Автореферат и диссертация по медицине (14.00.09) на тему:Диагностика функционального состояния и степени повреждения почечных канальцев I типа у детей, больных сахарным диабетом I типа

На правах рукописи

БЕЛОВА Марина Анатольевна

ДИАГНОСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО состояния и СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ПОЧЕЧНЫХ КАНАЛЬЦЕВ У ДЕТЕЙ, БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА

14.00.09 - педиатрия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ооз

Оренбург-2008

003168804

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Вялкова Альбина Александровна доктор медицинских наук, профессор Копылов Юрий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Русакова Наталия Викторовна доктор медицинских наук, профессор Челпаченко Ольга Ефимовна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится у> мая 2008 года в «» часов на заседании диссертационного совета Д 208 066 01 при ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу 460000, г Оренбург, ул Советская, д 6, Тел (3532) 77-59-95, факс (3532) 77-24-59, E-mail orgma@esoo ru

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» и на сайте htt //www orgma ru

Автореферат разослан «¿^^¿^¡^Д^ 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор л Г Н Соловых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сахарный диабет (СД) у детей остается одной из актуальных проблем современной педиатрии, несмотря на достижения последних лет в его диагностике и лечении Заболевание характеризуется высокой частотой развития осложнений, из которых наиболее тяжелым является диабетическая нефропатия (ДН), развивающаяся в 30-50% случаев и приводящая к ХПН уже в детском возрасте В настоящее время диабетическая нефропатия (ДН) занимает ведущую позицию среди причин терминальной почечной недостаточности, требующей заместительной терапии (Wakai К, Nakai S , Kikuchi К, et al, 2004, Centers for Disease Control and Prevention, 2005, Jones С A, Krolewski A S , Rogus J et al, 2005, ESRD Incidence Study Group, 2006) Доказано, что у лиц, заболевших СД в детском и подростковом возрасте, прогноз наиболее неблагоприятен (Дедов И И и соавт, 2002, Harvey J N, Allagoa В , 2004) Затормозить и даже предотвратить нарушение функции почек при СД возможно при своевременном назначении адекватной патогенетической терапии (Hovmd Р, Tarnow L, Rössing К, et al, 2001, 2004) В связи с этим выявление ДН на доклинической стадии является одной из актуальнейших проблем педиатрии Вместе с тем проблема раннего выявления поражения почек при СД относится к числу недостаточно изученных вопросов

В настоящее время общепризнанным ранним маркером поражения почек при СД является микроальбуминурия (МАУ), появление которой соответствует III стадии ДН (по С Mogensen) и обусловлено, главным образом, поражением клубочков Определенный вклад в развитие МАУ может вносить и нарушение функции тубулярного эпителия, поскольку появление альбумина в моче отражает нарушение баланса между процессами гломерулярной фильтрации и канальцевой реабсорбции данного белка (Рябов СИ, Наточин ЮВ, 1997, Вандер А, 2000, Osicka TM, Houlihan С А, Chan J G et al, 2000)

Одним из подходов к ранней диагностике ДН может служить оценка функционального состояния канальцевого аппарата нефрона По данным Е R Mathiesen и соавт (1989), функции канальцев при СД нарушаются одними из первых Важность оценки состояния тубулярного аппарата подтверждают исследования последних лет Было показано, что тубулярные эпителиальные клетки, продуцируя провоспалигельные и профиброгенные медиаторы тканевого повреждения, играют 'Л, важную патогенетическую роль в процессе формирования тубулоинтерстициального фиброза ^ и, как следствие, в прогрессирующем снижении функции почек (Моги Т, Fujita Н, Narita

Т, ct al, 2003, Mezzano S, Droguett A, Burgos M E, et al, 2003)

Непосредственным показателем повреждения эпителия канальцев является экскреция с мочой ферментов почечного происхождения (Хашен Р, Шейх Д, 1981) В литературе приводятся данные о повышении экскреции с мочой ферментов проксимальных канальцев у-глугамилтранспептидазы, N-ацетил-глюкозаминидазы, щелочной фосфатазы, аланинаминопептидазы у больных СД (Делекторская JIН, Окунев Д Ю, Шестакова М В, 1990, Gibb D М, Tomhnson Р А, Dalton N R, et al, 1989, Mungan N, Yuksel В, Bakman M et al, 2003, Uslu S, Efe В, Alatas O et al, 2005), однако вопрос о диагностической значимости ферментурии требует дальнейшего изучения

Повреждение дистального отдела канальцевого аппарата может проявляться нарушением аммониогенеза - процесса синтеза и секреции аммиака клетками тубулярного эпителия (Рябов СИ, Наточин ЮВ, 1997, Фролов Б А, 1998) В доступной нам литературе сведения о состоянии секреторной функции канальцев у детей при СД 1 типа отсутствуют

Таким образом, следует признать, что при всей широте публикаций по проблемам поражения почек у больных СД функциональное состояние тубулярного аппарата изучено недостаточно, особенно на ранних стадиях нефропатии, информация

0 диагностической значимости некоторых маркеров поражения канальцев порой противоречива, а комплексные исследования состояния проксимального и дистального отдела канальцев при диабете отсутствуют Выяснение этих вопросов может иметь важное значение для ранней диагностики и последующей коррекции ДН у детей

Цель исследования: улучшение ранней диагностики повреждения канальцевого аппарата почек у детей, больных СД 1 типа Задачи исследования:

1 Установить глубину и степень повреждения эпителия проксимальных канальцев и состояние секреторной способности дистального отдела канальцевого аппарата почек у детей, больных сахарным диабетом 1 типа с различной длительностью заболевания

2 Определить влияние уровня гликемии на функциональное состояние проксимального и дистального отдела тубулярного аппарата при сахарном диабете у детей

3 Провести оценку лабораторных показателей состояния канальцев методом

кластерного анализа для выявления комплекса наиболее информативных критериев поражения тубулярного аппарата у больных сахарным диабетом 1 типа. 4 Обосновать целесообразность предварительной очистки мочи от ингибиторов при определении ферментурии у детей с сахарным диабетом Научная новизна Впервые дана комплексная оценка структурно-функционального состояния тубулярного аппарата у детей, больных СД Показано, что, начиная с этапа манифестации СД 1 типа, у детей происходит изменение функционального состояния как проксимального, так и дистального отдела канальцев почек. Установлено, что у детей с СД 1 типа с увеличением тяжести и длительности заболевания нарастает выраженность функциональных нарушений канальцев почек

Установлено, что повышенные уровни органоспецифических ферментов нейтральной а-глюкозидазы и Ь-аланинаминопептидазы в моче являются ранними маркерами поражения почек при СД 1 типа, тогда как определение активности у-глютамилтранспептидазы обладает невысокой диагностической чувствительностью для ранней диагностики ДН у детей

Впервые для оценки функции почек у детей с СД 1 типа использованы показатели состояния аммониогенеза Получены новые данные о секреторной способности эпителия дистальных канальцев у детей, больных СД 1 типа Установлена взаимосвязь между длительностью заболевания, основными клиническими характеристиками пациентов с СД и структурно-функциональными показателями дистальных канальцев

Показано, что наиболее выраженные изменения функционального состояния тубулярного аппарата наблюдаются у больных СД 1 типа со сниженной интенсивностью аммониогенеза Уточнена роль нарушений функционального состояния дистального отдела нефрона в изменении показателей электролитного обмена при СД 1 типа

Научно - практическая значимость. Полученные данные расширили возможности ранней диагностики нарушений функции почек у больных СД 1 типа Предложен комплекс тестов для оценки функционального состояния проксимального и дистального отдела тубулярного аппарата, который может быть использован в дополнение к методам оценки функционального состояния клубочков У детей, больных СД 1 типа, исследование структурно-функционального состояния эпителия канальцев можно рекомендовать в качестве дополнительного критерия оценки степени ренального поражения

