Особенности формирования и ранняя диагностика поражения почек у больных сахарным диабетом 1-го типа

Маркеры обмена коллагена. У пациентов с нормоальбуминурией зафиксирована тенденция к повышению мочевой экскреции метаболитов коллагена: общего, пептидно-связанного и свободного гидроксипролина (табл. 4). У больных с микроальбуминурией выделение всех фракций гидроксипролина было повышено. У больных с протеинурией экскреция пептидно-связанного гидроксипролина оказалась еще более высокой, особенно у пациентов с ХПН (7,73 ± 4,79 мг/ммоль). Экскреция свободного гидроксипролина у больных с выраженной ДН, напротив, оказалась ниже и достоверно не отличалась от контроля. По мере нарастания тяжести нефропатии наблюдалось снижение соотношения свободный/пептидно-связанный гидроксипролин, что является косвенным доказательством преобладания процессов синтеза коллагена над его распадом.

Назначение ингибитора АПФ фозиноприла (препарат «Моноприл» фирмы «Bristol-Myers Squibb») в дозе 2,5 - 10 мг/сут 24-м больным с начальными морфологическими изменениями в почках и/или микроальбуминурией сопровождалось существенным (в среднем в 2 раза) увеличением мочевой экскреции свободного гидроксипролина (исходно: 1,66 ± 0,98, через 6 месяцев: 3,21 ± 2,07 мг/мкмоль креатинина, р = 0,001). Экскреция пептидно-связанного гидроксипролина увеличилась не значимо (с 4,21 ± 2,01 до 5,47 ± 3,18 мг/мкмоль, р = 0,06). Усиление катаболизма коллагена под влиянием ингибитора АПФ может объясняться снижением образования ангиотензина II. Последний снижает активность коллагенолитических ферментов в почках (Singh R. et al., 1999; McLennan S. V. et al., 2002).

Таблица 4

Экскреция гидроксипролина с мочой (мг/ммоль креатинина) у больных СД 1-го типа с разной выраженностью ДН

Примечание:

^* - статистически значимое различие с контролем (p < 0,05),

^** - статистически значимое различие с контролем, 1-й и 2-й группой больных (p < 0,05).

Общая КЛА сыворотки крови была значительно (в среднем в 2,4 раза) повышена у больных СД по сравнению со здоровыми лицами (25,7 ± 18,1 и 10,5 ± 5,2 мкмоль/л/ч, p = 0,0001). Значимое повышение КЛА обнаружено у больных с нормальной ЭАМ, наиболее высокие значения - у пациентов с микроальбуминурией (рис. 2). Зафиксирована прямая взаимосвязь между КЛА и уровнем постпрандиальной гликемии (r = 0,4, p = 0,03).

Рисунок 2 КЛА сыворотки крови (мкмоль/л/ч) у больных СД 1-го типа с разной выраженностью ДН

Маркеры обмена протеогликанов. Суммарная экскреция сульфатированных ГАГ с мочой у больных СД была значительно увеличена по сравнению с контролем (5,94 ± 2,72 и 2,32 ± 0,95 мг/ммоль креатинина, р = 0,0001). Значимое увеличение содержания ГАГ выявлено у пациентов c нормальной ЭАМ, дальнейший рост экскреции наблюдался у больных с микро- и макроальбуминурией (5,29 ± 2,86, 6,3 ± 2,72 и 6,6 ± 2,01 мг/ммоль соответственно, все р < 0,05). Выявлена положительная корреляционная взаимосвязь между экскрецией ГАГ и относительным объемом мезангия клубочков (r = 0,39, p = 0,05).

У здоровых людей основным компонентом ГАГ мочи являлся хондроитинсульфат (рис. 3). У 6-ти из 25-ти человек контрольной группы присутствовал также гепарансульфат в качестве минорной (дополнительной) фракции. Наличие микроальбуминурии было связано со значительным увеличением экскреции гепарансульфата: у 34-х человек (60,7 %) он являлся основной фракцией ГАГ. При выраженной ДН гепарансульфат был обнаружен в 15-ти случаях из 19-ти (78,9 %), у подавляющего большинства больных (n = 14, 73,7 %) - в качестве основной фракции. Поскольку гепарансульфат является основным полианионным компонентом БМ клубочков, увеличение его «потери» с мочой может способствовать повышению альбуминурии. У 10-ти больных с микроальбуминурией (17,9 %) и у 6 пациентов с макроальбуминурией (31,6 %) обнаружена гиперэкскреция дерматансульфата.

Суммарная экскреция сульфатированных ГАГ на фоне терапии фозиноприлом не изменилась (исходно: 5,34 ± 2,29, через 6 месяцев - 5,27 ± 2,03 мг/ммоль креатинина, р = 0,28). Вместе с тем, зафиксировано уменьшение экскреции гепарансульфата у 16-ти (69,6%) человек. К концу исследования ни у одного больного гепарансульфат не являлся основной фракцией ГАГ. Таким образом, антиальбуминурический эффект ингибиторов АПФ при ДН может быть связан с уменьшением «потери» гепарансульфата.

Рисунок 3 Частота (%) выявления различных фракций ГАГ в моче у здоровых лиц и у больных СД 1-го типа с разной выраженностью ДН

Активность двух кислых лизосомальных гликозидаз, вовлеченных в катаболизм ГАГ: N-ацетил-в-D-глюкозаминидазы и -галактозидазы, в сыворотке крови была наибольшей у больных с клинически явной ДН (1153 ± 328 и 1,83 ± 0,2 нмоль/мл/час соответственно). Оба фермента положительно коррелировали с суточной протеинурией и с экскрецией ГАГ (N-ацетил-в-D-глюкозаминидаза: r = 0,29 в обоих случаях, -галактозидаза: r = 0,34 и r = 0,48 соответственно, все р < 0,05).

