспалительные изменения паренхимы почек и дезаптивное ремоделирование сосудистого русла, которые являются причиной формирования фиброза и развития  хронической болезни почек. Исследование таких  белков в моче, как IL-8,  МСР-1 и VEGF,  можно считать  неивазивной и безопасной для пациентов технологией   диагностики и мониторинга, прогнозирования  течения острого пиелонефрита, позволяющей  повысить информативность и диагностическую ценность рутинных методов диагностики и снизить процент диагностических ошибок [1,4,5].

Литература

  1. Вараксин Н.А., Захарова Н.Б., Понукалин А.Н. и др. Цитокины и С-реактивный белок при первичном пиелонефрите: сравнение диагностической значимости концентрации в моче и сыворотке крови // Новости «Вектор-Бест». – 2012. –  2 (64). – С. 3–9.
  2. Залесский В.Н., Дынник О.Б.Молекулярная медицина: протеомные диагностические технологии и методы молекулярной терапии. // Врач. Дело. – 2005. – 1–2 С. 3–10.
  3. Земченков А.Ю, Томилина Н.А. "К/ДОКИ" обращается к истокам хронической почечной недостаточности (О новом разделе Рекомендаций K/DOQI по диагностике, классификации и оценке тяжести хронических заболеваний почек) //Нефрология и диализ. – 2004. – 6(3). – С. 204–220.
  4.  Мочевые  биомаркеры при остром пиелонефрите / В.М.Попков, А.Б.Долгов, Н.Б.Захарова, А.Н.Понукалин, Н.А.Вараксин.// Саратовский научно-медицинский журнал. –  2013. – Т. 9. – № 1. – С. 110-115.
  5. Патогенетические основы и современные проблемы диагностики хронического обструктивного пиелонефрита у детей / Д.А.Морозов, О.Л.Морозова, Н.Б.Захарова, Д.Ю.Лакомова// Урология 2013. – № 2. – С. 129-134.
  6. Смирнов А.В., Добронравов В.А., Каюков И.Г. Кардио-ренальный континуум: патогенетические основы превентивной нефрологии. Нефрология. – 2005. – 9(3). – С.­ 7–15
  7. А.В.Смирнов, В.А.Добронравов, И.Г.Каюков и др. Рекомендации Научно-исследовательского института нефрологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова: определение, классификация, диагностика и основные направления профилактики хронической болезни почек у взрослых/ под ред. А.В. Смирнова. СПб.: Левша, 2008. – 51с. 
  8. Томилина Н.А, Бикбов Б.Т. Эпидемиология хронической почечной недостаточности и новые подходы к классификации и оценке тяжести хронических прогрессирующих заболеваний почек// Тер. Арх. – 2005. – 77(6). –С. 87-921.
  9. Achievements in urine of the analysis of a proteom and search of biomarkers. Argiles, Yankovsky of V, GirolamiMA, and other //J Am Soc Nephrol. – 2007. – 18. – Р. 1057 – 71.
  10. Boguski M.S., Mcintosh M.W.  Biomedical informatics for proteomics //Nature, 2003 – 422. – С. 233–237.
  11.  Thongboonkerd V. The practical moments in uric proteomik //J Proteome Res. – 2007. – 6. – С. 3881 - 90.
  12. Thongboonkerd V, Saetun P. Excess bacterial growth influences the analysis of a proteom the uric: recommendations for centrifugation, temperature, duration and use of preservatives during on collecting tests //J Proteome Res., 2007. – 6. – 4173 - 81.
  13. Urinary proteomics and biomarker discovery  for glomerular diseases. V.Thongboonkerd, J.B Klein, A.W Jevans, K.R McLeish //Contrib Nephrol. –  Basel, Karger, 2004, vol. 141, pp. 292–307.
  14. O'Riordan of E, Gross CC, Goligorsky MS. Insight Technology: kidney proteomika-at the crossroads between promises and problems //Nat Clin. Prakt. Nephrol. – 2006. – 2. – С. 445 – 58.
  15. Schiepati A., Remuzzi G. Chronic renal disease as a public health problem: Epidemiology, social and economic implications //Kidney Int 2005; 68[Suppl 98]: S7-S10. 

Таблицы

Таблица 1. Концентрация биомаркеров в  моче пациентов с острым пиелонефритом

Определяемый биомаркер

Условно здоровые

Больные острым пиелонефритом

          ИЛ-8 пг/мл

0,4; 0,0 – 12,1

414,5*; 93,3-1065,6

МСР-1 пг/мл

253; 159 – 287

2456*; 2118 – 3629

VEGF пг/мл

33; 19 -41

537*; 382 - 658

Таблица 2.Диагностическое  значение  биомаркеров в моче, рекомендуемые для оценки активности воспалительного процесса и степени ишемического поражения ткани почек при остром пиелонефрите

Показатели

Ил-8

МСР-1

VEGF

Площадь под кривой

0,988

0,998

0,992

Значение cut off

32

316

92

Специфичность

0,95

0,97

0,94

Чувствительность

0,94

0,99

0,99

0
Ваша оценка: Нет



Оптимальный хостинг для Drupal, Wordpress, Joomla, Битрикс и других CMS, быстрые и надежные сервера, круглосуточная техподдержка Яндекс.Метрика