Внедрение результатов исследования в практику. Результаты исследования внедрены в практику работы эндокринологических отделений ОДКБ и МДГКБ г Оренбурга Ряд теоретических положений и практических рекомендаций включены в лекционный курс и практические занятия для студентов, клинических ординаторов, врачей на кафедрах факультетской педиатрии с курсами пропедевтики детских болезней, здорового ребенка и общего ухода и клинической лабораторной и функциональной диагностики ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно -практической конференции, посвященной 20-летию РДКБ (Москва, 2005), III (VII) съезде научного общества специалистов клинической лабораторной диагностики (Москва, 2005), VII Всероссийской научно-практической конференции врачей Приволжско-Уральского военного округа (Оренбург, 2006), V конференции иммунологов Урала (Оренбург, 2006), VIII Всероссийской ежегодной научно-практической конференции врачей «Актуальные вопросы военной и практической медицины» (Оренбург, 2007), на расширенном заседании проблемной комиссии по педиатрии ГОУ ВПО «ОрГМА Росздрава» (Оренбург, 2008) Положения, выносимые на защиту:

1 У детей с сахарным диабетом 1 типа наблюдается повышение уровней органоспецифических ферментов - нейтральной а-глюкозидазы и L-аланинаминопептидазы в моче, что свидетельствует о повреждении эпителия проксимальных канальцев Данные изменения выявляются до развития микроальбуминурии и являются ранним маркером поражения почек Определение активности у-глютамилтранспептидазы в моче обладает невысокой диагностической чувствительностью для ранней диагностики ДН у детей

2 У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, выявляется взаимосвязь тяжести и длительности заболевания с выраженностью изменений структурно-функционального состояния канальцев почек Снижение интенсивности аммониогенеза у больных СД 1 типа является признаком тяжести повреждения тубулярного аппарата.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материала и методов исследования, главы, посвященной клинико-лабораторной характеристике обследованных детей и методам исследования, глав с изложением результатов собственных исследований, главы

обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы Диссертация изложена на 149 страницах, содержит 14 таблиц, 20 рисунков Библиографический указатель включает 182 источника, из них 89 отечественных и 93 иностранных

Публикации. По теме научного исследования опубликовано 7 работ, 2 из них в центральной печати

Связь работы с научными программами. Диссертационное исследование выполнено в соответствии с открытым планом научно-исследовательской работы ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (№ государственной регистрации темы 01 2 006 14174)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования. В соответствии с поставленными целью и задачами обследовано 106 детей больных СД 1 типа в возрасте от 3 до 16 лет, без предшествующих заболеваний почек в анамнезе, находившихся на лечении в эндокринологическом отделении ГУЗ «Областная детская клиническая больница» и ММУЗ «Муниципальная детская городская клиническая больница» г Оренбурга, которые являются базами кафедр факультетской педиатрии с курсами пропедевтики детских болезней, здорового ребенка и общего ухода и клинической лабораторной и функциональной диагностики

На всех больных заполнялись карты, в которых фиксировались результаты сбора анамнеза, клинических и лабораторно-инструментальных исследований Диагноз СД, ДН устанавливались в соответствии с критериями (С Е К^ешеп, 1983) и требованиями отечественных программных документов

Больные СД в возрасте от 0 до 14 лет составляли 67,9% (72 ребенка), от 14 до 18 лет - 32,1% (32 ребенка) Длительность заболевания не превышала 12 лет. Преобладали дети со «стажем» СД до 5 лет (67,5%) и от 5 до 10 лет - 27,5% У большинства больных СД манифестировал в возрасте 10-14 лет (38,7%), у 33% детей СД выявлен в возрасте от 3 до 6 лет, у 23,6% - в возрасте 7-9 лет

Для выявления наиболее ранних признаков повреждения канальцевого аппарата почек пациенты были разделены на следующие группы дети с впервые выявленным СД, больные с длительностью заболевания до 2-х лет, от 2 до 4-х лет, от 4 до 6 лет, и с длительностью диабета 6 лет и больше (таблица I).

Таблица 1

Распределение обследованных больных по полу и возрасту с учетом длительности заболевания

Длительность СД типа 1 Количество Средний возраст

Пол Всего Пол Всего

мальчики девочки мальчики девочки

СД впервые выявленный 11 15 26 (24,5%) 8,60 8,60 8,60

до 2 лет 10 14 24 (22,6%) 11,80 10,71 11,17

от 2 до 4 лет 7 11 18 (17%) 13,00 12,00 12,39

от 4 до б лет 7 15 22 (20,8%) 11,14 12,93 12,36

6 лет и более 7 9 16 (15,1%) 12,86 13,00 12,94

ИТОГО- 42 64 106 (100%) 11,24 11,28 11,26

Отмечалась высокая частота осложнений при СД В структуре осложнений сахарного диабета у детей преобладал кетоацидоз, множественные микроангиопатии, неврологическая патология (диабетическая энцефалопатия, полинейропатия) Доля детей, имеющих поздние осложнения СД, и количество детей с множественными осложнениями нарастали с увеличением длительности заболевания (таблица 2)

Таблица 2

Характеристика поздних осложнений у больных СД 1 типа

Длительность СД типа 1 Наличие поздних осложнений СД Множествен ные осложнения Характер поражения

Диабетичес кая нефропатия Поражение органа зрения Неврологи ческие осложнения

СД впервые выявленный - - - - -

до 2 лет 3 (12,5%) 2 (8,3%) 3 (12,5%) - 1 (4,2%)

от 2 до 4 лет 2(11,1%) - 1 (5,6%) - 1 (5,6%)

от 4 до 6 лет 10 (45,5%) 1 (4,5%) 2 (9,1%) 2 (9,1%) 7(31,8%)

6 лет и более 10(62,5%) 6 (37,5%) 5(31,3%) 4 (25%) 9 (56,3%)

Установлено частое сочетание СД с патологией щитовидной железы (диффузный нетоксический зоб) при впервые выявленном СД - у 19,2% детей, при

длительности СД до 5 лет - у 24,1%, при стаже более 5 лет - у 38,5% больных

Контрольную группу составили 28 практически здоровых детей, сопоставимых по возрасту и полу с больными, не имеющих клинических и лабораторных признаков заболеваний почек

Всем больным выполнялось общепринятое клиническое лабораторное обследование с использованием унифицированных методик, включающее общие анализы крови и мочи, биохимические исследования крови (определялись уровень глюкозы, креатинина, мочевины, билирубина, холестерина, ß-липопротеидов, общий белок), степень компенсации углеводного обмена оценивали по уровню гликозилированного гемоглобина (HbAj), концентрация которого определялась методом аффинной хроматографии на микроколонках набором «Диабет-тест»

Кровь для исследования брали натощак, утром в соответствии с общепринятыми требованиями С целью устранения влияния циркадных ритмов на экскрецию ферментов собирали утреннюю порцию мочи (7-9 ч)

Скрининговое исследование мочи проводилось полуколичественным методом с использованием мультипараметровых тест-полосок "ComburlOTest" (фирмы "Roche") Определение МАУ проводилось иммунологическим полуколичественным методом с помощью диагностических полосок «Micral-Test II» (Boeringer Mannheim, Германия)

Концентрация креатинина в сыворотке и моче определялась кинетическим методом без депротеинизации с пикриновой кислотой (реакция Яффе) с использованием набора реагентов "Creatinine FS" фирмы "DiaSys" (Германия) Определение мочевины в сыворотке и моче проводили ферментативным кинетическим методом (уреазно-глютаматдегидрогеназным) с использованием набора реагентов "Urea UV KIN FS" фирмы "DiaSys" (Германия)

В качестве маркера повреждения проксимальных канальцев определялась активность органоспецифических ферментов в моче Для удаления ингибиторов мочу, собранную в течение часа, непосредственно после получения диализовали против 25 мМ NaCl, содержащего 1 мМ ЭДТА (pH 6,7) в течение 24 ч при 4°С