Уровень фибронектина в сыворотке крови. Содержание фибронектина в сыворотке крови у больных СД оказалось ниже контрольного уровня (215 ± 134 и 358 ± 213 мкг/мл, р < 0,001) и значимо не различалось в группах пациентов с разными стадиями ДН. Не обнаружено связей между фибронектином и протеинурией, функцией почек. Таким образом, содержание фибронектина в крови не является маркером диабетического нефросклероза.

Мочевая экскреция ТФР-. Экскреция ТФР- возрастала по мере увеличения выраженности нефропатии (таблица 5). У больных с микроальбуминурией экскреция была повышена в сравнении с контролем и с пациентами с нормоальбуминурией (р = 0,003 в обоих случаях). Значительное повышение экскреции выявлено у больных с протеинурией: медиана экскреции превышала контроль в 4 раза (р = 0,0002).

Таблица 5

Мочевая экскреция ТФР- у больных СД 1-го типа
c разной выраженностью ДН

Экскреция ТФР- прямо коррелировала с альбуминурией (r = 0,57, p = 0,007) и обратно - с СКФ (r = -0,32, p = 0,02). У больных с начальными стадиями ДН установлены прямые корреляции между ТФР- и толщиной БМ клубочков (r = 0,75, p = 0,0003), БМ канальцев (r = 0,73, p = 0,0004) и шириной малых отростков подоцитов (r = 0,62, p = 0,006).

Содержание ТФР- отрицательно коррелировало с соотношением свободный/пептидно-связанный гидроксипролин в моче (r = -0,36, p = 0,05), что подтверждает значимость гиперпродукции ТФР- в активации синтеза и торможении распада коллагена в «диабетических» почках [Chen S. et al., 2003; Kobayashi T. et al., 2005]. Обнаружена положительная корреляция между ТФР- и уровнем гликированного гемоглобина (r = 0,48, p = 0,02).

Мочевая экскреция ИФР-1. Медиана экскреции ИФР-1 у больных СД превышала контроль в среднем в 1,7 раза: 3,68 (2,48-5,47) и 2,14 (1,98-2,91) пг/мкмоль (р = 0,003). Как видно из таблицы 6, экскреция ИФР-1 возрастала по мере увеличения выраженности ДН. У пациентов с нормоальбуминурией экскреция ИФР-1 не отличалась от контроля (р = 0,25). У больных с микроальбуминурией экскреция была умеренно повышена в сравнении со здоровыми лицами (р = 0,004) и с пациентами с нормальной ЭАМ (р = 0,04). Медиана экскреции ИФР-1 у больных с протеинурией превышала контроль в 3,6 раза (р = 0,00008) и была достоверно выше, чем у пациентов с нормальной ЭАМ (р = 0,000005) и микроальбуминурией (р = 0,0006). Наиболее высокие показатели зафиксированы в подгруппе больных с ХПН: 10,9 (6,04; 16,3) пг/мкмоль.

Таблица 6

Мочевая экскреция ИФР-1 у больных СД 1-го типа c разной выраженностью ДН

Концентрация ИФР-1 коррелировала с СКФ (r = -0,43, p = 0,002) и с протеинурией (r = 0,39, p = 0,003). У больных без протеинурии установлены корреляции между ИФР-1 и толщиной БМ клубочков (r = 0,59, p = 0,02), БМ канальцев (r = 0,53, p = 0,04), числом малых отростков подоцитов (r = -0,69, p = 0,004). Экскреция ИФР-1 коррелировала с HbA_1c (r = 0,47, p = 0,001), ТФР- (r = 0,76, p < 0,000001), уровнем гемоглобина (r = -0,41, p = 0,001).

Мочевая экскреция ФРЭС. Медиана экскреции ФРЭС у больных СД в 1,5 раза превышала контроль: 7,86 и 5,37 нг/мкмоль, 25-й и 75-й процентили: 4,39; 14,48 и 3; 9,7 нг/мкмоль соответственно (р = 0,1). Прослеживалась тенденция к возрастанию экскреции ФРЭС по мере увеличения выраженности ДН (таблица 7). Экскреция ФРЭС у пациентов с микроальбуминурией была статистически значимо выше, чем у больных с нормальной ЭАМ (р = 0,04). Медиана экскреции ФРЭС в группе с протеинурией превышала контроль в 3,1 раза (р = 0,02) и была значимо выше, чем у пациентов с нормоальбуминурией (р = 0,02).

Установлены корреляции между экскрецией ФРЭС и объемом мезангия (r = 0,69, p = 0,004), толщиной БМ клубочков (r = 0,53, p = 0,05), количеством малых отростков подоцитов (r = -0,48, p = 0,08). Уровень ФРЭС был взаимосвязан с уровнем гликемии натощак (r = 0,36, р = 0,005) и коррелировал с ТФР- (r = 0,57, p = 0,000005) и ИФР-1 (r = 0,55, p = 0,00001).

Таблица 7

Мочевая экскреция ФРЭС у больных СД 1-го типа c разной выраженностью ДН

У 10 пациентов с микроальбуминурией изучена динамика мочевой экскреции ТФР- и ФРЭС на фоне лечения фозиноприлом (2,5-10 мг/сут). Исходные значения экскреции факторов достоверно превышали контроль (ТФР-: р = 0,005; ФРЭС: р = 0,03). Через 6 месяцев лечения экскреция приблизилась к контролю (ТФР-: р = 0,08; ФРЭС: р = 0,43). По-видимому, это объясняется снижением продукции ангиотензина II, стимулирующего синтез ТФР- и ФРЭС в почках (Ikehara K. et al., 2003; Kim N. H. et al., 2005).

Полученные данные свидетельствуют о тесной взаимосвязи между качеством гликемического контроля, гиперпродукцией ростовых факторов, изменением обмена компонентов внеклеточного матрикса и развитием ДН. Нарушения продукции факторов роста, коллагена и протеогликанов являются связующими звеньями между гипергликемией и нефросклерозом.

Изменения почечной гемодинамики на начальных стадиях ДН

Изменения фильтрационной функции почек. На основании современных рекомендаций по диагностике хронической болезни почек (K/DOQI Clinical Practice Guidelines, 2002), в зависимости от расчетной СКФ, больных разделили на 4 группы: 1) с нормофильтрацией (CКФ 90-139 мл/мин/1,73 м², n = 173); 2) c гиперфильтрацией (СКФ > 140 мл/мин1,73 м²; n = 34); 3) cо снижением клубочковой фильтрации в диапазоне 60 - 89 мл/мин/1,73 м²; n = 73); 4) с выраженным снижением фильтрации (СКФ менее 60 мл/мин/1,73 м², n = 23).

Как видно из таблицы 8, больные с гиперфильтрацией отличались от остальных пациентов наименьшим возрастом и небольшой длительностью СД (у 68 % пациентов она составляла менее 5 лет). У большинства больных (61 %) HbA_1c превышал 10 %. Частота микроальбуминурии и протеинурии не отличалась в группах больных с нормо- и гиперфильтрацией (р = 0,98 и р = 0,89).

Отличительной особенностью пациентов с СКФ 60 - 89 мл/мин/1,73 м², сохраняющих нормоальбуминурию, оказалась низкая масса тела, которая была в среднем на 9,8 кг меньше, чем в группе больных с нормоальбуминурией и нормальной СКФ (р = 0,00003) и на 12,5 кг меньше, чем в группе больных с нормоальбуминурией и гиперфильтрацией (р = 0,002). Больные с СКФ 60 - 89 мл/мин/1,73 м² и микроальбуминурией были старше, имели большую длительность СД, меньшую массу тела и статистически незначимо более высокое АД в сравнении с пациентами с микроальбуминурией и нормо- и гиперфильтрацией.

Таблица 8

Характеристика больных СД 1-го типа в зависимости от состояния фильтрационной функции почек

Примечание: * - статистически значимое различие с группой больных с нормофильтрацией (p < 0,05); ** - статистически значимое различие с группами больных с нормофильтрацией и с СКФ 60 - 89 мл/мин/1,73 м2 (p < 0,05).

Больные с СКФ < 60 мл/мин/1,73 м² были старше, имели наибольшую длительность СД, самый высокий уровень АД, протеинурии, наиболее низкие показатели гемоглобина и эритроцитов. Частота АГ в данной группе составила 100 %, анемии - 70 %, нефротического синдрома - 35 %.

По данным регрессионного анализа (R² = 0,53, р < 0,000001), снижению СКФ способствовало увеличение возраста и длительности заболевания, протеинурия, анемия, повышение АД и снижение массы тела. Гликированный гемоглобин оказался положительно связан с СКФ, что, вероятно, объясняется стимулирующим влиянием гипергликемии на развитие гиперфильтрации на ранних стадиях ДН.

Не выявлено взаимосвязи между нарушениями фильтрационной функции почек и объемом мезангия клубочков, толщиной БМ и изменениями подоцитов у больных с начальными стадиями ДН. Все указанные параметры оказались в большей степени связаны с альбуминурией, нежели с СКФ.

Истощение или отсутствие ФПР выявлено у пяти из двенадцати пациентов с нормальной ЭАМ, у 10-ти из 12-ти пациентов с микроальбуминурией и у трех больных с протеинурией. Медиана прироста СКФ после нагрузки белком у пациентов с нормоальбуминурией составила ± 28,1 %, у больных с повышенной ЭАМ - 23,3 %. Эти данные свидетельствуют о том, что у большинства пациентов с ДН все функционирующие клубочки работают в режиме внутриклубочковой гиперфильтрации и гипертензии.

Изменения внутрипочечного кровотока. По данным УЗДГ, у больных СД с небольшой давностью заболевания (менее пяти лет) и нормоальбуминурией наблюдалась высокая скорость кровотока по почечным артериям и их внутрипочечным ветвям на фоне снижения показателей резистентности сосудов. У больных с микро- и макроальбуминурией фиксировалась тенденция к снижению скорости кровотока на уровне сегментарных, дуговых и междолевых ветвей (табл. 9).

У больных с протеинурией зафиксировано повышение индексов резистентности на всех уровнях почечных артерий. Наиболее выраженные изменения индексов выявлялись на уровне ворот почек, сегментарных и дуговых артерий (правая почка: 0,69 ± 0,1, 0,72 ± 0,11 и 0,67 ± 0,08; левая почка: 0,73 ± 0,09, 0,7 ± 0,1 и 0,67 ± 0,11 соответственно). При корреляционном анализе выявлены положительные связи между индексами резистентности на разных уровнях почечных артерий и возрастом, длительностью СД, САД, уровнем мочевины и суточной протеинурией. Обратные корреляции обнаружены между индексами резистентности сегментарных и междолевых артерий и СКФ.

Таблица 9

Скорость кровотока по ветвям почечной артерии (м/с) у больных СД 1-го типа с разной выраженностью ДН

Примечание: ^* - статистически значимое различие с 1-й группой больных (р < 0,05).

Таким образом, исследование внутрипочечного кровотока с помощью УЗДГ может использоваться для оценки гемодинамических изменений в почках при СД.

Хроническое воспаление в развитии ДН

Фибриногенемия. Уровень фибриногена в крови был повышен у больных с протеинурией по сравнению с пациентами с нормальной ЭАМ и микро-альбуминурией (4847 ± 1520, 3336 ± 760 и 3404 ± 829 мг/л, р < 0,000001 и р = 0,000001). Содержание фибриногена коррелировало с суточной протеинурией (r = 0,54, p < 0,0000001) и СКФ (r = -0,45, p = 0,000006). Степень изменений в почках на начальных стадиях нефропатии содержание фибриногена не отражало.

sICAM-1 в сыворотке крови. Средний уровень sICAM-1 у больных СД оказался значимо выше контроля (347,2 ± 126,1 и 268,3 ± 63,2 нг/мл, р = 0,02). Прослеживалась тенденция к увеличению содержания sICAM-1 по мере увеличения выраженности нефропатии (рис. 4). У больных с начальными стадиями ДН установлены корреляции между концентрацией sICAM-1 и толщиной клубочковой и канальцевой БМ (r = 0,64, p = 0,01 и r = 0,59, p = 0,03), шириной малых отростков подоцитов (r = 0,59, p = 0,03). Уровень sICAM-1 коррелировал с гликемией натощак (r = 0,31, р = 0,01) и после еды (r = 0,3, р = 0,02). Cодержание sICAM-1 не коррелировало с «традиционными» показателями воспаления (лейкоцитоз, СОЭ, фибриноген). Очевидно, данный параметр имеет самостоятельное диагностическое значение и может использоваться для оценки выраженности хронического сосудистого воспаления при СД.

Рисунок 4 Cодержание sICAM-1 в сыворотке крови у больных СД 1-го типа с разной выраженностью ДН

Примечание: * - статистически значимое различие с контролем (р = 0,003). Различия между группами больных недостоверны (р>0,05).

Экспрессия ICAM-1 в почках. Типирование ICAM-1 в препаратах почек выполнено у 15-ти больных (7 с нормоальбуминурией, 7 с микроальбуминурией, 1 с протеинурией 0,8 г/сут). Присутствие ICAM-1 в клубочках выявлено у семи пациентов. Реакция во всех случаях была слабоположительной, ICAM-1 выявлялись в отдельных клубочках на периферии капиллярных петель. Наиболее часто присутствие ICAM-1 обнаруживалось в канальцах (n = 13). В восьми случаях реакция оказалась положительной (отчетливое окрашивание всех канальцев в препарате), в пяти -- слабоположительной (частичное окрашивание отдельных канальцев). В препаратах контрольной группы ICAM-1 не выявлялись.

Большинство пациентов с положительной реакцией на ICAM-1 в клубочках имели повышенную ЭАМ: у четырех выявлена микро-альбуминурия, у одной больной - протеинурия. У больных с положительной реакцией на молекулы адгезии фиксировались более высокие цифры «мониторного» САД, ДАД и показатели гликемии натощак по сравнению с пациентами с отрицательной реакцией (все р < 0,05). Концентрация sICAM-1 в крови была значимо выше у пациентов с клубочковой экспрессией ICAM-1: 388 (268-536) и 261 (153-343) нг/мл (р = 0,01). Интенсивность реакции на ICAM-1 в канальцах также оказалась связанной с альбуминурией, показателями АД и гликемией.

Итак, развитие нефропатии у больных СД 1-го типа сопровождается увеличением синтеза молекул адгезии ICAM-1 в канальцах и, реже, в клубочках почек. Экспрессия ICAM-1 может играть важную роль в развитии нефросклероза, способствуя миграции воспалительных клеток в клубочки и интерстиций (Sugimoto H. et al., 1997; Chow F. Y. et al., 2005).

Мочевая экскреция цитокинов IL-1, МСР-1 и RANTES. IL-1 - про-воспалительный цитокин с широким спектром биологических функций. Проведенные исследования показали возрастание мочевой экскреции IL-1 у больных СД по мере увеличения выраженности ДН (рис. 5 а). У больных с микроальбуминурией содержание IL-1 в моче превышало контроль в среднем в 2,6 раза (р = 0,02), у больных с клинически явной ДН - в 5,5 раза (р < 0,000001). Очевидно, увеличение экскреции IL-1 отражает увеличение почечной продукции данного медиатора.

Экскреция IL-1 коррелировала с суточной протеинурией (r = 0,5, p = 0,00007), СКФ (r = -0,42, p = 0,002) и ДАД (r = 0,34, p = 0,01). У больных с начальными стадиями ДН обнаружены тесные корреляции между содержанием цитокина и толщиной БМ клубочков (r = 0,69, p = 0,006), БМ канальцев (r = 0,73, p = 0,002), количеством фенестр эндотелия (r = -0,85, p = 0,00007). Концентрация IL-1 положительно коррелировала с ТФР- (r = 0,68, p < 0,000001), ИФР-1 (r = 0,64, p < 0,000001) и ФРЭС (r = 0,32, p = 0,009). Очевидно, гиперэкскреция IL-1 при СД связана с процессами, ведущими к накоплению коллагена и других компонентов матрикса в почках. Это соответствует данным о фиброгенных эффектах IL-1 в почках (Fan J. M., 2001; Vesey D. A. et al., 2002). Не менее важны провоспалительные эффекты IL-1, связанные с запуском синтеза молекул адгезии, а также хемокинов (Mantovani A. et al., 1997).

Экскреция МСР-1 у больных СД оказалась в среднем в 3,8 раза выше, чем в контроле: 19,4 (6,6; 41,6) и 5,1 (1,4; 16,8) пг/мкмоль креатинина соответственно (р = 0,005). Прослеживалась тенденция к возрастанию экскреции МСР-1 по мере увеличения выраженности нефропатии (рис. 5 б). Наиболее высокие показатели зафиксированы у больных с протеинурией: медиана МСР-1 в данной группе в 12,6 раза превышала контроль. При ранговом корреляционном анализе выявлены положительные взаимосвязи между экскрецией МСР-1 и уровнем креатинина (r = 0,43, p = 0,002), величиной СКФ (r = -0,32, p = 0,03). Обнаружены взаимосвязи между МСР-1 и числом малых отростков подоцитов (r = -0,48, p = 0,09), количеством фенестр эндотелия (r = -0,44, p = 0,11), толщиной канальцевой БМ (r = 0,47, p = 0,09).

а б

в

Рисунок 5 Мочевая экскреция цитокинов: IL-1 (а), МСР-1 (б) и RANTES (в) у больных СД 1-го типа с разной выраженностью ДН

Примечания: данные представлены как медианы, 25-е и 75-е процентили (столбики); К -- контроль; * - статистически значимое различие (р < 0,05) с контролем; ** - статистически значимое различие (р < 0,05) с контролем и 1-й группой; *** - статистически значимое различие (р < 0,05) с контролем, 1-й и 2-й группой. Экскреция выражена в пг/мкмоль креатинина.

У 10-ти больных с микроальбуминурией экскреция МСР-1 исследована до назначения фозиноприла и через 6 месяцев лечения. Зафиксировано снижение экскреции хемокина с 11,8 (2,4 - 60,4) до 9,9 (1,5 - 38,4) пг/мкмоль креатинина (р = 0,03). Исходно повышенная экскреция МСР-1 спустя 6 месяцев терапии достоверно не отличалась от контроля (р = 0,33).

Экскреция RANTES у больных СД варьировала от крайне низких значений, не превышающих порога чувствительности метода, до 1,11 пг/мкмоль креатинина (медиана 0,04; 25-й и 75-й процентиль - 0 и 0,23 пг/мкмоль). У большинства лиц контрольной группы (6 из 10) экскреция RANTES была неопределяемой, у остальных значения варьировали от 0,03 до 0,08 пг/мкмоль. Таким образом, медиана и 25-й процентиль в контроле оказались равны нулю, а 75-й процентиль - 0,06 пг/мкмоль.

Наибольшее повышение экскреции хемокина обнаружено при выраженной ДН (рис. 5 в). Экскреция RANTES была связана с показателями азотвыделительной функции почек: креатинином (r = 0,38, p = 0,005) и мочевиной крови (r = 0,31, p = 0,02). Установлены корреляции между содержанием хемокина и толщиной БМ клубочков (r = 0,43, p = 0,07) и канальцев (r = 0,53, p = 0,04).

Полученные данные свидетельствуют о взаимосвязи между развитием ДН и увеличением мочевой экскреции цитокинов, что согласуется с результатами работ, зафиксировавших активацию синтеза IL-1 и хемокинов в почках при СД (Mezzano S. et al., 2003, 2004; Sassy-Prigent C. et al., 2000; Lee F. T. et al., 2004; Hartner A. et al., 2005; Chow F. Y. et al., 2006). Определение мочевой экскреции цитокинов можно использовать в качестве неинвазивного теста для ранней диагностики и мониторирования течения ДН.

Гипергликемия является наиболее вероятным пусковым фактором в активации синтеза цитокинов при СД. Проведенные исследования показали взаимосвязь между экскрецией IL-1, МСР-1 и НbA_1c (IL-1: r = 0,32, p = 0,03; МСР-1: r = 0,45, p = 0,002). Это соответствует результатам экспериментов, показавших активацию синтеза цитокинов в почечных клетках в условиях избытка глюкозы (Banba N. et al., 2000; Janssen U. et al., 2002).

Высокий уровень экскреции цитокинов, зафиксированный у больных с клинически явной ДН, можно объяснить стимулирующим эффектом протеинурии на продукцию цитокинов в канальцах (Burton C. J. et al. 1999). Другим вероятным индуктором цитокинов у больных с выраженной ДН является нефрогенная (эритропоэтин-зависимая) анемия. Последняя приводит к хронической гипоксии почек, которая также увеличивает продукцию цитокинов (Marisa C et al., 2005). С этой гипотезой согласуется взаимосвязь между уровнем гемоглобина и экскрецией цитокинов с мочой (IL-1: r = -0,38, р = 0,004; МСР-1: r = -0,42, р = 0,002; RANTES: r = -0,44, р = 0,0007).

Очевидно, активация цитокинового каскада в почках осуществляется в тесной кооперации с гиперпродукцией факторов роста. Об этом свидетельствуют взаимосвязи между содержанием в моче цитокинов (IL-1, МСР-1 и RANTES) и ростовых факторов (ТФР-, ИФР-1, ФРЭС). В почечных клетках цитокины и факторы роста могут оказывать стимулирующее влияние на синтез друг друга (Cheng J. et al., 2005; Qi W. et al., 2006). Резкая активация продукции факторов роста и цитокинов, очевидно, определяет быстрое прогрессирование нефросклероза у больных СД с протеинурией.

CD68-позитивные клетки в почках. Роль хемокинов в развитии ДН связана с усилением синтеза молекул адгезии в резидентных почечных клетках (Giunti S. et al., 2006) и созданием условий для привлечения в клубочки и интерстиций мононуклеаров (Chow F. Y. et al., 2006).

Иммуногистохимическое типирование с помощью моноклональных антител к антигену CD68 (маркер моноцитов/макрофагов) проведено у трех больных с нормальной ЭАМ, у восьми с микроальбуминурией и у одной больной с протеинурией 0,8 г/сут.

У семи пациентов зафиксировано появление CD68-позитивных мононуклеаров в интерстиции почек. Полученные данные согласуются с результатами экспериментов на животных с СД (Chow F. Y. et al., 2005, 2006; Kelly D. J. et al., 2005; Biswas S. K. et al., 2006; Qi X. M. et al., 2006). Выраженная мононуклеарная инфильтрация почек, зафиксированная некоторыми исследователями у пациентов с клинически явной ДН (Wada T. et al., 2000; Mezzano S. et al., 2004), не встретилась ни в одном случае. Инфильтрация клубочков также не была зафиксирована. Вероятно, эти явления развиваются на поздних стадиях нефросклероза.

Повышенная ЭАМ зафиксирована у шести из семи больных с мононуклеарами в интерстиции (у пяти - микроальбуминурия, у одной больной - протеинурия). Среди больных с отрицательной реакцией нормальная ЭАМ выявлена у двух пациентов, микроальбуминурия зафиксирована у трех. Наличие CD68-позитивных мононуклеаров в интерстиции было ассоциировано с большей длительностью СД (минимальная длительность составила 1,5 года) и с более высоким (в среднем на 3 %) уровнем НbA_1c.

Известно, что мигрирующие в почечный интерстиций макрофаги могут играть важную роль в формировании тубулоинтерстициального фиброза благодаря тому, что служат источником фиброгенных факторов роста: TФР-, фактора роста фибробластов, тромбоцитарного фактора роста и др. (Segerer S., Alpers C. E., 2003; Eddy A. A., 2004). Кроме того, они вырабатывают большое количество IL-1 и хемокинов (Chow F. Y. et al., 2004).

При типировании моноцитов/макрофагов с помощью антител к CD68 зафиксировано появление этого антигена в клетках клубочков (в частности, в подоцитах) у трех пациентов и усиление синтеза CD68 в эпителиоцитах канальцев у девяти больных. Очевидно, эта находка отражает процесс определенной дедифференцировки клубочковых и канальцевых клеток, в ходе которого они приобретают или усиливают экспрессию макрофагальных эпитопов (CD68).

Таким образом, в формировании ДН у больных СД 1-го типа принимает участие хроническое низкоинтенсивное воспаление. Воспалительные механизмы при ДН являются вторичными по отношению к нарушениям метаболизма. Тем не менее, они могут вносить вклад в развитие нефросклероза.

Факторы риска раннего развития нефропатии при СД 1-го типа

С целью выявления и ранжирования факторов риска раннего развития нефропатии у больных СД 1-го типа были выделены и проанализированы группы больных с быстрым и медленным развитием данного осложнения (дизайн «случай - контроль»).

В первую группу «случай» вошли 48 пациентов с ранним (при длительности СД до пяти лет) развитием микроальбуминурии. Группу «контроль» составили 49 человек, у которых сохранялась нормальная ЭАМ при длительности СД более пяти лет. Во вторую группу «случай» включены пациенты (n = 21), у которых протеинурия появилась при длительности СД менее 10 лет. В группу «контроль» вошли 37 больных, у которых протеинурия отсутствовала при длительности СД более 10 лет.

Больные с ранним развитием микроальбуминурии значимо отличались от пациентов группы «контроль» началом заболевания в более позднем возрасте (чаще после 15 лет), худшими показателями углеводного обмена (гликемия натощак и после еды, глюкозурия, HbA_1c), более высоким уровнем холестерина и триглицеридов крови, а также более высоким среднесуточным ДАД и расчетной СКФ. Анализ таблиц сопряженности с использованием двустороннего точного критерия Фишера показал статистически значимое влияние высокого уровня гликированного гемоглобина (> 8 %), диастолической АГ и клубочковой гиперфильтрации (СКФ > 140 мл/мин/1,73 м²) на развитие микроальбуминурии (отношение шансов: 5, 5 и 7,5 соответственно). Раннее развитие микроальбуминурии не было связано с полом пациентов, развитием комы или кетоацидоза в дебюте заболевания, наличием дислипидемии, анемии, ретинопатии, автономной нейропатии, пиелонефрита и курением. Влияние HbA_1c и гипер-фильтрации на развитие микроальбуминурии нашло подтверждение в модели многофакторного регрессионного логистического анализа. Отношение шансов составило: НbA_1c > 8 % - 4,3 (р = 0,009), гиперфильтрация - 6,8 (р = 0,007). Влияние АГ оказалось статистически не значимым (отношение шансов 2,0; р = 0,6).

Больные СД с ранним развитием протеинурии отличались от пациентов с длительным СД без протеинурии более высокими показателями общего холестерина и триглицеридов, а также более высокими цифрами среднесуточного САД и ДАД. HbA1c оказался статистически незначимо выше у больных с протеинурией (р = 0,09). При анализе таблиц сопряженности установлено, что риск раннего развития протеинурии у больных СД 1-го типа увеличивают: гиперхолестеринемия (> 4,8 ммоль/л), гипертриглицеридемия (> 1,7 ммоль/л), повышение САД и, возможно, ДАД (влияние последнего фактора не достигло статистической значимости: р = 0,08). При включении выделенных факторов риска в модель многофакторного логистического анализа подтверждено, что раннему развитию протеинурии способствуют гиперхолестеринемия (отношение шансов 5,2, р = 0,04) и гипертриглицеридемия (отношение шансов 13,5, р = 0,04). Влияние АГ в данном виде анализа оказалось статистически не значимым (отношение шансов 2,0, р = 0,32).

Установлено, что раннее развитие микроальбуминурии и протеинурии у больных СД 1-го типа ассоциировано с активацией метаболизма коллагена и протеогликанов, повышенной «потерей» гепарансульфата с мочой, более высокой активностью лизосомальных гликозидаз в крови и повышением карбонильной модификации белков. У пациентов с быстрым развитием микроальбуминурии и протеинурии выявлена более высокая экскреция с мочой профиброгенных факторов роста: ТФР- и ИФР-1. Содержание воспалительных медиаторов (IL-1, МСР-1, RANTES, sICAM-1) показало тенденцию к возрастанию у больных с быстрым развитием ДН.

Полученные данные позволяют считать, что профилактика ДН должна носить комплексный характер и включать тщательный контроль гликемии, дислипидемии, системной и внутриклубочковой гипертензии, коррекцию окислительного стресса, метаболизма внеклеточного матрикса и хронического воспаления в почках.

ВЫВОДЫ

1. Формирование начальных этапов нефропатии у больных СД 1-го типа с нормальной экскрецией альбумина с мочой и микроальбуминурией определяется индуцируемыми гипергликемией изменениями дифференцировки и синтетической функции клеток почечных клубочков и канальцев, которые приводят к нарушению обмена компонентов внеклеточного матрикса и развитию хронического низкоинтенсивного воспаления в почках.

2. Развитие и прогрессирование нефропатии у больных СД 1-го типа ассоциировано с высокой частотой диастолической или систолодиастолической АГ, уменьшением степени ночного снижения АД, кардиоваскулярной автономной нейропатией, снижением вариабельности ритма сердца, ГЛЖ, диастолической дисфункцией сердца, анемией, дислипидемией, гипергомоцистеинемией, активацией свободнорадикального окисления белков.

