Влияние гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды на функции почек при экспериментальном аутоиммунном нефрите

Использование новых компьютерных технологий в диагностике и лечении больных, в том числе и на расстоянии, конечно, является важным достижением науки, которая будет и в дальнейшем развиваться, достигая новых величин, и, возможно, они когда-то станут такими, как их описывают писатели-фантасты. Но это не означает, что полностью исчезнут применяемые сейчас в лечении и профилактике заболеваний природные факторы, среди которых минеральные воды в качестве средств питья и бальнеотерапии продолжают оставаться востребованными, так они не вызывают осложнений, мягко нормализуют многие патологические состояния и экономически доступны почти всем. В Северо-Кавказском регионе России особенно много различных минеральных источников, вокруг которых были построены не только курорты, но и города, а у населения с давних времен появилась традиция ездить на лечение и применять в качестве питья и ванн минеральные воды. Особенно это удобно, если минеральные источники находятся в регионе проживания: исключены длительные переезды и адаптация организма [1, 2, 3]. Поэтому прием минеральных вод при лечении заболеваний остается актуальным и целесообразным, тем более у самого источника, если они в своем составе имеют органические и летучие соединения.

В Республике Северная Осетия - Алания также есть много различных минеральных источников, часть из которых уже имеют всеобщее признание и используются в качестве и лечебных, и лечебно-столовых, и столовых, некоторые применяются при бальнеотерапии, а другие находятся в стадии изучения, хотя давно используются населением при лечении различных заболеваний. Одной из таких вод является гидрокарбонатная углекисло-хлоридно- натриевая минеральная вода «Хилак» с общей минерализацией 2,1-2,3 г/л.

Целью работы являлось выяснение влияния приема гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды «Хилак» на диурез и основные процессы мочеобразования у крыс с экспериментальным аутоиммунным нефритом Хеймана.

Материалы и методы исследований. Исследования проводили на 56 половозрелых крысах линии Вистар (7-9 месяцев, вес 170-210 г, 184±16), которых разделили следующим образом: 12 интактных крыс и 36 крыс с аутоиммунным нефритом Хеймана, созданным путем однократного введения смеси равных частей гомогената коркового вещества почек крыс и полного адъюванта Фрейнда, который является стимулятором неспецифического иммунного ответа, способен адсорбировать на своей поверхности антиген и длительное время депонировать его, увеличивая продолжительность влияния на иммунную систему. Для получения гомогената корковое вещество почек тщательно растирали с физиологическим раствором в соотношении: на каждые 100,0 мг ткани 1,0 мл жидкости. Гомогенат и адъювант, перемешанные до получения однородной мелкодисперсной взвеси, вводили крысам в пяти местах (внутрибрюшинно и четыре инъекции подкожно в подмышечных и паховых областях, везде по 0,1 мл/100 г) [4, 5]. Поскольку каждой крысе, которой создавали модель нефрита, в среднем вводили около 1,0 мл иммунной смеси, то для получения количества смеси, требуемого 36 животным, пришлось изъять почки у 8 крыс, поэтому указано, что исследования проводили на 56 крысах, хотя опыты ставили на 48.

Минеральную воду вводили крысам через зонд в желудок в объеме 1,0% их веса дважды в сутки (в первой и во второй половине дня). Как мы отмечали ранее, при изучении данной минеральной воды и воды Тиб-2 применение такой дозировки было обусловлено тем, что именно в таком объеме минеральная вода, по сравнению с водопроводной, оказывала наиболее эффективное действие на функции почек [6], а при определении продолжительности приема воды «Хилак» оказалось, что наиболее положительный результат дает прием в течение 12 дней [7], поэтому при аутоиммунном нефрите мы ограничили этим же сроком. К тому же больным, как правило, рекомендуют применять минеральную воду 2-3 недели, а потом делать такой же перерыв.

После введения крысам иммунной смеси необходимо время для запуска и развития аутоиммунного процесса, поэтому мы оставили крыс на 17 дней, а на 18-й у всех 36 собрали спонтанно выделяющуюся мочу, после чего у 6 крыс в состоянии обезболивания и сна (0,1 мл/100г золетила в/б) определили скорость почечного кровотока, затем отбирали кровь для определения в плазме содержания креатинина и общего белка и изымали почки для морфологических исследований. Оставшихся 30 крыс разделили на две группы (контрольную и опытную), по 15 в каждой. Животные контрольной группы получали водопроводную воду дважды в день через зонд в желудок в объеме 1% их веса в течение 12 дней, а опытной группы - минеральную воду. На 13-й день, который пришелся на конец первого месяца с момента иммунизации, у всех крыс собрали мочу за 6 ч и после завершения опытов у 5 крыс из каждой группы определили скорость почечного кровотока. Оставшиеся в каждой группе по 10 крыс опять в течение 18 дней не подвергались никаким воздействиям, а затем 12 дней крысам в контрольной группе вводили водопроводную воду, в опытной - минеральную с последующим сбором мочи в конце второго месяца.

Мочу для исследований собирали у крыс в течение 6 ч, а затем в ней и в плазме крови с помощью спектрофотометра Unico 2800 (США) определяли содержание эндогенного креатинина и общего белка [8], а диурез, скорость клубочковой фильтрации и объем канальцевой реабсорбции воды рассчитывали. Объемную скорость кровотока определяли флоуметром Transonic НТ 313 (США). Морфологическую характеристику почек изучали с помощью световой микроскопии.

Полученные результаты статистически обрабатывались с определением степени достоверности средних величин по t-критерию Стьюдента и методом Манна-Уитни.

Результаты исследования и их обсуждение. Двухнедельный прием минеральной воды увеличил на следующий день шестичасовой спонтанный диурез с 0,82±0,07 мл/100 г (интактные крысы) до 1,12±0,09 мл/100 г (р<0,01), что было обусловлено торможением канальцевой реабсорбции воды (р<0,002), так как клубочковая фильтрация лишь только немного ускорилась и не могла вызвать диуретический эффект (табл. 1).

аутоиммунный нефрит минеральная вода хлоридная

Таблица 1Спонтанный диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды у интактных крыс после иммунизации и приема минеральной воды

Через 18 дней после введения аутоиммунной смеси в большинстве приготовленных из почек препаратов отмечались расширение полости капсул Боумэна-Шумлянского, вокруг которых имелись скопления лимфоцитов, в волокнистой соединительной ткани отмечался слабовыраженный отек и в отдельных канальцах присутствовали белковые отложения с дистрофическими изменениями нефроцитов. Капиллярная сеть также в большинстве образцов была расширена. При этом в мозговом веществе почек не отмечалось особых изменений.

Спонтанный диурез у иммунизированных крыс спустя 18 дней статистически значимо (р<0,01) повысился до 1,16±0,08 мл/100 г, несмотря на то, что скорость клубочковой фильтрации снизилась на 22,5% (р<0,002), но, так как канальцевая реабсорбции воды ослабла (р<0,001), то это и перекрыло сниженную фильтрацию (табл. 1).

Как правило, при поражении почек повышается содержание белка в моче - возникает протеинурия [9-11]. Прием минеральной воды не оказал влияния на содержание белка в моче, в то время как у крыс с аутоиммунным нефритом степень протеинурии в 1,52 раза превышала норму, равную у интактных крыс 4,96±0,27 мкг/мл (рис.), но при этом в плазме крови содержание общего белка оставалось в пределах нормы (68,25±2,17 г/л - контроль, 64,08±3,44 г/л - с аутоиммунным нефритом). После иммунизации содержание в плазме крови эндогенного креатинина статистически значимо повысилось (р<0,05), а после приема минеральной воды, так же как и общего белка, не изменились (рис.).

Степень протеинурии, содержание общего белка и креатинина в плазме крови у крыс интактных, получавших минеральную воду и с аутоиммунным нефритом

Для выяснения причин изменения клубочковой фильтрации после иммунизации мы определяли объем почечного кровотока как одного из факторов, определяющего скорость фильтрации в клубочках. У интактных крыс скорость почечного кровотока составляла 10,95±0,62 мл/мин, у аутоиммунных - 8,74±0,50 мл/мин (р<0,05), а после приема минеральной воды - 11,33±0,71 мл/мин. Следовательно, скорость почечного кровотока соответствовала клубочковой фильтрации - отмечались снижение у крыс с нефритом Хеймана и отсутствие особых изменений после приема минеральной воды.

Спустя 1 месяц после иммунизации морфологические изменения в почках стали более гетерогенными во всех слоях, в том числе и сосудистой системы, которая наряду с участками полнокровных и расширенных сосудов местами имела суженные участки. Почти во всех исследуемых препаратах отмечалась разнокалиберность клубочков, часть которых были увеличенными, а другие, наоборот, небольшими. Но независимо от их размеров почти вокруг всех имелись инфильтраты, состоящие из лимфоцитов и лейкоцитов, при этом отмечались мелкие кровоизлияния, разрушение щеточной каемки и эпителия, заполнение просветов трубочек белковыми массами разной плотности. Следовательно, отмеченные морфологические изменения соответствуют изменениям при нефрите Хеймана слокализацией главного патогенного антигена в щеточной каемке проксимальных канальцев почек [12]. Гистологическая характеристика почек иммунизированных крыс, получавших минеральную воду, была такой же.

В отношении водовыделительной функции почек и исследуемых показателей можно отметить следующее. Через 1 месяц после введения аутоиммунной смеси у крыс, получавших водопроводную воду, содержание креатинина в плазме крови и степень протеинурии стали больше (86,47±5,28 мкмоль/л и 11,90±0,85 мкг/мл), превышая данные интактных крыс в 1,3 раза (р<0,01) и в 2,4 раза (р<0,001) соответственно. Уровень общего белка в плазме крови снизился до 60,33±2,40 г/л, что уже статистически значимо (р<0,05) отличалось от нормы. Введение крысам минеральной воды в течение 12 дней особо не повлияло на содержание белка в моче (10,76±0,94 мкг/мл), креатинина (84,85±4,66 мкмоль/л) и общего белка (62,05±4,25 г/л) в плазме крови.

Водовыделительная функция почек и основные процессы мочеобразования в конце месяца у крыс, получавших водопроводную воду, во многом были такими же, как и в двухнедельных опытах, т.е. спонтанный диурез оставался повышенным, а скорость клубочковой фильтрации и объем канальцевой реабсорбции воды - сниженными (табл. 2).

Таблица 2Спонтанный диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды у крыс через 1 и 2 месяца после иммунизации и приема минеральной воды

Основным стимулятором диуретического проявления аутоиммунного поражения почек в этом случае также выступали канальцы с нарушением всасывания воды в них. Очевидно, что это было связано с отмеченными дистрофическими изменениями и разрушением щеточной каемки, что уменьшает поверхность клеточных мембран и ослабляет их резорбтивную функцию [13]. Снижение клубочковой фильтрации, скорее всего, было обусловлено как ослаблением скорости почечного кровотока, которая от контрольного уровня снизилась на 24,6% (8,26±0,52 мл/мин, р<0,01), так и наличием облитерации капсул Боумэна-Шумлянского и инфильтрации их лейко- и лимфоцитами, скоплениями эритроцитов, что, несомненно, может снижать способность мезангиальных клеток к сокращениям и приведет к ослаблению скорости фильтрации в клубочках нефронов [14].

12-дневный прием минеральной воды не отразился на диурезе и основных процессах мочеобразования (табл. 2), в том числе и на скорости почечного кровотока, которая была 8,35±0,72 мл/мин, что на 23,7% меньше нормы (р<0,002).

В конце второго месяца морфологические изменения, отмеченные ранее, уже приобрели дистрофический характер у крыс обеих групп. Одновременно ухудшились показатели функции почек. Так, у контрольных крыс степень протеинурии стала превышать норму в 3,6 раза (17,85±1,44 мкг/мл), уровень креатинина в плазме крови достиг 94,12±0,73 мкмоль/л, а общий белок - 57,46±0,62 г/л. Спонтанный диурез, который еще месяц назад превышал норму, резко (в 1,84 раза) снизился до 0,58±0,06 мл/100 г и стал статистически значимо (р<0,05) меньше исходного уровня интактных крыс. И в этом случае его снижение было уже обусловлено уменьшением скорости клубочковой фильтрации, которая, хоть и была с самого начала иммунизации сниженной, но к концу второго месяца стала еще меньше (табл. 2). Снизилась и скорость почечного кровотока до 7,72±0,59 мл/мин (р<0,001), что, возможно, и стало причиной ослабления фильтрации в гломерулах. Обратное всасывание воды в канальцах почек уже не играло особой роли в изменении диуреза (табл. 2).

Введение минеральной воды в течение 12 дней перед окончанием второго месяца практически не отразилось на всех исследуемых показателях водовыделительной функции почек (табл. 2). Объемная скорость кровотока в почечной артерии была такой же, как у крыс, получавших водопроводную воду (8,29±0,64 мл/мин). Также особо не отличались степень протеинурии (18,21±1,66 мкг/мл), содержание в плазме крови креатинина (92,05±7,31 мкмоль/л) и общего белка (58,08±4,89 г/л). Следовательно, 12-дневный прием минеральной не оказал влияния на исследуемые показатели почек, измененные созданным аутоиммунным нефритом Хеймана.

Выводы

Однократное введение крысам линии Вистар смеси, способной вызывать у крыс аутоиммунный нефрит Хеймана, способствует гистологическим клубочково-канальцевым изменениям в почках с явлениями инфильтрации, кровоизлияний и дистрофии. Количество спонтанной выделяющейся мочи в течение первого месяца повышается вследствие торможения обратного всасывания воды, а еще спустя 1 месяц, наоборот, повышается, это вызвано ослаблением клубочковой фильтрации из-за уменьшения объемной скорости почечного кровотока. Содержание белка в моче и креатинина в плазме крови постоянно повышалось.

Ежедневный прием минеральной воды «Хилак» в течение 12 дней не оказывает влияния на выявленные изменения диуреза и скорость почечного кровотока, протеинурию и содержание креатинина в плазме крови, поэтому, скорее всего, ее прием, так же как, возможно, и других минеральных вод с составом, аналогичным воде «Хилак», нецелесообразен при аутоиммунных нефритах.

Список литературы