Активность нейтральной а-глюкозидазы (КФ 3 2 1 20) мочи измеряли по скорости образования глюкозы из мальтозы и выражали в микромолях распавшейся мальтозы за 1 час Концентрацию глюкозы определяли глюкозооксидазным методом с использованием набора реагентов «Новоглюк» ("Вектор-Бест", Новосибирск) Активность L-аланинаминопептидазы (КФ 3 4 12) измеряли кинетическим фотометрическим методом с использованием реактивов «Сигма» (США)

Определение у-глутамилтранспептидазы (КФ 2 3 2 2) проводили кинетическим методом с использованием набора реактивов "Gamma-GT FS" фирмы "DiaSys" (Германия) Активность всех ферментов была отнесена к 1 ммоль креатинина мочи

Концентрацию азота аммонийных солей в моче определяли по интенсивности окраски продукта, образующегося в реакции взаимодействия ионов аммония (аммиака) с салицилатом натрия и гипохлоритом натрия в присутствии нитропруссида натрия (реакция Бертло) Для того, чтобы нивелировать влияние диуреза на полученный результат, концентрация азота аммонийных солей в моче была отнесена к 1 ммоль креатинина Рассчитано отношение NH4+/pH

Исследования проводились на программируемом фотометре "Стат-ФАКС" (США), спектрофотометре "СФ-2000Био" (Россия), полуавтоматическом анализаторе мочи «Урилюкс» (Roche, Швейцария)

Статистический анализ результатов исследования проводился методами вариационной статистики на персональном компьютере IBM PC с использованием программ STATISTIKA 6 0 for Windows и Microsoft Office Excel 2003 Методы дескриптивного анализа использовали для описания полученных результатов, подсчета средней арифметической вариационного ряда (М), ошибки средней арифметической (m), процентного соотношения параметра в объеме выборки Проведены дисперсионный, корреляционный, регрессионный, многомерный (кластерный) анализы полученных результатов Различия считались статистически значимыми при р < 0,05

Результаты собственных исследований и их обсуждение. При обследовании детей контрольной группы не выявлено статистически значимых различий активности ферментов Нейтр-а-Гл, ГГТ и ААП в моче в зависимости от пола и возраста, что согласуется с данными других авторов (А В Мошкин, Б П Мищенко, 1982, Длин В В, 1985) Не обнаружено возрастных различий концентрации азота аммонийных солей (мг/л), концентрации азота аммонийных солей, отнесенной к 1 ммоль креатинина и отношения NH4+/pH

В первом разделе диссертации представлены показатели состояния канальцевого аппарата у больных СД 1 типа с различной длительностью заболевания При физико-химическом исследовании мочи у детей, страдающих СД 1 типа, в отличие от здоровых детей, определялась глюкозурия и кетонурия Данные изменения у больных СД 1 типа обусловлены гипергликемией, развивающейся вследствие дефицита инсулина (Дедов И И, 2002) Выявлено увеличение диуреза у больных СД

в сравнении с контролем Минутный диурез зависел от уровня гликемии значительное повышение по сравнению с контрольной группой наблюдалось при концентрации НвА, более 8% (р<0,05) Данная зависимость закономерна, поскольку осмотический диурез при СД обусловлен глюкозурией и кетонурией, которые развиваются вследствие гипергликемии (Вандер А, 2000) Показатели относительной плотности мочи у больных во всех группах и у здоровых детей существенно не различались, что свидетельствует об отсутствии выраженных нарушений концентрационной способности почек при СД 1 типа в первые годы заболевания

Наибольшая активность ферментов, определенная в диализованной моче, наблюдалась при манифестации СД по сравнению с контролем активность Нейтр-а-Гл была повышена в 4 раза, ААП в 3,5 раза, а ГГТ - в 1,14 раза (таблица 3), что свидетельствует о выраженном повреждении проксимальных канальцев Данные изменения наблюдались в условиях выраженного нарушения углеводного обмена у 72,2% детей уровень НвА! был выше 10%, глюкозурия выявлена у 80,8%, кетонурия -у 30,8% больных с впервые выявленным СД

Таблица 3

Активность ферментов в диализованной моче

у детей с разной длительностью СД_

Активность ферментов в диализованной моче

Нейтр-а-Гл, мкмоль мальтозы/ммоль креатининаза 1ч ААП, нкат/ммоль креатинина ГГТ, Е/ммоль креатинина

Группа контроля 16,77±1,64 0,98±0,12 2,48±0,37

Длительность заболевания:

СД впервые выявленный 71,00±15,99* 3,43±0,54* 2,83±0,44

до 2 лет 46,05±9,09* 1,86±0,28* ** 2,06±0,54

от 2 до 4 лет 27,61±6,44 1,69±0,40* 1,07±0,28*

от 4 до 6 лет 63,68±13,23* ** 2,26±0,42* 1,53±0,41*

6 лег и более 45,63±7,98* 2,74±0,41* 1,01±0,31*

* - различия достоверны по сравнению с контролем (р<0,05)

** - различия достоверны по сравнению с предыдущей по стажу группой (р<0,05)

Назначение инсулинотерапии и диеты уменьшало выраженность нарушений обмена веществ у больных СД 1 типа (снижение уровня НвАь глюкозурии) и способствовало улучшению состояния проксимальных канальцев При длительности

заболевания до 2 лет активность Нейтр-а-Гл в моче была ниже в 1,5 раза, ААП в 1,8 раза, ГТТ - в 1,4 раза по сравнению с уровнем ферментурии при манифестации СД У больных с длительностью заболевания от 2 до 4 лет активность всех ферментов была в 2 раза ниже, чем у больных с впервые выявленным СД При длительности заболевания более 4 лет была отмечена тенденция к нарастанию экскреции Нейтр-а-Гл и ААП с мочой Активность ГГТ в моче у больных с длительностью заболевания более двух была существенно снижена (р<0,05)

Активность ферментов ААП и ГГТ у больных СД была также определена в нативной моче Выявлено значительное увеличение экскреции ААП с мочой у больных СД во всех группах (р<0,05) При впервые выявленном СД уровень ААП был повышен в 10,6 раза по сравнению с показателем здоровых детей Снижение активности фермента в первые годы заболевания сменялось прогрессирующим повышением ААП в моче при длительности заболевания более 2 лет при стаже от 2 до 4 лет - в 4,8 раза, при стаже от 4 до 6 лет - в 9,6 раза по сравнению с контролем Достоверного изменения уровня ГГТ в нативной моче не выявлено

Таким образом, у детей, страдающих СД 1 типа, имеет место повреждение эпителия проксимальных канальцев, маркерами которого являются повышенные уровни органоспецифических ферментов щеточной каймы ААП и Нейтр-а-Гл в моче. Данные нарушения выявляются уже при манифестации СД После назначения инсулинотерапии и диеты эти изменения уменьшаются При длительности заболевания более 4 лет наблюдается тенденция к их нарастанию

Во всех группах, за исключением впервые выявленного СД, значение рН мочи было ниже, чем в контрольной группе (р<0,001) и прогрессивно снижалось с увеличением длительности заболевания, что указывает на повышенное выделение ионов Н+ у больных СД 1 типа (таблица 4) Статистически значимые различия концентрации азота аммонийных солей в моче (мг/л) между группами с различной длительностью СД и в сравнении с контролем отсутствовали Однако концентрация азота аммонийных солей в моче, отнесенная к 1 ммоль креатинина, у больных СД была повышена (за исключением группы с длительностью заболевания от 2 до 4 лет), что свидетельствует об увеличенной экскреции аммонийных солей с мочой

У больных с длительностью заболевания до 4 лет отношение "МН4+/рН было статистически значимо повышено (р<0,05), что указывает на сохраненную способность эпителия дистальных канальцев отвечать активацией аммониогенеза на снижение рН мочи при данных сроках заболевания В группах с длительностью СД

более 2 лет, несмотря на снижение значения рН мочи, наблюдалось прогрессирующее уменьшение отношения ЫН4+/рН, что свидетельствует о постепенном снижении интенсивности аммониогенеза и ограничении компенсаторных возможностей эпителия канальцев при кислотной нагрузке уже на начальных этапах СД

