Роль цитокинов и факторов роста в формировании и прогрессировании рефлюкс-нефропатии у детей

Анализ суточной экскреции с мочой цитокинов и факторов роста свидетельствует о преобладании продукции и экскреции провоспалительных, просклеротических цитокинов и факторов роста над противовоспалительными, что подтверждает превалирование процесса фиброген




Role of cytokines and growth factors in formation and progression of reflux nephropathy in children

Analysis of urinary excretion of cytokines and growth factors indicates the prevalence of production and excretion proinflammatory, proslerotic cytokines and growth factors, which confirms prevalence of fibrogenesis inflammation in progression of reflux nephropathy.

В последнее десятилетие пристальное внимание в механизмах прогрессирования хронических заболеваний почек уделяется цитокинам и факторам роста [1–7].

Цитокины — это продуцируемые клетками белково-пептидные факторы, осуществляющие короткодистантную регуляцию межклеточных и межсистемных взаимодействий. Цитокины определяют выживаемость клеток, стимуляцию или ингибирование их роста, дифференцировку, функциональную активацию и апоптоз клеток [8, 9]. Цитокины — гормоноподобные молекулы, действие которых на клетку-мишень опосредуется высокоспецифичными высокоаффинными мембранными рецепторами [10]. В отличие от классических гормонов большинство цитокинов является молекулами локального (паракринного) действия. Они продуцируются и утилизируются клетками, находящимися в тесной близости. Возможно и аутокринное действие цитокинов, т. е. действие на ту же клетку, которая секретировала данный цитокин. После выделения клетками-продуцентами цитокины имеют короткий период полувыведения из кровотока. До 50% циркулирующих цитокинов интернализуется в течение 30 минут. Выведение катаболизированных цитокинов из организма осуществляется печенью и почками [11].

К системе цитокинов в настоящее время относят около 200 индивидуальных полипептидных веществ [12]. Среди всех известных к настоящему времени секретируемых клетками регуляторных факторов две группы цитокинов являются наиболее хорошо изученными и в связи с этим наиболее часто используемыми в диагностических целях. Это факторы роста и цитокины иммунной системы [13].

Действие цитокинов и факторов роста тесно связано с физиологическими и патофизиологическими реакциями организма. При этом происходит модуляция как локальных, так и системных механизмов защиты. Одной из важнейших функций системы цитокинов и факторов роста является обеспечение согласованного действия иммунной, эндокринной и нервной систем в ответ на стресс [14]. Усиление продукции определенных цитокинов воспаления или факторов, стимулирующих рост лимфоцитов, может лежать в основе некоторых заболеваний. В то же время снижение уровня ряда цитокинов и факторов роста также способно провоцировать заболевание [15–18].

Поскольку цитокины и факторы роста являются локальными медиаторами, более целесообразно измерять их уровни в соответствующих тканях после экстракции тканевых протеинов или в естественных жидкостях, например, в слезе, смывах из полостей, моче, спинномозговой жидкости и т. д. Уровни цитокинов и факторов роста в сыворотке или других биологических жидкостях отражают текущее состояние работы иммунной системы, т. е. синтез цитокинов клетками организма in vivo [19–22].

При оценке уровней цитокинов и факторов роста необходимо помнить, что цитокины являются антигеннеспецифическими факторами. Поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня тех или иных цитокинов невозможна [1]. Тем не менее, изучение уровней цитокинов и факторов роста позволяет получить информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и прогнозе; о соотношении процессов активации Т-хелперов 1-го и 2-го типов, что очень важно при дифференциальной диагностике ряда инфекционных и иммунопатологических процессов; о стадии развития ряда аллергических и аутоиммунных заболеваний [2, 8, 12]. Кроме того, определение уровней цитокинов и факторов роста используется при применении новых иммуномодулирующих препаратов на основе рекомбинантнных цитокинов и их антагонистов для изучения фармакокинетики этих препаратов, а также их способности индуцировать синтез других цитокинов [23, 24].

Материалы и методы исследования

Цель исследования — оценить роль цитокинов и факторов роста в формировании и прогрессировании рефлюкс-нефропатии (РН) у детей.

