Введение к работе
Актуальность темы
Количество больных с синдромом хронической почечной недостаточности (ХПН) ежегодно увеличивается в связи с ростом заболеваемости нефропатиями различной природы, артериальной гипертензией, сахарным диабетом, атеросклерозом, учащением сосудистых поражений почек, общим старением населения, а также значительным прогрессом в области заместительной почечной терапии, увеличением ее доступности и расширением объемов (Тареева И.Е., 2000; Шейман Д.А., 2002; Бикбов Б.Т., Томилина Н.А., 2009). По данным регистра Российского диализного общества, число больных ХПН, получающих заместительную терапию, составило в 2007 г. 142,3 на 1 млн. населения.
Одним из проявлений патологической реактивности при ХПН являются нарушения в системе гемостаза, которые могут проявляться как геморрагическими, так и тромбэмболическими осложнениями (Eberst M.E. et al., 1994; To A.C. et al., 2007), включая такие социально значимые как повышенный риск развития инсульта, атеросклероза, гематом, гемартрозов и др. (Sanchez Perales M.C. et al., 2002; Holden R.M. et al., 2008). По данным The US Renal Data System, у 15,1% пациентов ХПН, находящихся на гемодиализе, развивается инсульт, тогда как в общей популяции этот показатель равен 2,6%, смертность при этом составляет соответственно 74 % и 28 % (Khella S.L., 2008; Reinecke H. et al., 2009). Частота развития кровотечений у больных ХПН может достигать более 12 % на 1 пациент-год (Foley R.N. et al., 2005).
Обширный массив сообщений по нарушению системы гемостаза при ХПН в основном посвящен дисфункции тромбоцитов и эндотелия. Однако противоречивость представленных данных препятствует пониманию участия нарушений сосудисто-тромбоцитарного гемостаза в единой концепции патогенеза гемостазиологических нарушений при ХПН. Неоднозначно трактуются при ХПН изменения количества тромбоцитов (Daz-Ricart M. et al., 2000; Neiva T.J.C. et al., 2002), их функциональной активности (Viener A. et al.,1986; Brophy D.F. et al., 2007; Ho S.J. et al., 2008), функционального состояния эндотелиоцитов (Kim S.W. et al., 2000; Gomez-Fernandez P. et al., 2005; Silva A.M. et al., 2008). К сожалению, до сих пор не достигнуто консенсуса в понимании патогенеза тромбоцитопатии при уремии. Заслуживают внимания сведения о роли анемии (Krawczyk W. et al., 1994), нарушениях взаимодействия тромбоцитов с фактором фон Виллебранда и др. компонентами сосудистой стенки (Ballow A. et al., 2005), неоднозначных изменениях экспрессии тромбоцитарных рецепторов (Brzsko S. et al., 2002; Moal V. et al., 2003). Отсутствуют данные о роли тромбоцитарно-клеточных коопераций в крови в патогенезе нарушений гемостаза при ХПН. Сведения по изменению коагуляционного гемостаза у больных ХПН, находящихся на гемодиализе, малочисленны в виду известных трудностей его оценки, в этом отношении перспективными являются исследования при экспериментальном моделировании ХПН. Значимость исследований гемостаза при ХПН подчеркивает тот факт, что факторы системы гемостаза одновременно являются компонентами других регуляторных систем организма или вмешиваются в их функционирование, что позволяет рассматривать гемостаз как мультипотентую систему регуляции гомеостаза, несущую значительную часть аллостатической нагрузки при патологии, в том числе при ХПН (Costa E. et al., 2008; . et al., 2010, 2011).
Перспективным подходом к коррекции нарушений системы гемостаза при ХПН является расшифровка механизмов ее эндогенной регуляции. В этом отношении неподдельный интерес вызывает эритропоэтин (ЭПО) как средство базисной терапии при ХПН, плейотропные эффекты которого в последние годы являются объектом пристального внимания исследователей во многих странах мира. Установлены нейро- и кардиопротекторные свойства ЭПО, его влияние на аффективный статус, сосудистый тонус и пролиферацию эндотелиоцитов, связанные с антиапоптическим, пролиферацию стимулирующим, антигипоксическим и др. действиями (Осиков М.В. и др., 2010; Kang Y.J. et al., 2010; Kim M.S. et al., 2010; Brissaud O. et al., 2010; Nairz M., et al., 2011). Плейотропные эффекты ЭПО реализуются за счет наличия специфических рецепторов на нейронах, кардиомиоцитах, эндотелиоцитах и гладкомышечных клетках, эпителии почечных канальцев и др. клетках (Захаров Ю.М., 2007, 2009; Lappin Т., 2003; Miskowiak K. et al., 2007). Остаются малоизученными эффекты ЭПО на функцию тромбоцитов, эндотелиоцитов, систем плазменного протеолиза, участвующих в гемостазе. Исследование и уточнение механизмов нарушений системы гемостаза при ХПН, а также расшифровка гемостазиологических эффектов ЭПО заслуживают особого внимания и представляются весьма актуальными.
Цель работы
В клинических и экспериментальных условиях исследовать ведущие механизмы нарушений гемостаза при хронической почечной недостаточности и установить патогенетическую роль эритропоэтина в их коррекции.
Задачи исследования
-
Исследовать с учетом индивидуальной реактивности выраженность нарушений гемостаза, количество, функциональную активность тромбоцитов и эндотелиоцитов у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе.
-
Оценить роль процессов свободно-радикального окисления, нитроксидергических процессов, азотемии, экспрессии рецепторов тромбоцитов и тромбоцитарно-клеточных взаимодействий в крови в патогенезе нарушений гемостаза у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе.
-
Изучить состояние систем плазменного протеолиза, участвующих в гемостазе, при экспериментальной хронической почечной недостаточности.
-
Исследовать в экспериментальных условиях in vitro влияние эритропоэтина на функциональную активность тромбоцитов и плазменных протеолитических систем, участвующих в гемостазе.
-
Изучить влияние эритропоэтина на выраженность геморрагического синдрома и состояние сосудисто-тромбоцитарного гемостаза у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе.
-
Изучить влияние эритропоэтина на состояние систем плазменного протеолиза, участвующих в гемостазе, при экспериментальной хронической почечной недостаточности.
-
Исследовать влияние эритропоэтина при хронической почечной недостаточности на экспрессию рецепторов тромбоцитов и тромбоцитарно-клеточные взаимодействия в крови, выраженность процессов свободно-радикального окисления и азотемии.
Научная новизна исследования
Впервые продемонстрировано, что в патогенезе геморрагического синдрома у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе, имеют значение анемия, тромбоцитопения, тромбоцитопатия и эндотелиальная дисфункция. Выраженность геморрагического синдрома у больных хронической почечной недостаточностью не зависит от нозологического профиля непосредственной причины хронической почечной недостаточности, стажа гемодиализа, возраста и пола больных. Впервые приведены данные о роли в патогенезе тромбоцитопатии у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе, процессов свободно-радикального окисления в плазме и в тромбоцитах, нитроксидергических процессов, выраженности азотемии, изменений тромбоцитарно-клеточных взаимодействий в крови и экспрессии тромбоцитарных рецепторов GpIb, GpIIb-IIIa. Показано, что при экспериментальной хронической почечной недостаточности изменения активности систем плазменного протеолиза, участвующих в гемокоагуляции, включают активацию системы фибринообразования и снижение активности противосвертывающей системы крови и впервые продемонстрировано, что эритропоэтин частично восстанавливает активность данных систем. Впервые установлен протекторный эффект эритропоэтина на систему гемостаза у больных с терминальной стадией хронической почечной недостаточности, презентируемый снижением выраженности геморрагического синдрома и связанный с повышением количества тромбоцитов в периферической крови, восстановлением тромбоцитарно-клеточных взаимодействий в крови, функциональной активности тромбоцитов и эндотелиоцитов. Впервые продемонстрирован механизм гемостазиологических эффектов эритропоэтина при хронической почечной недостаточности, определяемый не только его антианемическим действием, но и ПОЛ-ограничивающим и дезинтоксикационным влияниями.
Теоретическая и практическая значимость исследования
Результаты проведенного исследования позволили вскрыть некоторые механизмы нарушений системы гемостаза, а также определить оптимальные точки приложения патогенетической терапии при хронической почечной недостаточности. В частности, установлено, что геморрагический синдром по петехиально-пятнистому типу, развивающийся у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе, обусловлен тромбоцитопенией, тромбоцитопатией и дисфункцией эндотелия. Существенно дополнены некоторые представления о патогенезе тромбоцитопатии у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе, связанные с развитием окислительного стресса в плазме и в самих тромбоцитах, азотемии, влиянием нитроксидергических процессов, тромбоцитарно-лейкоцитарных и тромбоцитарно-эритроцитарных взаимодействий в крови, экспрессией тромбоцитарных рецепторов GpIb, GpIIb-IIIa. Дополнены имеющиеся представления об изменении активности коагуляционного гемостаза при хронической почечной недостаточности. Результаты проведенного исследования позволили установить некоторые механизмы влияния эритропоэтина на сосудистое, клеточное и плазменное звенья гемостаза при хронической почечной недостаточности и расширить имеющиеся сведения о роли эритропоэтина в эндогенной регуляции гомеостаза. Полученные результаты важны для развития медицины, патофизиологии, нефрологии, гемостазиологии и могут быть использованы в преподавании соответствующих разделов на теоретических и клинических кафедрах медицинских ВУЗов. Полученные сведения о гемостазиологических эффектах существенно дополняют имеющиеся представления о плейотропном действии эритропоэтина и являются предпосылкой для проведения дальнейших исследований по расширению показаний для его клинического применения.
Основные положения, выносимые на защиту
-
У больных с терминальной стадией хронической почечной недостаточности развивается геморрагический синдром, патогенез которого связан с развитием анемии, тромбоцитопении, тромбоцитопатии и дисфункции эндотелия, его выраженность нарастает по мере активации процессов свободно-радикального окисления в плазме и в тромбоцитах, нитроксидергических процессов, прироста азотемии, изменений тромбоцитарно-клеточных взаимодействий в крови.
-
При экспериментальной хронической почечной недостаточности изменения коагуляционного гемостаза презентируются активацией системы фибринообразования и подавлением активности противосвертывающей системы крови; эритропоэтин частично восстанавливает активность плазменных протеолитических систем, участвующих в гемокоагуляции.
-
Применение эритропоэтина у больных с терминальной стадией хронической почечной недостаточности снижает выраженность геморрагического синдрома в связи с повышением количества тромбоцитов в периферической крови, восстановлением тромбоцитарно-клеточных взаимодействий, функциональной активности тромбоцитов и эндотелиоцитов. Механизм гемостазиологических эффектов эритропоэтина при хронической почечной недостаточности реализуется за счет антианемического, ПОЛ-ограничивающего и дезинтоксикационного действия.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 5 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия», посвященной 120-летию со дня основания НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН (Санкт-Петербург, 2010); II международной (IX итоговой) научно-практической конференции молодых ученых ЧелГМА (Челябинск, 2011); V Всероссийской конференции с международным участием «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2011); 8-ой международной конференции по гемореологии и микроциркуляции (от ангиогенеза до центрального кровообращения) (Ярославль, 2011); научно–практической конференции «Хроническая болезнь почек – этапы заместительной почечной терапии» (Челябинск, 2011); третьей международной телеконференции (Томск, 2011).
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в преподавание патофизиологии в разделе «Патофизиология гемостаза» в ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России. Методы исследования тромбоцитарно-клеточных взаимодействий в крови внедрены в научную работу кафедры патологической физиологии ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, в практику отделений диализа ГМЛПУЗ «Челябинская областная клиническая больница», ГУЗ «Свердловская областная клиническая больница №1».
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 246 страницах, содержит 60 таблиц и 44 рисунка; состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Список литературы включает 374 источника (73– отечественных и 301 – зарубежных авторов).