Таблица 4

Показатели аммониогенеза и рН мочи у детей

при различной длительности СД _

Азот аммонийных солей, мг/ммоль креатинина N11/ /рН рН мочи

Группа контроля 49,21±5,19 58,16±7,58 6,75±0,19

Длительность заболевания:

СД впервые выявленный 99,95±12,86* 45,37±6,50 6,75±0,21

до 2 лет 88,70±11,44* 91,74±14,91*'** 5,81±0,20*'**

от 2 до 4 лет 60,62±5,58 81,98±13,72* 5,75±0,21*

от 4 до 6 лет 82,85±6,37* ** 65,56±12,01 5,77±0,22*

6 лет и более 82,16±13,14* 64,25±11,07 5,56±0,19*

* - различия достоверны по сравнению с контролем (р<0,05)

** - различия достоверны по сравнению с предыдущей по стажу группой (р<0,05)

Положительная корреляционная связь длительности СД с активностью ААП (г5=0,42, р<0,001) и отрицательная - с концентрацией азота аммонийных солей в моче (г5=-0,30, р<0,05) отражают нарастание повреждения проксимальных и дистальных канальцев при увеличении длительности заболевания

У больных с впервые выявленным СД не обнаружено корреляционной зависимости между показателями углеводного обмена (НвАь глюкозурия, кетонурия) и уровнем ферментурии Прямая значимая связь активности ААП, определенной в нативной и диализованной моче, с активностью Нейтр-а-Гл (г5=0,66, р<0,001 и г8=0,44, р<0,05) и ГГТ в нативной моче (г5=0,47, р<0,05) свидетельствует о выраженном повреждении проксимальных канальцев у больных с впервые выявленным СД Установлено наличие прямой значимой связи концентрации аммонийных солей, отнесенной к 1 ммоль креатинина, с глюкозурией (г5=0,58, р=0,002) и активностью ААП (г8=0,41, р<0,05), слабой обратной связи со значением рН (г8=-0,25, р<0,05) Таким образом, при манифестации СД активация аммониогенеза обусловлена не столько снижением рН, сколько действием глюкозы на эпителий канальцев, при этом

выраженность активации аммониогенеза коррелирует со степенью повреждения проксимальных канальцев

У детей с длительностью заболевания более 0,5 года имелась положительная корреляция между ААП в нативной моче и уровнем НвА) (г5=0,34, р<0,01), глюкозурией (г5=0,54, р<0,001), кетонурией (г5=0,34, р<0,002) Активность Нейтр-а-Гл и ГГТ также положительно коррелировала с глюкозурией (г8=0,44 и г5=0,36 соответственно, р<0,001), что указывает на роль метаболических нарушений в повреждении проксимальных канальцев Активность ААП в нативной моче положительно коррелировала с активностью Нейтр-а-Гл (г5=0,52, р<0,001) и ГГТ(г5=0,47, р<0,001), между активностью Нейтр-а-Гл и ГГТ также имелась положительная корреляционная связь (г5=0,49, р<0,001), что отражает выраженность повреждения проксимального отдела канальцев Концентрация аммонийных солей в моче (мг/л) положительно коррелировала с концентрацией натрия в крови (г5=0,32, р<0,01), отрицательно коррелировала с глюкозурией (г5=-0,37, р<0,001), активностью ААП (г8=-0,72, р<0,001), рН мочи (г5=-0,47, р<0,001), минутным диурезом (г=-0,55, р<0,001), концентрацией калия в крови (г5=-0,37, р<0,002) Таким образом, у больных с длительностью заболевания более 0,5 года нарастание глюкозурии увеличивает выраженность повреждения проксимальных канальцев и сопровождается снижением синтеза и секреции аммиака в тубулярном эпителии Нарушение аммониогенеза коррелирует с выраженностью повреждения проксимального отдела канальцевого аппарата

В результате множественного регрессионного анализа получены уравнения линейной регрессии, отражающие взаимосвязь ферментурии, показателей аммониогенеза и физико-химических параметров мочи, которые имеют характер математических моделей

ААП=241,1996-0,0468[1Ш4+]+0,7082 [ГГТ]+0,2536[Кет]+0,03 [Нейтр-а-Гл],

Я =0,75, р<0,001

где ОП - относительная плотность, Кет - концентрация кетоновых тел в моче, Глю -уровень глюкозурии, рН - значение рН мочи, ААП - активность ААП/ммоль креатинина (нативная моча), ГГТ - активность ГТТ/ ммоль креатинина (нативная моча), ЫН4+- концентрация азота аммонийных солей, мг/л

ГГТ= 1,708365+0,1784531ААП1,

Нейтр-а-Гл = 18,13305+2,99132[ААП],

га/=-18015+18,910ПНЗ,0[ААП1-78,61рН1-2,61Глю],

Я =0,50, р<0,001 11=0,51, р<0,001 Я =0,82, р<0,001

Также получены уравнения линейной регрессии, отражающие взаимосвязь ферментурии и показателей аммониогенеза с показателями состояния углеводного обмена (уровнем НвА,, глюкозурией и кетонурией) Однако коэффициент регрессии переменной НвА! не был статистически значимым и данный параметр не был включен ни в одно из представленных выше уравнений множественной регрессии Это свидетельствует о том, что уровень ферментурии и концентрация аммонийных солей в моче (мг/л) в большей мере зависит от компонентов мочи (главным образом от глюкозурии), чем от уровня НвА1.

ДН диагностирована у 11 из обследованных больных В структуре ДН преобладала микроальбуминурическая стадия ДН - 72,7% Длительность заболевания в группе больных без МАУ составила 3,56±0,31 года, в группе больных с МАУ достоверно выше - 6,73±1,41 года (р<0,05) Возраст детей в группе с МАУ колебался от 10 до 16 лет (13,5±0,5 лет), что свидетельствует о преобладании МАУ-стадии ДН в пре- и пубертатном возрасте

Показатели физико-химического исследования мочи, аммониогенеза и ферментурии в группах с нормоальбуминурией и МАУ статистически значимо не различались

Повышение активности органоспецифических ферментов Нейтр-а-Гл и ААП в моче больных СД наблюдалось как в группе с МАУ, так и у пациентов без МАУ (рисунки 1 и 2)

* - различия достоверны по сравнению с контролем (р<0,05)

Рисунок 1. Активность Нейтр-а- Гл мочи у детей больных СД 1 типа с нормоальбуминурией и МАУ (мкмоль мальтозы/ммоль креатинина за 1 ч)

Контрольная группа Больные МАУ(-) Больные МАУ (+)

* - различия достоверны по сравнению с контролем (р<0,05)

Рисунок 2. Активность ААП в нативной моче у детей больных СД 1 типа с нормоальбуминурией и микроальбуминурией (нкат/ммоль креатинина)

Контрольная группа Больные МАУ (-) Больные МАУ (+)

* - различия достоверны по сравнению с контролем (р<0,05)

Рисунок 3. Активность ГГТ в нативной моче у больных СД 1 типа с нормоальбуминурией и МАУ (Е/ммоль креатинина)

Данный факт свидетельствует о том, что у детей, больных СД 1 типа, признаки повреждения тубулярного эпителия предшествуют появлению МАУ.

У пациентов с МАУ, в отличие от больных с нормоальбуминурией, уровень ГГТ в нативной моче был повышен по сравнению с контролем (р<0,05), что указывает на более выраженное повреждение тубулярного эпителия у этой группы пациентов (рисунок 3).

У больных СД значение рН мочи было достоверно снижено и не отличалось в

группах с нормоальбуминурией и МАУ. В группе с нормоальбуминурией (рисунок 4) концентрация аммонийных солей, отнесенная к 1 ммоль креатинина, была повышена по сравнению с контролем (р<0,05), что свидетельствует об активации аммониогенеза. У больных с МАУ все показатели аммониогенеза значимо не отличались от уровня в контрольной группе, что указывает на ограничение способности к активации аммониогенеза в условиях кислотной нагрузки и свидетельствует о нарушении синтетической и секреторной способности канальцев.

* - различия достоверны по сравнению с контролем (р<0,05)

Рисунок 4. Показатели аммониогенеза у больных СД с нормоальбуминурией и МАУ

Во втором разделе рассмотрено влияние уровня гликемии на функциональное состояние канальцевого аппарата. Состояние углеводного обмена оценивали по уровню НвА,. Больные были разделены на 3 группы: с содержанием НвА! менее 8% (что соответствует нормальному уровню при определении набором «Диабет-тест»), 810% (удовлетворительный контроль гликемии) и более 10% (неудовлетворительный контроль гликемии). Возраст пациентов и длительность СД в данных группах статистически значимо не различались.

Уровень ААП и Нейтр-а-Гл у больных был статистически значимо повышен по

сравнению с контрольной группой (р<0,05), активность ГГТ существенно не менялась (таблица 5)

Таблица 5

Показатели структурно-функционального состояния почек у детей с СД типа 1 при различном уровне гликемии.

Показатели Контрольная группа Больные СД

Нв А1 менее 8% Нв А1 от 8 до 10% Нв А1 более 10%

Относительная плотность мочи 1011,61±0,82 1015,00±1,67* 1013,45±0,99 1011,51±0,75**

рн 6,75±0,19 5,78±0,22* 5,91±0,20* 6,14±0,17*

Диурез, мл/мин 0,55±0,08 0,79±0,12 0,88±0,09* 0,95±0,08*

Глюкоза мочи, ммоль/л 22,44±6,50* 41,35±4,52*,** 45,16±3,27*,**

Кетоновые тела, ммоль/л ** 1,58±0,84* 4,47±1,08* 4,55±0,89*,**

Нейтр-а-Гл, кмоль мальтозы/ммоль креатинина за 1 ч 16,77±1,64 55,56±23,95* 39,43±5,48* 63,24±8,37*,***

ГГТ, Е/ммоль креатинина (нативная моча) 2,70±0,89 2,67±0,95 2,67±0,35 3,92±0,34***

ГГТ, Е/ммоль креатинина (диализов моча) 2,48±0,37 1,10±0,25* 1,66±0,34 2,04±0,45

ААП, кат/ммоль креатинина (нативная моча) 0,88±0,15 2,91±0,99* 4,93±0,93* 8,25±1,47*,**

ААП, кат/ммоль креатинина (диализов моча) 0,98±0,12 1,54±0,31 2,29±0,35* 2,18±0,27*,**

Азот аммонийных солей, мг/л 362,96±37,15 553,11±90,95* 344,11±42,12** 344,07±34,27**

Азот аммонийных солей, мг/ммоль креатинина 49,21±5,19 80,24±11,29* 86,02±10,35* 82,87±7,19*

Отношение МН4+/рН 58,16±7,58 105,68±19,19* 62,06±8,24** 60,13±6,96**

- различия с контрольной группой достоверны (р<0,05)

- различия достоверны по сравнению с больными, имеющими уровень Нв А1

менее 8% (р<0,05)

*** - различия 2 и 3 групп достоверны (р<0,05)

При этом экскреция ААП с мочой зависела от состояния углеводного обмена при НвА] менее 8% уровень фермента в нативной моче был повышен по сравнению с группой контроля в 3,3 раза, при НвА] 8-10% - в 5,6 раза, при НвА] более 10% - в 9,4 раза. При концентрации НвА] более 10% активность ААП в моче статистически значимо превышала данный показатель как в группе здоровых детей, так и в группе больных с содержанием НвА] менее 8% (р<0,05) Уровень НвА1 не оказывал существенного влияния на степень повышения Нейтр-а-Гл в моче

Концентрация аммонийных солей, отнесенная к 1 ммоль креатинина, достоверно не различалась между группами с различным уровнем гликемии, однако по сравнению с контролем была значительно повышена при достоверно сниженном значении рН (р<0,05) При НвА] менее 8% концентрация аммонийных солей (мг/л) и отношение ЫН/фН были выше как по сравнению со здоровыми детьми, так и по сравнению с пациентами, имеющими более высокий уровень НвА] (р<0,05), что в сочетании с повышенной концентрацией аммонийных солей, отнесенной к 1 ммоль креатинина, указывает на сохраненную способность нефрона увеличивать синтез и секрецию аммиака при кислотной нагрузке В группах с уровнем Нв А1 более 8%, несмотря на достоверное снижение рН мочи по сравнению с контролем и наличие кетонурии, концентрация аммонийных солей (мг/л) и отношение МН4+/рН существенно не отличались от показателей здоровых детей, что свидетельствует об ограничении резервных возможностей дистальных канальцев к активации аммониогенеза

Взаимосвязь концентрации НвА] с активностью других ферментов и показателями аммониогенеза была выявлена у больных при длительности заболевания более 4 лет Уровень НвА1 положительно коррелировал с активностью ферментов Нейтр-а-Гл (17=0,35, р<0,05) и ГГТ в нативной и диализованной моче (г5=0,40 и г5=0,48 соответственно, р<0,05) и отрицательно коррелировал с величиной относительной плотности (г5=-0,43, р<0,05) и отношением Ш4+/рН (г=-0,34, р<0,05), что указывает на возрастание роли гипергликемии как повреждающего фактора при увеличении длительности заболевания более 4 лет

Кластерный анализ, результаты которого представлены в третьем разделе, позволил выделить 3 группы детей больных СД 1 типа, максимально различающиеся между собой по параметрам состояния канальцевого аппарата нефрона Графическое изображение кластеров (рисунок 5) показывает, что данные группы наиболее отличаются друг от друга уровнем ферментов в моче и показателями,

1000 800 600 400 200 0

-о- Cluster 1 -D- Cluster 2 - • Cluster 3

Показатели

Рисунок 5. Средние значения показателей в кластерах

характеризующими состояние аммониогенеза в эпителии канальцев Концентрация НнА) и выраженность кетонурии в данных кластерах достоверно не различались, однако уровень глюкозурии у больных кластера №3 был существенно выше, чем у пациентов кластера №1 (р<0,05)

У больных кластера №1 изменения канальцевого аппарата были наименее выражены Относительная плотность мочи в данной группе (1018,25±1,10) была достоверно выше, чем в контроле и кластерах №2 и №3 (р<0,05), что свидетельствует о сохраненной концентрационной способности почек Диурез не увеличен (0,50±0,06 мл/мин) Уровень ферментов ААП и ГГТ в моче не изменен (рисунок 6), а активность Нейтр-а-Гл значительно ниже, чем в других кластерах (р<0,05)

При наличии кетонурии и достоверном снижении значения рН мочи до 5,28±0,15 (р<0,05), у больных кластера №1 концентрация аммонийных солей (мг/л) была увеличена в 2,2 раза, концентрация аммонийных солей, отнесенная к 1 ммоль креатинина, повышена в 1,9 раза, а отношение NH4+/pH было увеличено в 2,7 раза по сравнению с показателями здоровых детей (рисунок 7) Данные изменения указывают на выраженную активацию аммониогенеза в нефроцитах в ответ на кислотную нагрузку и свидетельствуют о том, что синтез и секреция аммиака в эпителии канальцев не нарушены

Показатели

Контроль Кластер! Кластер 2 Кластер 3

^Нейтр-а-Гл 0ААП ШГГТ

* - различия с контролем достоверны (р<0,05) Рисунок 6. Активность ферментов мочи у больных разных кластеров

ВЫН4+ (мг/л) мг/ммоль креатинина □ МН4+/рН

* - различия с контролем достоверны (р<0,05) Рисунок 7. Показатели аммониогенеза у больных разных кластеров