Проведено обследование 188 детей, в том числе 118 детей с РН на разных стадиях интерстициального фиброза; 40 пациентов с пузырно-мочеточниковым рефлюксом (ПМР) без признаков тубулоинтерстициального поражения почек (ТИПП), 30 детей контрольной группы (табл. 1).

Характеристика наблюдаемых детей по возрасту, полу и формам заболевания

Критерии включения пациентов в клиническое обследование:

  • добровольное информированное согласие родителей ребенка на участие в клиническом обследовании;
  • возраст пациентов от 1 года до 17 лет включительно;
  • наличие верифицированных диагнозов по международным критериям: ПМР (комитет по интернациональному изучению пузырно-мочеточникового рефлюкса, 1981), РН (J. M. Smellie, 1985) [25].

Критерии исключения больных из исследования:

  • отказ родителей от участия в клиническом обследовании;
  • двусторонняя РН;
  • двусторонний ПМР;
  • ХБП III–V (С3-С5).

В результате проведенного обследования выделены следующие группы клинического наблюдения:

1) дети с ПМР без признаков ТИПП (n = 40);
2) дети с рефлюкс-нефропатией А (n = 30);
3) дети с рефлюкс-нефропатией В (n = 30);
4) дети с рефлюкс-нефропатией С (n = 30);
5) дети с рефлюкс-нефропатией D (n = 28).

Контрольную группу составили условно здоровые дети (n = 30).

При постановке диагноза РН использована классификация, предложенная J. M. Smellie, основанная на степени нефросклероза, верифицированная по результатам проведенной нефросцинтиграфии:

  • А — наличие не более 2 очагов нефросклероза;
  • В — выявление более 2 очагов нефросклероза с сохранением участков неизмененной паренхимы;
  • С — генерализованные изменения почечной паренхимы, уменьшение почки в размерах;
  • D — конечная стадия сморщивания почки, с сохранением менее 10% функционирующей паренхимы [25].

Диагноз ПМР верифицировался на основании критериев, разработанных Комитетом по интернациональному изучению пузырно-мочеточникового рефлюкса в 1981 г. по степени заброса рентгеноконтрастного вещества и дилатации чашечно-лоханочной системы почек [25].

Клинико-параклиническое обследование детей проводилось в ГБУЗ ГКБ № 6 г. Оренбурга.

Нефросцинтиграфия, позволившая верифицировать степени рефлюкс-нефропатии, проводилась на базе отделений радиоизотопной диагностики ГБУЗ Оренбургская ОКБ.

Всем детям проводилось определение в моче, экскретируемой за 24 часа, цитокинов интерлейкина-1 (ИЛ-1), интерлейкина-6 (ИЛ-6), интерлейкина-8 (ИЛ-8), интерлейкина-10 (ИЛ-10), факторов роста: фактора некроза опухоли-α (ФНО-α), трансформирующего фактора роста-β (ТФР-β). Сбор мочи проводился на общем режиме в течение суток; забор образцов, по 15 мл каждый, осуществляется из общего объема после измерения суточного диуреза. Образцы мочи хранились при –20 °C до проведения анализа. Для измерения уровней изучаемых цитокинов и факторов роста использовались наборы для иммуноферментного анализа: «The BioSource Human IL-1α ELISA», «The BioSource Human IL-6 ELISA», «The BioSource Human IL-8/NAP-1 ELISA», «The BioSource Human IL-10 ELISA», «The BioSource Human TNF-α ELISA», «The BioSource Human TGF-β1 ELISA» (Biosource, США). Выполнение исследований методом иммуноферментного анализа (ИФА) проводилось на многофункциональном анализаторе «Clima» (Финляндия).

Всем детям проведена оценка функционального состояния почек по пробам Реберга с поправкой по формуле Шварца, Зимницкого, суточной экскреции с мочой титруемых кислот, аммиака. Верификация хронической болезни почек (ХБП) проводилась на основании критериев NKF/КDOQI (National Kidney Foundation/Kidney Disease Outcomes Quality Initiative) [26, 27].