3. Структурными изменениями в почках, связанными с развитием микроальбуминурии у больных СД 1-го типа, являются: увеличение объема мезангия клубочков, перигломерулярный склероз, утолщение и нарушение структуры базальных мембран, уменьшение процента подоцитов в клубочках, утолщение и ретракция малых отростков подоцитов, уменьшение числа фенестр эндотелия клубочковых капилляров, атрофия эпителиоцитов канальцев, склероз интерстиция, артерий и артериол.

4. РРазвитие диабетического нефросклероза характеризуется аккумуляцией минорных (IV и VI тип) и интерстициальных (I и III тип) коллагенов в клубочках, накоплением коллагена III, IV типа и, в меньшей степени, коллагена I и VI типа в базальных мембранах канальцев и в интерстиции почек.

5. Нарушения метаболизма внеклеточного матрикса при диабетической нефропатии проявляются увеличением мочевой экскреции метаболитов коллагена (пептидно-связанного, свободного гидроксипролина), сульфатированных ГАГ (гепарансульфата и, реже, дерматансульфата), фиброгенных факторов роста (ТФР-, ИФР-1, ФРЭС), повышением активности коллагенолитических ферментов и лизосомальных гликозидаз в крови.

6. Развитие клубочковой гиперфильтрации на ранних этапах развития диабетической нефропатии находится в прямой зависимости от выраженности гипергликемии; последующему снижению скорости фильтрации способствуют увеличение возраста, длительности диабета, нарастание протеинурии и анемии, повышение АД, снижение массы тела, увеличение резистивных свойств почечных артерий и их ветвей (сегментарных, междолевых, дуговых).

7. Хроническое низкоинтенсивное воспаление в почках у больных СД 1-го типа проявляется возрастанием экспрессии молекул межклеточной адгезии (ICAM-1) в клубочках и канальцах, миграцией моноцитов/ макрофагов в интерстиций, увеличением мочевой экскреции воспалительных цитокинов (IL-1, MCP-1, RANTES), ростом содержания sICAM-1 и фибриногена в крови; развитию воспаления способствуют гипергликемия, факторы роста (прежде всего ТФР-), АГ, протеинурия, анемия.

8. Быстрому (в первые 10 лет болезни) развитию нефропатии у больных СД 1-го типа способствуют начало диабета в постпубертатном возрасте, неудовлетворительный контроль гликемии, раннее развитие АГ, клубочковая гиперфильтрация, дислипидемия, окислительный стресс, повышенная продукция фиброгенных факторов роста и провоспалительных цитокинов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Профилактика диабетической нефропатии должна включать интенсивный контроль гликемии, системной и клубочковой гипертензии, дислипидемии, окислительного стресса и хронического воспаления в почках.

2. Рекомендуется начинать скрининг нефропатии (исследование экскреции альбумина с мочой) у больных СД 1-го типа с момента постановки диагноза вне зависимости от возраста дебюта заболевания.

3. Больным СД с микро- и макроальбуминурией рекомендуется проводить суточное мониторирование АД для верификации артериальной гипертензии, определения суточного профиля АД, оценки эффективности антигипертензивной терапии.

4. Рекомендуется включать в комплекс обследования больных с диабетической нефропатией эхокардиографию и допплерэхокардиографию для диагностики ГЛЖ, систолической и диастолической дисфункции сердца.

5. При наличии показаний к пункционной биопсии почек у больных СД 1-го типа рекомендуется дополнять светооптическое исследование нефробиоптатов иммуногистохимическим типированием коллагенов I, III, IV и VI типа для оценки выраженности нефросклероза.

6. Рекомендуется исследовать мочевую экскрецию фракций гидроксипролина, сульфатированных гликозаминогликанов, фиброгенных факторов роста (ТФР-, ИФР-1) с целью ранней неинвазивной диагностики диабетической нефропатии и мониторирования процесса фиброгенеза в почках.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Поршенников И. А. Окислительная модификация белков при диабетических микроангиопатиях // Сахарный диабет. 2000. № 3. С. 9-11.

2. Климонтов В. В., Сидорова Л. Д., Бондарь И. А., Пупышев А. Б., Поршенников И. А. Окислительный стресс при сахарном диабете и его коррекция тиоктовой кислотой // Бюл. СО РАМН. 2000. № 1 (95). С. 94-98.

3. Klimontov V., Bondar I., Paul G., Pupyshev A. Serum activity of lysosomal enzymes and urinary glycosaminoglycan excretion in diabetic nephropathy // Diabetologia. 2001. Vol. 44, Suppl. 1. P. A269.

4. Klimontov V., Bondar I., Pupyshev A., Porshennikov I. Effects of -lipoic acid on lipid and protein oxidative damage and lysosomal enzyme activity in type 1 diabetes // Diabetologia. 2001. Vol. 44, Suppl. 1. P. A320.

5. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Антиоксиданты в лечении и профилактике сахарного диабета // Сахарный диабет. 2001. № 1. С. 47-51.

6. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пауль Г. А., Амбросова С. М., Короленко Т. А. Экскреция сульфатированных гликозаминогликанов с мочой у больных с диабетической нефропатией // Проблемы эндокринологии. 2001. № 4. С. 35-38.

7. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пупышев А. Б., Поршенников И. А. Диагностика и коррекция окислительного стресса у больных с поздними осложнениями сахарного диабета // Актуальные проблемы современной эндокринологии: материалы IV всерос. конгр. эндокринологов. СПб., 2001. С. 31.

8. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пауль Г. А., Амбросова С. М. Обмен сульфатированных гликозаминогликанов у больных с диабетической нефропатией // Актуальные проблемы современной эндокринологии: материалы IV всерос. конгр. эндокринологов. СПб., 2001. С. 94.

9. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А., Климентьева Е. И., Одинцова В. И. Кардиоинтервалография в оценке состояния вегетативной нервной системы у больных сахарным диабетом // Инновации в охране здоровья людей: тез. докл. научн.-практ. конф. Новосибирск, 2001. С. 20-21.

10. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А., Иванова И. А., Одинцова В. И. Ранняя диагностика кардиальной автономной нейропатии у больных сахарным диабетом // Традиции Российской кардиологии и современные технологии в кардиологии XIX века: тез. докл. 4-го рос. научного форума. М., 2002. С. 40.

11. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пилипенко П. И., Вострикова Е. В. Эффективность Тиоктацида при диабетической полинейропатии // Человек и лекарство: тез. докл. IX рос. нац. конгр. М., 2002. С. 63.

12. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пупышев А. Б., Поршенников И. А. Антиоксидантная и мембраностабилизирующая активность Тиоктацида у больных сахарным диабетом. // Человек и лекарство: тез. докл. IX рос. нац. конгр. М., 2002. С. 63.

13. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пауль Г. А., Пупышев А. Б., Амбросова С. М. Обмен гликозаминогликанов и активность лизосомальных ферментов у больных с диабетической нефропатией // Сахарный диабет. 2002. № 1. С. 46-49.

14. Klimontov V. V., Bondar I. A., Korolyova E. A. 24-h blood pressure, autonomic function and renal hemodynamic changes in normo- and microalbuminuric Type 1 diabetic patients // Diabetologia. 2002. Vol. 45, Suppl. 2. P. A361.

15. Klimontov V. V., Bondar I. A, Korolyova E. A. Autonomic neuropathy in diabetes: early detection and the role in development of microvascular complications / Materials of the 6th Russian-Korean International Symposium on Science and Technology «Korus-2002». Novosibirsk, 2002. Vol. 1. P. 464-467.

16. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А. Медленные колебания гемодинамики у больных сахарным диабетом // Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии: тез. докл. 2-й научн. конф. с междунар. участием, посвящ. 80-летию со дня рождения М. Г. Колпакова. Новосибирск, 2002. С. 25.

17. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Окислительный стресс при сахарном диабете // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные и клинические аспекты: материалы всерос. конф. Новосибирск, 2002. С. 128-129.

18. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А., Желтова Л. И. Диабетическая автономная нейропатия в развитии сосудистых осложнений сахарного диабета // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные и клинические аспекты: материалы всерос. конф. Новосибирск, 2002. С. 129-130.

19. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Пауль Г. А., Надеев А. П. Ранние метаболические и гемодинамические маркеры диабетической нефропатии // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные и клинические аспекты: материалы всерос. конф. Новосибирск, 2002. С. 143-144.

20. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Желтова Л. И., Королева Е. А., Цибин А. Н. Изменения системной и внутрипочечной гемодинамики у больных с начинающейся диабетической нефропатией // Методы диагностики, лечения заболеваний и управления в медицине: материалы обл. научн.-практ. конф. Новосибирск, 2002. С. 70-72.

21. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Cабирова А. А. Нефрокардиальный синдром у больных сахарным диабетом 1 типа // Клиническая эндокринология - достижения и перспективы: тез. докл. научн.-практ. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения профессора Д. Я. Шурыгина. СПб., 2003. С. 12-13.

22. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Гипергомоцистеинемия при сахарном диабете 1 типа. // Клиническая эндокринология - достижения и перспективы: тез. докл. научн.-практ. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения профессора Д. Я. Шурыгина. СПб., 2003. С. 47.

23. Klimontov V. V., Bondar I. A., Jeltova L. I. Blood homocysteine level and related cardiovascular risk factors in Type 1 diabetic patients with and without nephropathy // Diabetes Metabolism. 2003. Vol. 29. P. 4S300-4S301.

24. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Желтова Л. И., Цибин А. Н. Изменения системной гемодинамики и функционального почечного резерва у больных с диабетической нефропатией // Нефрология и диализ. 2003. № 3. С. 254-255.

25. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Гипергомоцистеинемия у больных с диабетической нефропатией // Сахарный диабет. 2003. № 2. С. 6-8.

26. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А., Климентьева Е. И. Динамика изменений вегетативной регуляции ритма сердца при сахарном диабете 1 типа // Журнал экспериментальной и клинической медицины. 2003. № 2-3. С. 47-51.

27. Климонтов В. В., Ким Л. Б., Березовская Г. А., Пауль Г. А. Изменения метаболизма соединительной ткани у больных с диабетической нефропатией // Эндокринология Сибири: материалы 2-й Сибирской конф. эндокринологов. Красноярск, 2003. С. 70-72.

28. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А., Желтова Л. И. Суточная динамика артериального давления у больных сахарным диабетом типа 1 с нефропатией // Проблемы эндокринологии. 2003. № 5. С. 5-10.

29. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Нефрокардиальный синдром при сахарном диабете // Сахарный диабет. 2003. № 4. С. 58-64.

30. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Желтова Л. И. Влияние Фозиноприла на суточную динамику артериального давления у больных с диабетической нефропатией // Человек и лекарство: тез. докл. XI рос. нац. конгр. М., 2004. С. 91.

31. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Гипергомоцистеинемия: фактор риска сосудистых осложнений сахарного диабета // Проблемы эндокринологии. 2004. № 2. С. 24-29.

32. Климонтов В. В., Бондарь И. А. Гликозаминогликаны и диабетическая нефропатия // Проблемы эндокринологии. 2004. № 2. С. 29-34.

33. Klimontov V. V., Korolyova E. A., Jeltova L. I., Bondar I. A. Left ventricular geometry and related cardiovascular risk factors in Type 1 diabetic patients with and without nephropathy // Diabetologia. 2004. Vol. 47, Suppl. 1. P. A421.

34. Климонтов В. В., Бондарь И. А., Королева Е. А., Желтова Л. И. Автономная нейропатия и артериальная гипертензия при сахарном диабете 1-го типа // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2004. № 4, Прил. 2. С. 68-69.