В кластере № 2 относительная плотность мочи составила 1014,48±0,84 и была выше, чем в контроле (р<0,05), что указывает на сохранность концентрационной функции Активность Нейтр-а-Гл и ААП в нативной моче достоверно повышена как по сравнению с контролем, так и по сравнению с кластером №1, что свидетельствует о более выраженном повреждении эпителия проксимальных канальцев у пациентов данной группы Значение рН мочи в кластере №2 было значительно снижено и составило 5,74±0,17, а концентрация аммонийных солей, отнесенная к 1 ммоль креатинина, и отношение NH4+/pH увеличены (р<0,05), что указывает на сохраненную способность канальцев к увеличению синтеза и секреции аммиака при кислотной нагрузке Концентрация аммонийных солей (мг/л) достоверно не изменена, что, вероятно, связано с увеличением минутного диуреза, который составил 0,86±0,09 мл/мин Статистически значимое увеличение минутного диуреза (р<0,05) указывает на снижение реабсорбции воды в канальцах у больных данного кластера

Наиболее выраженные нарушения структурно-функционального состояния канальцев наблюдались у больных кластера №3 Они проявлялись снижением концентрационной способности, выраженной ферментурией и снижением интенсивности аммониогенеза У пациентов, отнесенных к кластеру №3, диурез составил 1,27±0,14 мл/мин и был выше, чем у здоровых и больных кластера №1, а относительная плотность мочи (1008,94±0,48) снижена как в сравнении с кластерами №1 и №2, так и в сравнении с контролем (р<0,05), что свидетельствует о нарушении концентрационной способности Активность ААП в данном кластере была максимальной по сравнению с контролем и кластерами №1 и №2 (рисунок 6), активность Нейтр-а-Гл была достоверно выше, чем у здоровых детей и больных кластера №1 (р<0,05) У больных кластера №3 концентрация аммонийных солей (мг/л) и отношение NH4+/pH снижены, а концентрация аммонийных солей, отнесенная к 1 ммоль креатинина, хотя и превышала уровень контрольной группы, но была существенно ниже, чем в кластерах №1 и №2 (р<0,05), что указывает на уменьшение синтеза и секреции аммиака в нефроцитах по сравнению с больными других кластеров (рисунок 7)

В кластере №1 и №2 преобладали больные, имеющие стаж СД от 0,5 года до 4 лет (55% и 48% соответственно) В кластере №3 больных со стажем диабета от 0,5 года до 4 лет было менее 30%, в данном кластере преобладали дети с длительностью СД более 4 лет (40%)

У больных с впервые выявленным СД уровень ферментов Нейтр-а-Гл и ААП в

моче по сравнению с контрольной группой был существенно повышен и не различался достоверно между кластерами

У больных с длительностью СД более 0,5 года выявлены некоторые особенности электролитного состава крови Уровень Na+ и К+ в крови находился в референтных пределах у пациентов всех кластеров. Однако у больных кластера №3 концентрация Na+ в крови составила 136,94±0,72 ммоль/л и была статистически значимо ниже (р<0,05), чем у больных кластеров №1 (138,88±0,84 ммоль/л) и №2 (139,6б±0,71 ммоль/л), а концентрация К+у больных кластера №3 (5,01±0,08 ммоль/л) была повышена по сравнению с уровнем в кластере №1 (4,67±0,12 ммоль/л) и кластере №2 (4,74±0,07 ммоль/л) (р<0,05) Вероятно, данные изменения электролитного состава крови у больных кластера №3 обусловлены изменением функционального состояния тубулярного аппарата - снижением интенсивности аммониогенеза в эпителии канальцев и нарушением сопряженных процессов секреции Н+ и реабсорбции Na+, а также нарушением секреции К+ клетками тубулярного эпителия

В четвертом разделе представлены результаты сравнительного определения активности ферментов ААП и ГГТ в парных образцах нативной и диализованной мочи у здоровых детей и больных СД (рисунок 8)

В контрольной группе достоверных различий активности ферментов ААП и ГГТ в диализованной и нативной моче не выявлено У больных СД типа 1 активность ААП в нативной моче была в 2,7 раза, а активность ГГТ в 1,4 раза выше, чем в диализированной моче, данные различия статистически значимы (р<0,05)

При определении ААП и в нативной, и в диализованной моче выявлена отрицательная корреляционная зависимость между активностью фермента и концентрацией мочевины (г=-0,51 и г=-0,51, р<0,05), креатинина (г=-0,47 и г=-0,55, р<0,05), аммонийных солей в моче (г=-0,42 и г=-0,43, р<0,05) При определении ГГТ и в нативной, и в диализованной моче выявлена отрицательная корреляционная зависимость между активностью фермента и концентрацией мочевины (г=-0,30 и г=-0,31, р<0,05), креатинина (г= -0,2 и г= -0,32, р<0,05), аммонийных солей в моче (г=-0,23 и г=-0,41, р<0,05) Полученные результаты свидетельствуют о том, что некоторые компоненты мочи могут влиять на активность ферментов, в связи с чем целесообразно проводить предварительную очистку мочи от ингибиторов

Однако применение диализа для предварительной очистки мочи при определении ферментурии у больных СД сопровождается снижением активности ААП и ГГТ в моче

ААП ГГТ ААП ГГТ

Контрольная группа Больные СД 1 типа

Рисунок 8. Активность ААП и ГГТ, определенная в диализованной и нативнон моче.

На рисунке: Д- диализованная моча, Н- нативная моча

выводы

1 У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, определяется повышение в моче уровня органоспецифических ферментов нейтральной а-глюкозидазы и Ь-аланинаминопептидазы, что свидетельствует о повреждении эпителия проксимальных канальцев Данные изменения вьивляются до развития микроальбуминурии и являются ранним маркером поражения почек Определение активности у-глютамилтранспептидазы в моче обладает невысокой диагностической чувствительностью для ранней диагностики диабетической нефропатии

2 Активность Ь-аланинаминопептвдазы в большей мере, чем активность нейтральной а-глюкозидазы, отражает влияние нарушений углеводного обмена (гипергликемии, глюкозурии, кетонурии) на состояние эпителия проксимальных канальцев Активность нейтральной а-глюкозидазы не зависит от степени гипергликемии и может являться самостоятельным критерием повреждения канальцев почек у детей, больных сахарным диабетом 1 типа.

3 У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, удаление ингибиторов ферментов из мочи методом диализа в течение 24 часов приводит к значительному снижению активности Ь-аланинаминопептидазы и у-глютамшпранспепгидазы что следует учитывать при определении уровня указанных ферментов в моче при данной патологии

4 У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, на ранних стадиях развития заболевания выявляется повышение активности аммониогенеза в эпителии дистальных канальцев в виде увеличения концентрации азота аммонийных солей (мг/л), концентрации азота аммонийных солей, отнесенной к 1 ммоль креатинина и соотношения ЫН4+/рН При длительности заболевания более 2-х лет наблюдается прогрессирующее снижение интенсивности аммониогенеза, обусловленное нарушением синтетической и секреторной способности тубулярного эпителия

5 При сахарно диабете 1 типа у детей повышение уровня гликемии и увеличение длительности заболевания ассоциируют с нарастанием дисфункции проксимального и дистального отдела канальцевого аппарата почек

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1 У больных СД 1 типа целесообразно проводить определение уровня ферментов нейтральной а-глюкозидазы и Ь-аланинаминопептидазы в моче начиная с этапа манифестации заболевания для раннего выявления тубулярной дисфункции почек Активность Ь-аланинаминопептидазы может служить дополнительным критерием эффективности контроля гликемии

2 Определение активности аммониогенеза у больного СД в динамике может быть использовано в качестве дополнительного критерия состояния канальцевого аппарата Прогрессирующее снижение интенсивности аммониогенеза у больных СД 1 типа свидетельствует о нарастании тубулярных нарушений

3 У детей больных СД 1 типа определение активности Ь-аланинаминопептидазы в моче рекомендуется проводить в нативной моче

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Калугина Е П Изменение активности нейтральной гликозидазы в моче при сахарном диабете I типа у детей /Е П Калугина, М А. Белова // Современные проблемы стационарной помощи детям Материалы научно - практической конференции, посвященной 20-летию РДКБ - М, 2005 - С 143

2 Копылов Ю.Н. Функциональное состояние канальцевого аппарата почек при сахарном диабете 1-го типа у детей / Ю.НЛСопылов, МА.Белова, А.Н. Чернов, Е.П.Кулагина//Клиническая лабораторная диагностика.-2005.-№10. -С. 71-72.