Статистическая обработка материала произведена путем вычисления средней арифметической (М), ошибки средней (m) с помощью биометрических методов анализа, коэффициента Стьюдента (t) с последующим нахождением уровня достоверности различий (р) по таблицам. Достоверным считали различие при р < 0,05.

Результаты исследования

При сравнении результатов суточной экскреции с мочой цитокинов и факторов роста больных с ПМР без признаков нефросклероза, детей с рефлюкс-нефропатией на разных стадиях ТИПП установлены существенные различия и тенденции выделения интерлейкинов у пациентов всех сравниваемых групп (рис.).

Нами доказаны существенные различия (p < 0,001) суточной экскреции с мочой ИЛ-1 у детей с ПМР без признаков нефросклероза и у пациентов на разных стадиях прогрессирования РН. По мере формирования РН происходит снижение суточной экскреции с мочой ИЛ-1. Так, у пациентов с ПМР без признаков склерозирования тубулоинтерстициальной ткани почек уровень суточной экскреции с мочой ИЛ-1 составил 17,09 ± 0,29 пг/мл, в то время как у больных с РН А он был 8,53 ± 0,32 пг/мл. По мере прогрессирования РН происходит увеличение суточной экскреции с мочой ИЛ-1, составляя у детей с РН D 25,39 ± 0,42 пг/мл.

Нами установлены различия (p < 0,001) суточной экскреции с мочой ИЛ-6 у детей с ПМР без признаков нефросклероза и пациентов с РН на разных стадиях ТИПП. При формировании склеротических изменений в почках у детей с ПМР происходит увеличение продукции ИЛ-6, что доказывается результатами суточной экскреции с мочой этого интерлейкина у детей с ПМР (9,52 ± 0,1 пг/мл) и РН А (10,04 ± 0,08 пг/мл). По мере прогрессирования ТИПП доказано увеличение продукции ИЛ-6 у пациентов с РН.

Установлено, что у детей из группы с ПМР без признаков нефросклероза уровень суточной экскреции с мочой ИЛ-8 был ниже (14,38 ± 0,49 пг/мл), чем у пациентов с начальными признаками ТИПП (РН А — 16,55 ± 0,78 пг/мл). По мере прогрессирования ТИПП, что соответствует стадиям РН, установлено дальнейшее увеличение суточной экскреции с мочой ИЛ-8.

Доказано, что по мере формирования склеротических изменений в почках у пациентов с ПМР происходит увеличение продукции и экскреции с мочой ИЛ-10. Так, у детей с ПМР уровень суточной экскреции с мочой ИЛ-10 составлял 11,98 ± 0,24 пг/мл, в то время как у пациентов с РН А, то есть начальной стадией ТИПП, он составлял 19,23 ± 0,32 пг/мл. По мере прогрессирования ТИПП отмечалось снижение экскреции в суточном объеме мочи ИЛ-10.

При сравнении результатов суточной экскреции с мочой факторов роста больных с ПМР без признаков ТИПП, детей с РН на разных стадиях ТИПП установлены статистически значимые различия экскреции факторов роста у пациентов сравниваемых групп.

Нами доказаны существенные различия (p < 0,001) суточной экскреции с ФНО-α у детей с ПМР без признаков нефросклероза и у пациентов на разных стадиях прогрессирования РН. По мере формирования, а затем прогрессирования ТИПП происходит увеличение суточной экскреции с мочой ФНО-α. Так, у пациентов с ПМР без признаков ТИПП уровень суточной экскреции с мочой ФНО-α составил 11,48 ± 0,31 пг/мл, в то время как у больных с начальными признаками ТИПП (РН А) он был 16,69 ± 0,59 пг/мл. По мере прогрессирования ТИПП у пациентов с РН показатели суточной экскреции с мочой ФНО-α существенно увеличивались и составляли у детей с РН D 28,9 ± 0,93 пг/мл.

