Введение
Гемолитико-уремический синдром (ГУС) является одной из важных причин острого повреждения почек (ОПП) у детей, характеризуется клинической триадой: микроангиопатической гемолитической анемией, тромбоцитопенией и ОПП. Риск прогрессирования почечной недостаточности вплоть до терминальной стадии у детей с ГУС чрезвычайно высок, особенно у детей раннего возраста. В развитии почечной патологии и особенно в возникновении осложнений при хронической болезни почек (ХБП) одну из главных ролей на сегодняшний день отводят нарушению функции эндотелия. Эндотелий – единый клеточный слой, обеспечивающий связь между циркулирующей кровью и сосудистой стенкой, регулирует важнейшие функции сосудистой стенки, включая тонус сосудов, коагуляцию и защиту от окислительного стресса и воспаления [1].
Эндотелин-1 (ЭТ-1) является важным регулятором объема гомеостаза в нормальных физиологических условиях и мощным вазоконстриктором при различных патологических процессах. Исследования, проведенные на животных моделях, показали, что ЭТ-1 влияет на сосуды почек как вазоконстриктор, участвует в ингибировании реабсорбции натрия и воды и приводит к клубочковому и канальциевому повреждению [2]. Экспрессия ЭТ-1 и его рецепторов повсеместно распространена во всех типах клеток почек [3]. Предполагается, что ЭТ-1 может повышать проницаемость клубочкового фильтрационного барьера за счет нарушения актинового цитоскелета в подоцитах [4, 5]. Кроме того, ЭТ-1 индуцирует апоптоз в почечных канальцах, что приводит к повреждению почек [6].
Эндотелий синтезирует и высвобождает оксид азота (NO), который образуется и является сосудорасширяющей и противовоспалительной сигнальной молекулой, играющей разнообразную роль в регуляции тонуса сосудов [7, 8]. Известно, что NO также играет важную роль в регулировании проницаемости сосудов, адгезии лейкоцитов и пролиферации гладкомышечных клеток [9].
Таким образом, анализ литературных данных демонстрирует центральную роль эндотелиальной дисфункции (ЭД) в многочисленных патофизиологических процессах, в т.ч. и при патологии почек. В данной статье рассматриваются показатели ЭД (ЭТ-1 и NO) в сыворотке крови детей с ГУС.
Цель исследования: определение клинико-диагностического и прогностического значения ЭТ-1 и NO в сыворотке крови у детей с ГУС.
Методы
Исследование выполнено в два этапа. На первом этапе исследования проведен ретроспективный анализ 89 историй болезни детей с типичной формой ГУС (stec-ГУС) в возрасте от 3 месяцев до 17 лет, находившихся на госпитализации в нефрологическом и реанимационном отделениях ГАУЗ ДРКБ МЗ РТ за период с 2004 по 2019 г.
У 43 (48,4%) пациентов развилась ХБП (ХБП 1-й стадии – 23 пациента, ХБП 3-й стадии – 16 детей, ХБП 5-й стадии – 4 ребенка).
Второй этап включил проспективное исследование с участием 31 ребенка с stec-ГУС, госпитализированного в ГАУЗ «ДРКБ МЗ РТ», Казань, с 2019 по 2022 г. Обследованные пациенты в проспективной группе также были разделены на две группы в зависимости от наличия ХБП и без ХБП. Распределение 11 (35,4%) детей с развившейся ХБП по стадиям было следующим: ХБП 1-й стадии – 4 детей, ХБП 2-й стадии – 5 детей, ХБП 3-й стадии – 2 пациента с ГУС.
Специальные методы исследования включили определение содержания ЭТ-1 в сыворотке крови методом иммуноферментного твердофазного анализа (ИФА) ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) с использованием наборов фирмы «Biomedica» (Австрия) и содержания NO в сыворотке крови с использованием набора Total Nitric Oxide and Nitrate/Nitrite Parameter Assay Kit фирмы RnD Systems (США) для количественного определения NO методом ИФА.
Контрольную группу составили 26 условно-здоровых ребенка, сопоставимых по возрасту и полу. От каждого пациента, включенного в исследование, и его родителей было получено информированное согласие. Проведение исследования одобрено Локальным этическим комитетом ФГБОУ «ВО Казанский ГМУ» Минздрава РФ.
Диагноз ГУС верифицировали в соответствии с клиническими рекомендациями диагностики и лечения ГУС у детей. Скорость клубочковой фильтрации (рСКФ) рассчитывали с использованием «bedside» формулы Шварца. Статистический анализ проводили с использованием программы StatTech v. 2.6.5 (ООО «Статтех», Россия).
Результаты
В результате проведенных исследований содержания ЭТ-1 в сыворотке крови пациентов с stec-ГУС в проспективной группе выявлено достоверное повышение его концентрации в острый период заболевания и перед выпиской по сравнению с данными контрольной группы (р<0,001), при обследовании через год высокие значения ЭТ-1 в сыворотке крови детей – реконвалесцентов-ГУС сохранялись, что свидетельствует о сохраняющемся нарушении вазомоторной функции сосудистого эндотелия у детей с ГУС. Результаты определения содержания NO в сыворотке крови детей с stec-ГУС, напротив, показали снижение концентрации NO в острую стадию заболевания и перед выпиской по сравнению с контрольной группой (p<0,05). При обследовании детей – реконвалесцентов-ГУС через 1 год выявлено повышение содержания NO в сыворотке крови (табл. 1).
Статистически значимое снижение показателя соотношения NO/ЭТ-1 в сыворотке крови детей с ГУС установлено в остром периоде заболевания и при обследовании детей перед выпиской (p<0,001). При сравнении содержания ЭТ-1 и NO в сыворотке крови детей с stec-ГУС в проспективной группе исследуемых в зависимости от исхода в ХБП выявлены статистически значимые различия (p<0,05) (табл. 2).
Результаты исследований показали, что у детей с ГУС с формированием ХБП значения ЭТ-1 и NO в сыворотке крови были статистически выше по сравнению с группой детей без формирования ХБП (p<0,05).
При определении содержания уровня ЭТ-1 в сыворотке крови пациентов с ХБП в зависимости от стадии выявлено достоверное повышение его содержания во всех исследуемых группах по сравнению с контрольной группой (р<0,05). Максимальные значения ЭТ-1 в сыворотке крови отмечены у пациентов с V стадией ХБП (р<0,001). Сохраняющиеся высокие уровни ЭТ-1 в сыворотке крови детей с ГУС можно рассматривать в качестве одного из маркеров развития и прогрессирования ХБП (см. рисунок). В результате исследования содержания NO в сыворотке крови детей с ХБП на фоне stec-ГУС установлено постепенное снижение как концентрации NO, так и соотношения NO/ЭТ-1 по мере прогрессирования ХБП с минимальными значениями в V стадии (см. рисунок).
Проведена оценка прогностической значимости содержания ЭТ-1 в сыворотке крови детей с stec-ГУС для определения вероятности исхода в ХБП с помощью ROC-анализа. Площадь под ROC-кривой составила 0,975±0,056 с 95% ДИ: 0,865–1,000. Пороговое значение ЭТ-1 в сыворотке крови в точке cut-off составило 0,940 пмоль/мл.
Развитие ХБП прогнозировалось при значении ЭТ-1 в сыворотке крови выше данной величины или равном ей. Чувствительность и специфичность модели составили 80,0 и 100,0% соответственно.
Таким образом, проведенные исследования показали, что отличительной чертой ЭД у детей с ГУС является снижение синтеза NO и повышение продукции ЭТ-1 по мере прогрессирования стадии ХБП [10, 11].
Наиболее значимая корреляционная связь уровня ЭТ-1 в сыворотке крови у детей с stec-ГУС выявлена с уровнем креатинина и показателями СКФ. Более точно зависимость концентрации креатинина в сыворотке крови от показателя ЭТ-1 в сыворотке крови детей с ГУС описывалась с использованием метода парной линейной регрессии. Так, зависимость содержания креатинина от ЭТ-1 в сыворотке крови описывается следующим уравнением регрессии:
Yкреатинин=258,535×XЭТ-1-18,927,
где Yкреатинин – содержание креатинина в сыворотке крови (в мкмоль/л), XЭТ-1 – концентрация ЭТ- 1 в сыворотке крови (пмоль/мл).
При увеличении показателя ЭТ-1 на 0,1 пмоль/мл следует ожидать увеличения содержания креатинина в сыворотке крови на 25,85 мкмоль/л. Полученная модель объясняет 52,2% наблюдаемой дисперсии показателя креатинина в сыворотке крови.
Использование метода парной линейной регрессии позволило выявить зависимость СКФ от концентрации ЭТ-1 в сыворотке крови. Так, зависимость СКФ от ЭТ-1 описывается следующим уравнением регрессии:
YСКФ=-119,869×XЭТ-1+157,91,
где YСКФ – СКФ (мл/мин/1,73 м2), XЭТ-1 – содержание ЭТ-1 в сыворотке крови детей с ГУС (пмоль/мл).
При увеличении показателя ЭТ-1 на 0,1 пмоль/мл следует ожидать уменьшения СКФ на 11,98 мл/мин/1,73 м2. Полученная модель объясняет 30,9% наблюдаемой дисперсии показателя СКФ.
Обсуждение
В результате проведенных исследований было выявлено, что для детей с ГУС характерно изменение баланса между продукцией вазоактивных веществ, которые участвуют в регуляции тонуса сосудов. Изменение баланса характеризуется сниженной продукцией NO и повышенной активностью ЭТ-1 в сыворотке крови детей в остром периоде ГУС, оказывая влияние на пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, воспаление и функцию тромбоцитов. Высокие значения ЭТ-1 в остром периоде ГУС и через 1 год были связаны с повышенным риском развития ХБП у детей с ГУС.
Возможно, что изменения в концентрации ЭТ-1 в сыворотке крови могут свидетельствовать о прогрессировании повреждения почек из-за повышения продукции ЭТ-1 и активации рецепторов ЭТ-1 в условиях продолжающегося повреждения почек. Другой вероятный механизм, с помощью которого ЭТ-1 способствует прогрессированию почечной патологии, связан с основной ролью ЭТ-1 как вазоконстриктора, что приводит к ригидности артерий и гипертонии [12, 13].
Установлено, что ЭД прогрессирует с ранних стадий ХБП и постепенным нарастанием по мере прогрессирования стадий ХБП. Сохраняющийся дисбаланс вазоактивных веществ у детей с ГУС приводит к компенсаторной дезадаптации эндотелия, гиперпродукции фактора роста эндотелия сосудов и функциональному истощению его регенеративной способности, что способствует прогрессированию почечной недостаточности [13].
Высокие концентрации ЭТ-1 в сыворотке крови могут отражать снижение почечного клиренса, что подтверждается наличием обратной корреляции между ЭТ-1 и СКФ у детей с ГУС. Полученные нами данные наличия связи ЭТ-1 и NO в сыворотке крови с показателями тяжести нарушения функции почек подтверждают развитие и прогрессирование ХБП у детей с сохраняющимися признаками ЭД.
Выводы
Формирование ХБП после перенесенного stec-ГУС и ее прогрессирование сопровождаются достоверным повышением концентрации ЭТ-1 и снижением концентрации NO во всех исследуемых группах по сравнению с контрольной группой (р<0,05), что свидетельствует о нарушении вазомоторной функции эндотелия.
По мере прогрессирования стадий ХБП у пациентов после перенесенного stec-ГУС отмечалось повышение уровня ЭТ-1 в сыворотке крови, постепенное снижение как концентрации NO, так и соотношения NO/ЭТ-1 с минимальными значениями в V стадии, что демонстрирует прогностическое значение вазоконстрикции на всех этапах формирования нефросклероза.
Финансирование. Исследование проведено без спонсорской поддержки.