3. Белова М.А. Особенности функционального состояния канальцевого аппарата почек у детей с сахарным диабетом типа 1 / М.А. Белова // Вестник Оренбургского государственного университета.-2006. - №6., Т.2.- С.130-134.

4 Белова М.А. Определение уровня аммониогенеза и ферментурии для оценки состояния канальцев почек у детей при сахарном диабете типа 1/М А Белова, Ю Н Копылов, А Н Чернов //Актуальные вопросы военной и практической медицины Сборник материалов VII Всероссийской научно-практической конференции врачей Приволжско-Уральского военного округа, 23-24 ноября 2006 -Оренбург, 2006 -Том П, С 784-788

5 Белова М.А. Состояние канальцевого аппарата почек у детей при сочетании аутоиммунного тиреоидита и сахарного диабета типа 1 / М А Белова, 10 Н Копылов, АН Чернов, ЕП Кулагина // Актуальные вопросы фундаментальной и клинической аллергологии и иммунологии материалы V конференции иммунологов Урала, 30 октября - 1 ноября 2006 -Оренбург, 2006 -С 41-42.

6 Белова М.А. Ранние признаки изменения функционального состояния канальцев почек у детей с сахарным диабетом типа 1 / М А Белова, Ю Н. Копылов, А Н Чернов, Е П Кулагина // Клинико-лабораторный консилиум, 2006, №13, С 17-20

7 Белова М.А. Показатели функционального состояния канальцевого аппарата нефрона и состояние электролитного обмена у больных сахарным диабетом типа 1 / М А. Белова, Ю Н Копылов, А Н Чернов, Л Н Егунева, АЕ Осокин // Информационный архив (медицина, биология, образование) -2007 -Том1,№1 -С 119-121

Белова Марина Анатольевна

Диагностика функционального состояния и степени повреждения почечных канальцев у детей, больных сахарным диабетом 1 типа

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Отпечатано с готового оригинал-макета 24 04 2008г ЛР №063109 от 04 02 1999г Формат 60x84/16, гарнитура «Тайме» Уел печ л 1,6 Заказ №627 Тираж 100 экз ООО «Агентство « Пресса» Г Оренбург, ул Комсомольская, 45

Актуальность исследования

Сахарный диабет (СД) у детей остается одной из актуальных проблем современной педиатрии; несмотря на достижения последних лет в его диагностике и лечении. Заболевание характеризуется высокой частотой развития осложнений, из которых наиболее тяжелым является диабетическая нефропатия (ДН), развивающаяся в 30-50% случаев и приводящая к хронической почечной недостаточности (ХПН) уже' в детском возрасте. В настоящее время ДН занимает ведущую позицию среди причин терминальной почечной недостаточности, требующей заместительной терапии (Wakai К., Nakai S., Kikuchi К. etal., 2004; Centers for Disease Control and Prevention, 2005; Jones C.A., Krolewski A.S., Rogus J. et al., 2005; ESRD Incidence Study Group, 2006). Доказано, что у лиц, заболевших СД в. детском и. подростковом; возрасте, прогноз- наиболее неблагоприятен (Дедов И.'И. и соавт., 2002; Harvey JIN., Allagoa В., 2004).

Имеющиеся- исследования* функционального состояния почек при I диабете в, основном посвящены, оценке состояния гломерулярного аппарата. Морфо-функциональные изменения клубочков и соответствующие им клинико-лабораторные изменения лежат в основе современной классификации ДН по C.E.Mogensen (19ВЗ). Первые три стадии • нефро-патии развиваются скрыто, без явных клинических проявлений и поэтому их диагностика затруднена. Однако адекватная патогенетическая терапия именно на доклинической стадии ДН может затормозить и даже предотвратить нарушение функции почек при диабете.

Общепризнанным ранним маркером поражения почек при СД является микроальбуминурия (МАУ), появление которой соответствует III стадии ДН. Увеличение альбумина в ультрафильтрате обусловлено, главным образом, поражением клубочков. Однако следует отметить, что МАУ встречается не только при СД, но и при гипертонии, гиперурикемии и ряде других состояний, а также у практически здоровых людей (Хирманов В.Н., 2004). Кроме того, у части больных диабетом структурные нарушения гломерулярного аппарата могут быть выявлены на фоне нормальной экскреции альбумина (Mauer S.M., Bilous R.W., Ellis Е. et al., 1988). В связи с этим в настоящее время остается актуальным поиск ранних маркеров поражения почек при СД.

Одним из подходов к ранней диагностике диабетического поражения почек может служить оценка функционального состояния канальцевого аппарата нефрона. По данным Е. R. Mathiesen и соавт. (1989), функции канальцев при СД нарушаются одними из первых. Важность оценки состояния тубулярного аппарата подтверждают исследования последних лет. Показано, что тубулярные эпителиальные клетки, продуцируя про-воспалительные и профиброгенные медиаторы тканевого повреждения, играют важную патогенетическую роль в процессе формирования тубулоинтерстициального фиброза и, как следствие, в прогрессирующем снижении функции почек (Morii Т., Fujita И, Narita Т. et al., 2003; Mezzano S., Droguett A;, Burgos M.E. et al., 2003). Нарушение функции тубулярного эпителия, вероятно, может вносить определенный вклад и в развитие МАУ, поскольку появление альбумина в моче отражает нарушение баланса между процессами гломерулярной фильтрации и канальцевой реабсорбции данного белка (Рябов СМ., Наточин Ю.В., 1997; Вандер А., 2000; Osicka Т.М., Houlihan С.А., Chan J.G. et al., 2000).

Маркерами поражения канальцевого эпителия принято считать повышение экскреции с мочой низкомолекулярных пептидов - лизоцима, а 1-кислого гликопротеина, (32-микроглобулина, ретинол связывающего белка, которые беспрепятственно фильтруются в почках и должны полностью реабсорбироваться канальцевым эпителием. Непосредственным показателем повреждения канальцев является- экскреция с мочой ферментов ■ почечного происхождения (Хашен Р., Шейх Д., 1981). В зависимости от глубины повреждения в мочу выделяются ферменты, имеющие различную внутриклеточную локализацию, что позволяет оценить глубину и выраженность повреждения нефроцитов (Намазова

0.С.,1996). Имеются данные, что у больных СД повышена экскреция с мочой ферментов эпителия проксимальных канальцев: у-глутамилтранс-пептидазы, N-ацетил-глюкозаминидазы, щелочной фосфатазы, аланин-аминопептидазы (Делекторская JI.H., Окунев Д.Ю., Шестакова М.В., 1990; Gibb D.M., Tomlinson P.A., Dalton N.R. et al., 1989; Mungan N., Yuksel Bi, Bakman M. et al., 2003; Uslu S., Efe В., Alatas O. et al., 2005), однако вопрос о диагностической значимости ферментурии требует дальнейшего изучения.

Повреждение дистального отдела канальцевого аппарата может проявляться снижением концентрационной способности и нарушением аммониогенеза — процесса синтеза и секреции аммиака клетками тубулярного эпителия (Хашен Р., Шейх Д., 1981). В доступной литературе данные о? состоянии секреторной функции' канальцев у детей при СД 1 типа? отсутствуют.

Таким образом, следует признать, что при всей широте публикаций по проблемам поражения почек у больных СД' функциональное состояние тубулярного аппарата изучено недостаточно, особенно на ранних стадиях нефропатии, информация о диагностической значимости некоторых маркеров поражения канальцев противоречива, а комплексные исследования состояния проксимального и дистального отдела канальцев при диабете отсутствуют. Выяснение этих вопросов может иметь важное значение для ранней диагностики и последующей коррекции ДН.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является улучшение ранней диагностики повреждения канальцевого аппарата почек у детей, больных СД 1 типа. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1. Установить глубину и степень повреждения эпителия проксимальных канальцев и состояние секреторной способности дистального отдела канальцевого аппарата почек у детей, больных сахарным диабетом 1 типа с различной длительностью заболевания.

2. Определить влияние уровня гликемии на функциональное состояние проксимального и дистального отдела тубулярного аппарата при сахарном диабете у детей.

3. Провести оценку лабораторных показателей состояния канальцев методом кластерного анализа для выявления комплекса наиболее информативных критериев поражения ^тубулярного аппарата у больных сахарным диабетом 1 типа.

4. Обосновать целесообразность предварительной очистки мочи от ингибиторов при определении ферментурии у детей с сахарным диабетом.

Научная новизна

Впервые дана- комплексная оценка структурно-функционального состояния тубулярного аппарата у детей, больных СД. Показано, что, начиная с этапа манифестации СД 1 типа, у детей происходит изменение функционального состояния как проксимального, так и дистального отдела канальцев почек. Установлено, что у детей с СД 1 типа с увеличением тяжести и длительности заболевания нарастает выраженность функциональных нарушений канальцев почек.

Установлено, что повышенные уровни органоспецифических ферментов нейтральной а-глюкозидазы и L-аланинаминопептидазы в моче являются ранними маркерами поражения, почек при СД 1 типа, тогда как определение активности у-глютамилтранспептидазы обладает невысокой-диагностической чувствительностью для ранней диагностики ДН у детей.

Впервые для оценки функции почек у детей с СД 1 типа использованы показатели состояния аммониогенеза. Получены новые данные о секреторной способности эпителия дистальных канальцев у детей, больных СД 1 типа. Установлена взаимосвязь между длительностью заболевания, основными клиническими характеристиками пациентов с СД и структурно-функциональными показателями дистальных канальцев.

Показано, что наиболее выраженные изменения функционального состояния тубулярного аппарата наблюдаются у больных СД 1 типа со сниженной интенсивностью аммониогенеза. Уточнена роль нарушений функционального состояния дистального отдела нефрона в изменении показателей электролитного обмена при СД 1 типа.

Практическое значение

Полученные данные расширили возможности ранней диагностики нарушений функции почек у больных СД 1 типа.

Предложен комплекс тестов для оценки функционального состояния проксимального и дистального отдела тубулярного аппарата, который может быть использован, в дополнение к методам оценки функционального состояния клубочков.

У детей, больных СД 1 ' типа, исследование структурно-функционального состояния эпителия канальцев можно рекомендовать в качестве дополнительного критерия оценки степени ренального поражения.

Положения, выносимые на защиту

1. У детей с сахарным диабетом 1 типа наблюдается повышение уровней органоспецифических ферментов - нейтральной а-глюкозидазы и L-аланинаминопептидазы в моче, что свидетельствует о повреждении эпителия проксимальных канальцев. Данные изменения выявляются до развития микроальбуминурии и являются ранним маркером поражения почек. Определение активности у-глютамилтранспептидазы в моче обладает невысокой диагностической чувствительностью для ранней диагностики ДН у детей.

2. У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, выявляется взаимосвязь выраженности изменений структурно-функционального состояния канальцев почек с тяжестью и длительностью заболевания. Снижение интенсивности аммониогенеза у больных СД 1 типа является признаком тяжести повреждения тубулярного аппарата.

Внедрение работы

Результаты исследования внедрены в практику работы эндокринологических отделений ОДКБ и МДГКБ г. Оренбурга. Ряд теоретических положений и практических рекомендаций включены в. лекционный» курс и практические занятия для студентов, клинических ординаторов, врачей на кафедрах факультетской' педиатрии с курсами пропедевтики детских болезней; здорового ребенка и общего t ухода и клинической лабораторной и функциональной диагностики ГОУ ВПО' «Оренбургская государственная^ медицинская- академия1 Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Апробация работы

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального-образования «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства- по здравоохранению и социальному развитию».

Основные положения диссертации доложены на научно^- практической конференции, посвященной 20 - летию РДКБ (Москва, 2005), III (VII) съезде научного общества специалистов клинической* лабораторной диагностики (Москва, 2005); VII Всероссийской научно-практической конференции врачей Приволжско-Уральского военного округа (Оренбург, 2006); V конференции иммунологов Урала (Оренбург, 2006); VIII Всероссийской ежегодной научно-практической конференции врачей «Актуальные вопросы военной и практической медицины» (Оренбург, 2007).

Апробация диссертации проведена на расширенном заседании проблемной комиссии по педиатрии ГОУ ВПО «ОрГМА Росздрава» (22 апреля 2008г.).

Публикации

По теме научного исследования опубликовано 7 работ, 2 из них в центральной печати.

Объем и структура работы

Диссертация представляет собой рукопись на русском языке объемом 149 страниц машинописного текста, иллюстрирована 14 таблицами, 20 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материала и методов исследования, главы с изложением результатов собственных исследований, главы обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций. Библиографический указатель включает 182 источника, из них 89 -отечественных и 93 - иностранных.

ВЫВОДЫ

1. У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, определяется повышение в моче уровня органоспецифических ферментов нейтральной а-глюкозидазы и L-аланинаминопептидазы, что свидетельствует о повреждении эпителия проксимальных канальцев. Данные изменения выявляются до развития микроальбуминурии и являются ранним маркером поражения почек. Определение активности у-глютамилтранспептидазы в моче обладает невысокой диагностической чувствительностью для ранней диагностики диабетической нефропатии.

2. Активность L-аланинаминопептидазы в большей мере, чем активность нейтральной а-глюкозидазы, отражает влияние нарушений углеводного обмена (гипергликемии, глюкозурии, кетонурии) на состояние эпителия проксимальных канальцев. Активность нейтральной а-глюкозидазы не зависит от степени гипергликемии и может являться самостоятельным критерием повреждения канальцев почек у детей, больных сахарным диабетом 1 типа.

3. У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, удаление ингибиторов ферментов из мочи методом диализа в течение 24 часов приводит к значительному снижению активности L-аланинаминопептидазы и У"глютамилтРанспептиДазы- что следует учитывать при определении уровня указанных ферментов в моче при данной патологии.

4. У детей, больных сахарным диабетом 1 типа, на ранних стадиях развития заболевания выявляется повышение активности аммониогенеза в эпителии дистальных канальцев в виде увеличения концентрации азота аммонийных солей (мг/л), концентрации азота аммонийных солей, отнесенной к 1 ммоль креатинина и соотношения NH4+/pH. При длительности заболевания более 2-х лет наблюдается прогрессирующее снижение интенсивности аммониогенеза, обусловленное нарушением синтетической и секреторной способности тубулярного эпителия.

5. При сахарном диабете 1 типа у детей повышение уровня гликемии и увеличение длительности заболевания ассоциируют с нарастанием дисфункции проксимального и дистального отдела канальцевого аппарата почек.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1.У больных сахарным диабетом 1 типа целесообразно проводить определение уровня ферментов нейтральной а-глюкозидазы и L-аланинаминопептидазы в моче начиная с этапа манифестации заболевания для раннего выявления тубулярной дисфункции почек. Активность L-аланинаминопептидазы может служить дополнительным критерием эффективности контроля гликемии.

2. Определение активности аммониогенеза у больного сахарным диабетом в динамике может быть использовано в качестве дополнительного критерия состояния канальцевого аппарата. Прогрессирующее снижение интенсивности аммониогенеза у больных сахарным диабетом 1 типа свидетельствует о нарастании тубулярных нарушений.

3.У детей больных СД 1 типа определение активности L-аланинаминопептидазы в моче рекомендуется проводить в нативной моче.

131