Нами установлены различия (p < 0,001) суточной экскреции с мочой ТФР-β у детей с ПМР без признаков ТИПП и пациентов с РН на разных стадиях прогрессирования ТИПП. При формировании ТИПП у детей с ПМР происходит увеличение продукции ТФР-β, что доказывается результатами суточной экскреции с мочой этого фактора роста у детей с ПМР (7,62 ± 0,25 пг/мл) и РН А (8,57 ± 0,34 пг/мл). По мере прогрессирования ТИПП доказано увеличение продукции ТФР-β у пациентов с РН (табл. 2).

Показатели суточной экскреции с мочой цитокинов и факторов роста у пациентов с ПМР и РН

Обсуждение

В результате проведенного исследования нами установлен разнонаправленный характер экскреции цитокинов и факторов роста у детей с РН.

При формировании РН происходит увеличение продукции и экскреции таких цитокинов, как ИЛ-10, ИЛ-6, ИЛ-8, факторов роста ФНО-α, ТФР-β. В то же время установлено снижение выработки и экскреции с мочой ИЛ-1.

При прогрессировании РН происходит увеличение продукции и экскреции цитокинов ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, факторов роста ФНО-α, ТФР-β при снижении выработки и экскреции с мочой ИЛ-10.

Анализ суточной экскреции с мочой цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10) и факторов роста (ФНО-α, ТФР-β) свидетельствует о преобладании продукции и экскреции провоспалительных, просклеротических цитокинов и факторов роста над противовоспалительными, что подтверждает превалирование процесса фиброгенеза над воспалением по мере прогрессирования РН [28–32].

Литература

  1. Ваганова Т. В. Клинико-диагностическое значение вазоактивных систем при нефропатиях у детей. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Томск, 2007. 22 с.
  2. Демьянов А. В., Котов А. Ю. Диагностическая ценность исследования уровней цитокинов в клинической практике // Цитокины и воспаление. 2003. № 3. С. 20–35.
  3. Кальметьева Л. Р. Роль молекулярных медиаторов в патогенезе патологии почек у детей // Цитокины и воспаление. 2011. Т. 10. № 4. С. 130–135.
  4. Маянский А. Н. Цитокины и медиаторные функции уроэпителия в воспалительных реакциях мочевыводящей системы // Цитокины и воспаление. 2003. № 4. С. 3–9.
  5. Ратнер М. Я. Современные представления о значении медиаторов в патогенезе фиброза почечного интерстиция // Тер. архив. 1997. № 12. С. 87–88.
  6. Fliser D., Kollerits В., Neyer U. et al. Fibroblast growth factor 23 (FGF23) predicts progression of chronic kidney disease: the Mild to Moderate Kidney Disease (MMKD) Study // J Am Soc Nephrol. 2007. Vol. 18. P. 2600–2608.
  7. Klahr S., Morrissey J. J. The role of vasoactive compounds, growth factors and cytokines in the progression of renal disease // Kidney Int Suppl. 2000. V. 75. P. S7–14.
  8. Кетлинский С. А., Симбирцев А. С. Цитокины. СПб: Фолиант, 2008. С. 23.
  9. Козлов В. А. Некоторые аспекты проблемы цитокинов // Цитокины и воспаление. 2002. № 1. С. 5–8.
  10. Симбирцев А. С. Цитокины: классификация и биологические функции // Цитокины и воспаление. 2004. № 2. С. 16–22.
  11. The Cytokine Handbook/Ed. A. W. Thomson and M. T. Lotze. London, San Diego: Academic Press, 2003. 56 p.
  12. Славянская Т. А., Сепиашвили Р. И. Роль цитокинов в иммунопатологии // Аллергология и иммунология. 2004. Т. 5, № 1. С. 42.
  13. Burton C. Y., Combe C., Walls J., Harris K. P. Secreciуn of chemokins and cytokins by human tubular epithelial cells in response to proteins // Nephrol. Dial. Transplant. 1999. Vol. 14. № 11. P. 2628–2633.
  14. MacRae V. E., Wong S. C., Farquharson C. Cytokine actions in growth disoders associated with pediatric chronic inflammatory diseases (review) // Int. J Mol Med. 2006. Vol. 18. P. 1011–1018.
  15. Nairn J., Hodge G., Henning P. Intracellular cytokines in peripheral blood leucocytes in children with chronic renal failure // Pediatrics Nephrology. 2006. Vol. 21. P. 251–256.
  16. Ninan G. K., Jutley R. S., Eremin O. Urinary cytokines as markers of reflux nephropathy // J Urol. 1999. V. 162, № 5. P. 1739–1742.
  17. Кучеренко А. Г., Паунова С. С., Смирнов И. Е. и др. Цитокины при некоторых формах обструктивных уропатий у детей // Вопросы современной педиатрии. 2004. № 2. С. 82–83.
  18. Маянский А. Н. Цитокины и медиаторные функции уроэпителия в воспалительных реакциях мочевыводящей системы // Цитокины и воспаление. 2003. № 4. С. 3–9.
  19. Смирнов И. Е., Хворостов И. Н. Цитокины и апоптоз при обструктивных уропатиях у детей // Российский педиатрический журнал. 2007. № 6. С. 31–35.
  20. Хворостов И. Н., Зоркин С. Н., Смирнов И. Е. Значение определения уровня цитокинов при обструктивных уропатиях у детей // Вестник Волгоградского медицинского университета. 2005. № 2 (14). С. 45–49.
  21. Демьянов А. В., Котов А. Ю. Диагностическая ценность исследования уровней цитокинов в клинической практике // Цитокины и воспаление. 2003. № 3. С. 20–35.
  22. Topaloglu Dr. R. Progression to renal failure // Turkish Journal of Pediatrics. 2005. Vol. 47. P. 3–8.
  23. Segerer S., Nelson P. J., Schlondorff D. Chemokines, chemokine receptors, and renal disease: From basic science to pathophysiologic and therapeutic studies // J Am Soc Nephrol. 2000; 11, p. 152–176.
  24. Wong W., Singh A. K. Urinary cytokines: clinically useful markers of chronic renal disease progression? // Current Opinion in nephrology and hypertension. 2001. V. 6. P. 807–811.
  25. Smellie J., Normand C. Bacteriuria, reflux and renal scarring // Arch Dis Child. 1975. V. 50. P. 581–583.
  26. K/DOQI Clinical Practice Guidelines for Chronic Kidney Disease: Evaluation Classification Stratification // A J K D. 2002. № 39 (2 Suppl. 1). P. 1–266.
  27. National Kidney Foundation’s Kidney Disease Outcomes Quality Initiative clinical practice guidelines for chronic kidney disease in children and adolescents: evaluation, classification, and stratification // Pediatrics. 2003. Vol. 111. P. 1416–1421.
  28. Паунова С. С., Кучеренко А. Г., Смирнов И. Е., Ольхова Е. Б. Интерлейкины и фактор некроза опухоли у детей с рефлюкс-нефропатией // Вопросы современной педиатрии. 2003. Т. 2, № 1. С. 267–268.
  29. Паунова С. С., Кучеренко А. Г., Смирнов И. Е., Ольхова Е. Б., Ревенкова JI. A., Гольцова H. JI. Цитокины в формировании рефлюкс-нефропатии у детей // Нефрология и диализ. 2003. Т. 5, № 3. С. 207–211.
  30. Паунова С. С., Кучеренко А. Г., Смирнов И. Е., Ольхова Е. Б., Цукерман Л. И., Хворостов И. Н. Факторы роста при рефлюкс-нефропатии у детей // Вопросы современной педиатрии. 2004. Т. 3, № 2. С. 85.
  31. Паунова С. С. Патогенетические основы нефросклероза // Нефрология и диализ. 2005. № 2. С. 130–135.
  32. Паунова С. С. Патогенетические основы формирования рефлюкс-нефропатии у детей. Автореф. дис. … докт. мед. наук. М., 2004. 25 с.

И. В. Зорин1, доктор медицинских наук
А. А. Вялкова, доктор медицинских наук, профессор

ГБОУ ВПО ОрГМУ МЗ РФ, Оренбург

1 Контактная информация: zorin2000@yandex.ru

Купить номер с этой статьей в pdf




Все новости и обзоры - в нашем канале на «Яндекс.Дзене». Подписывайтесь

Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий: