Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Особенности этиологии, развития, течения и лечения анемии при хронической болезни почек у детей и подростков 13
1.1 Классификация и этиологическая структура хронической болезни у детей и подростков 13
1.2 Особенности развития и течения анемии при хронической болезни почек у детей и подростков 20
1.3 Лечение анемии при хронической болезни почек у детей и подростков 39
Глава 2. Материалы и методы исследования 47
2.1 Контингент обследованных пациентов и объем исследования 47
2.2 Методы определения эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора-1 у пациентов с анемией при хронической болезни почек 53
2.3 Методы статистической обработки результатов исследования 54
Глава 3. Этиологическая структура хронической болезни почек у детей и подростков 55
Глава 4. Показатели гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией-индуцированного фактора-1 у 80 пациентов с анемией при ХБП с1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих препараты железа и эритропоэтина 65
Глава 5. Результаты сравнительного исследования показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора-1 в крови у пациентов с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина 87
Глава 6. Обсуждение результатов 94
6.1 Обсуждение результатов, полученных в главе 3. Этиологическая структура хронической болезни почек у детей и подростков 94
6.2 Обсуждение результатов, полученных в главе 4. Показатели гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора HIF-1 у 80 пациентов с анемией при ХБП С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих препараты железа и эритропоэтина 98
6.3 Обсуждение результатов, полученных и главе 5. Результаты сравнительного исследования показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора 1 в крови у пациентов с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина 103
Заключение 108
Выводы 111
Практические рекомендации 113
Список сокращений 114
Библиографический список 116
- Особенности развития и течения анемии при хронической болезни почек у детей и подростков
- Этиологическая структура хронической болезни почек у детей и подростков
- Результаты сравнительного исследования показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора-1 в крови у пациентов с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина
- Обсуждение результатов, полученных и главе 5. Результаты сравнительного исследования показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора 1 в крови у пациентов с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина
Введение к работе
Актуальность проблемы обусловлена особенностями развития, течения, лечения анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек на 1-5 стадиях при врождённых, наследственных, приобретенных заболеваниях почек и мочевых путей [Вялкова А.А., 2008, 2015; Смирнов А.В., 2008; Настаушева Т.Л., 2012; Лучанинова В.Н., 2012; Комарова О.В., Цыгин А.Н., Намазова-Баранова Л.С., 2016; Сукало А.В., Байко С.В., 2013].
В соответствии с критериями KDIGO (2012, 2013), NICE (2017), Российскими национальными рекомендациями по диагностике и лечению анемии при хронической болезни почек (2016), анемией при хронической болезни почек считают снижение гемоглобина менее 110 г/л у взрослых и детей более 2 лет, менее 105 г/л у детей до 2 лет при наличии в течение 3 месяцев снижения СКФ менее 60 мл/мин/1,73 м2 или симптомов анемии (усталость, затрудненное дыхание, вялость, сердцебиение).
Анемия при ХБП у детей возникает по причине снижения синтеза эритропоэтина в почках, снижения кишечной абсорбции и развития дефицита железа, обусловленных повышенным уровнем гепсидина [Atkinson M.A., White C.T., 2012; Krishnan A.R., Trinder D., Chua A., 2017].
Главную роль в регуляции почечного синтеза эритропоэтина отводят гипоксией индуцированному фактору HIF-1 у пациентов с анемией при хронической болезни почек С1-5.
Пролил гидроксилазы осуществляют кислород зависимое регулирование гипоксией индуцированных факторов HIF, приводят к снижению функции HIF в нормальных кислородных условиях. В состоянии гипоксии пролил гидроксилирования HIF не происходит, активируется функция HIF [Gupta N., Wish J., 2017].
K. Kimura, M. Iwano, D. Higgins et al. ( 2008) полагают, что постоянная экспрессия HIF-1 в эпителиальных клетках канальцев почек способствует развитию интерстициального фиброза .
T.W. Hung, J. Liou, K. Yeh (2013) указывают на нарушение синтеза
HIF-1 при выраженных фиброзе и снижении скорости клубочковой
фильтрации у пациентов с хронической болезнью почек. Высокий уровень HIF-1 выявлен у тех, кто не имел значительного почечного повреждения и фиброза.
С признанием роли гипоксией индуцированных факторов HIF-1 и HIF-2 в регуляции синтеза эритропоэтина в почках и печени в настоящее время разрабатываются HIF-стабилизаторы, которые запускают естественный эритропоэз в ответ на гипоксию при анемии у пациентов с хронической
болезнью почек [Chen N., Qian J., Chen J. et al., 2017; Gupta N., Wish J., 2017; Locatelli F, Fishbane S., Block G.et al., 2017].
В отечественной и зарубежной литературе нам не встретилось работ по сравнительному исследованию показателей гипоксией индуцированного фактора HIF-1, эритропоэтина в крови у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С1-5 на диализе и до диализа, получающих и не получающих препараты железа и эритропоэтина.
Цель
Изучить особенности показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора HIF-1 у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих препараты железа и эритропоэтина, для установления роли HIF-1 в регуляции синтеза эритропоэтина и эритропоэзе при анемии на разных стадиях хронической болезни почек.
Задачи исследования
-
Оценить этиологическую структуру хронической болезни почек у детей и подростков.
-
Выявить частоту и тяжесть анемии с учетом показателей гемоглобина, эритроцитов, дефицита железа у детей и подростков с хронической болезнью почек на стадиях С1-5.
-
Исследовать показатели гемоглобина, эритроцитов, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора HIF-1 при анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
-
В сравнительном исследовании выявить особенности показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора HIF-1 у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Научная новизна работы
Получены новые данные об этиологической структуре хронической болезни почек у детей и подростков. Выявлена высокая частота наследственных и врожденных заболеваний почек и мочевых путей в этиологической структуре хронической болезни почек у детей и подростков (75%), среди которых преобладают сочетанные врожденные аномалии почек и мочевыводящих путей - ВАПМП/CAKUT (56,5%).
Установлено нарастание частоты и тяжести анемии (снижение гемоглобина, эритроцитов), абсолютного дефицита железа (снижение в крови ферритина и процента насыщения трансферрина) у детей и подростков с хронической болезнью почек с прогрессированием до С5.
Впервые в отечественной педиатрической нефрологии приведены особенности показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина и гипоксией индуцированного фактора HIF-1 в крови у детей и подростков с анемией при хронической болезни С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Впервые у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, установлено повышение в крови уровня эритропоэтина при сравнении с нормальными показателями, повышение концентрации гипоксией индуцированного фактора HIF-1 при сравнении с нормальными показателями, что предполагает опосредованный гипоксией индуцированным фактором HIF-1 механизм регуляции синтеза эритропоэтина при анемии на С1-5.
При сравнительном исследовании получены новые данные,
демонстрирующие различный уровень эритропоэтина при анемии на С4-5 и С1-3 стадиях у детей и подростков с хронической болезнью почек С1-5 до диализа, не получающих препараты железа и эритропоэтина, на С4-5 уровень эритропоэтина достоверно ниже, чем на С1-3. Результаты указывают на опосредованную гипоксией индуцированным фактором HIF-1 активацию синтеза эритропоэтина при анемии на ранних преддиализных стадиях хронической болезни почек С1-3 у детей и подростков, не получающих препараты железа и эритропоэтина.
У детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С2-5 до диализа, получающих препараты железа и эритропоэтина, установлено повышение концентрации в крови HIF-1 по сравнению с нормальными показателями и повышение HIF-1 по сравнению с показателями на С1-5 у пациентов до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина. Результаты указывают на опосредованную гипоксией индуцированным фактором HIF-1 регуляцию эритропоэза на С2-5 стадиях у детей и подростков до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
У детей и подростков с хронической болезнью почек С3-5 на диализе, получающих препараты железа внутривенно и эритропоэтина, не выявлено различий между уровнем в крови эритропоэтина и нормальным показателем, установлено повышение концентрации HIF-1 при сравнении с нормальным
показателем, что свидетельствует об участии гипоксией индуцированного фактора HIF-1 в регуляции эритропоэза на диализных стадиях С3-5.
Получены новые данные, демонстрирующие повышение концентрации гипоксией индуцированного фактора HIF-1 у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина. По результатам исследования приведены доказательства роли гипоксией индуцированного фактора HIF-1 в регуляции синтеза эритропоэтина и активации эритропоэза при анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек на всех стадиях С1-5.
Практическая значимость работы
Результаты исследования показывают высокую частоту наследственных и врожденных заболеваний почек, с преобладанием сочетанных врожденных аномалий почек и мочевыводящих путей (ВАПМП/CAKUT) в этиологической структуре хронической болезни почек у детей и подростков.
Результаты диссертационной работы восполняют сведения о роли
гипоксией индуцированного фактора HIF-1 в синтезе эритропоэтина и
эритропоэзе при анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Теоретическая значимость полученных результатов диссертационной работы заключается в углубленном изучении показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора HIF-1 у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
С целью оптимизации диагностики степени анемии при хронической
болезни почек С1-5 у детей и подростков предложено проведение
исследования концентрации эритропоэтина и гипоксией индуцированного фактора HIF-1 в крови.
На основании результатов исследования даны рекомендации по внедрению в отечественную практику общепринятой в международной педиатрической нефрологии классификации хронической болезни почек по NKF-K/DOQI (2002) и стратификации тяжести С1-5 у детей и подростков по скорости клубочковой фильтрации, рассчитанной по клиренсу креатинина в формуле Schwartz, без выделения в стадии С3 подстадий 3А и 3Б, предложенных KDIGO (2012).
Основные положения, выносимые на защиту
-
В этиологической структуре хронической болезни почек у детей и подростков преобладают наследственные и врожденные заболевания почек, среди них сочетанные врожденные аномалии почек и мочевых путей (CAKUT-синдром).
-
У детей и подростков с анемией при С1-5 стадиях хронической болезни почек до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, частота абсолютного дефицита железа нарастает с прогрессированием до С5. У детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С3-5 на диализе, получающих препараты железа и эритропоэтина, дефицит железа восполнен.
-
Показатели в крови гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина имеют различия, а концентрация гипоксией индуцированного фактора HIF-1 остается повышенной при анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек на стадиях: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
-
Активация синтеза эритропоэтина гипоксией индуцированным фактором HIF-1 при анемии происходит на ранних преддиализных стадиях хронической болезни почек С1-3 у детей и подростков, не получающих препараты железа и эритропоэтина.
-
Гипоксией индуцированный фактор HIF-1 участвует в синтезе эритропоэтина и эритропоэзе при анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек С1-5 до диализа и на диализе, получающих и не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Личный вклад автора
Автором самостоятельно проведены анализ отечественных и зарубежных
источников литературы по изучаемой проблеме; обоснование цели и
составление программы исследования; клиническое обследование и
формирование групп больных с анемией при хронической болезни почек С1-5 в до диализной и диализной стадиях, получающих и не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; работа с медицинскими документами ; математико-статистическая обработка и анализ результатов исследования; написание и формирование всех глав, основных положений и выводов диссертационного исследования.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на российских и международных конгрессах, конференциях,
форумах: VII Научно-практической конференции с международным участием «Воронцовские чтения. Санкт – Петербург - 2014», Санкт - Петербург (2014); VIII Российском Форуме «Здоровье детей: профилактика и терапия социально-значимых заболеваний. Санкт – Петербург – 2014»,Санкт – Петербург (2014);
VI Российском форуме «Педиатрия Санкт–Петербурга: опыт, инновации,
достижения», Санкт - Петербург, Россия (2014), XI Российском конгрессе по
детской нефрологии в рамках ХIII Российского конгресса «Инновационные
технологии в педиатрии и детской хирургии», Москва (2014); Научно-
практической конференции молодых ученых «Перспективы развития
медицинской науки и практики», Санкт - Петербург (2014); Российско–
Белорусском симпозиуме «Актуальные проблемы педиатрической нефрологии»
в рамках IX Российского Форума с международным участием «Здоровье детей:
профилактика и терапия социально–значимых заболеваний», Санкт –
Петербург (2015); II конференции молодых ученых «Фундаментальные знания
как основа клинической неонатологии и педиатрии», Санкт – Петербург (2015);
VII Российском Форуме с международным участием «Педиатрия Санкт–
Петербурга: опыт, инновации, достижения», Санкт – Петербург (2015);
Конференции педиатров – нефрологов, урологов «Памяти Альберта
Вазгеновича Папаяна посвящается», Санкт – Петербург (2016); IV Конгрессе
ассоциации нефрологов новых независимых государств
«Мультидисциплинарность и дифференциация направлений современной
нефрологии», Минск, Беларусь, (2016); 48th Annual Scientific Meeting of
European Society for Paediatric Nephrology, Belgium, Brussels (2015); 50th
Anniversary Meeting of European Society for Paediatric Nephrology, England,
Glasgow (2017).
Внедрение результатов в практику
Результаты исследования включены в лекционный курс и практические занятия для студентов, клинических ординаторов на кафедре факультетской педиатрии и для педиатров, обучающихся на тематическом усовершенствовании по нефрологии на кафедре педиатрии им. проф. И.М. Воронцова ФП и ДПО ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России (Санкт - Петербург, ул. Литовская д.2).
Результаты исследования внедрены в практику круглосуточного и дневного нефрологического стационара клиники ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России. Материалы работы используются в лечебно-диагностическом процессе отделений гемодиализа и урологии клиники ФГБОУ ВО СПбГПМУ Минздрава России.
По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 5 в научных рецензируемых журналах из Перечня ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Текст диссертации изложен на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, включающих обзор литературы, материалы и методы, 3 глав с описанием результатов собственных исследований, главу обсуждение результатов, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений и библиографического списка. Работа иллюстрирована 22 таблицами и 28 рисунками. Библиографический список включает 140 источников, из которых 43 отечественных и 97 зарубежных.
Особенности развития и течения анемии при хронической болезни почек у детей и подростков
Нефрогенная анемия по критериям The National Institute for Health and Clinical Excellence (2017) - это снижение гемоглобина менее 110 г/л у взрослых и детей старше 2 лет и менее 105 г/л у детей младше 2 лет при наличии доказанной ХБП (СКФ менее 60 мл/мин/1,73 м2), или при наличии симптомов, которые характеризуют анемию (такие как усталость, затрудненное дыхание, вялость и сердцебиение) [46].
Анемия при ХБП нормохромная, нормоцитарная; уровень гемоглобина может быть снижен до 50-80 г/л; при появлении дефицита железа — гипохромная, микроцитарная [24]. Анемия при ХБП гипопролиферативная, как правило, нормохромная и нормоцитарная, то есть, морфологически неотличима от анемии хронических заболеваний [25, 26, 30, 103, 104, 105, 123].
При ХПН осмотическая резистентность эритроцитов в норме. У детей с ХПН содержание ретикулоцитов в периферической крови в пределах нормы, диаметр эритроцитов не изменен. Вместе с тем выявлено увеличение эритроцитов в объеме при снижении сферического индекса, что может быть косвенным признаком микроангиопатии [24].
Дефицит фолатов и витамина B12 может привести к макроцитозу, а дефицит железа и врожденные нарушения синтеза гемоглобина – к микроцитозу, дефицит железа, особенно длительно существующий, проявляется гипохромией. Макроцитоз с лейкопенией или тромбоцитопенией указывает на генерализованное нарушение гемопоэза, вызванное токсинами, нутриционными дефицитами (витамин B12 и фолаты) или миелодисплазией [22].
Низкая эритропоэтическая активность, которая характеризует анемию при ХБП, связана с недостаточной стимуляцией эритропоэтином, вследствие его дефицита [103].
В соответствии с данными КDIGO (2012), анемию диагностируют у детей с ХБП старше 15 лет, если концентрация гемоглобина ниже 130 г/л у мальчиков и ниже 120 г/л у девочек, у детей с ХБП от полугода до 5 лет, если концентрация гемоглобина ниже 110 г/л, ниже 115 г/л у детей 5-12 лет и ниже 120 г/л у детей 12-15 лет [26, 103, 104].
В соответствии с рекомендациями КDIGO (2012), с целью выявления анемии при ХБП следует проводить лабораторные исследования у детей на III стадии один раз в год, на IV-V стадиях на додиализном этапе дважды в год, на V стадии ХБП на перитонеальном диализе один раз в три месяца, у пациентов на V стадии ХБП на гемодиализе один раз в месяц [26, 103].
У детей с анемией при ХБП на III-IV стадиях, и при IV стадии на перитонеальном диализе, не получающих лечения ЭСП, обследование по поводу анемии следует проводить каждые три месяца, при V стадии ХБП на гемодиализе один раз в месяц [26].
В работе M.A. Atkinson (2010) выявлены расовые особенности уровней гемоглобина у детей на терминальных стадиях ХБП [87]. По результатам исследования показано, что лица афроамериканской расы имеет более низкие значения гемоглобина при ХБП по сравнению с лицами белой расы. Уровни гемоглобина наиболее различаются на нижних границах распределения в каждой популяции [87].
Уровни гемоглобина, при которых необходимо начинать обследование по поводу анемии, представлены в таблице 7 [103].
Согласно данным КDIGO (2012), в первичное обследование детей с анемией при хронической болезни почек входит: клинический анализ крови, абсолютное число ретикулоцитов, уровень ферритина и процент насыщения трансферрина сыворотки, уровни витамина В12 и фолатов в сыворотке [102, 103].
После выявления анемии у детей при ХБП необходимо выяснить причины, которые способствуют данной патологии. Уровни гемоглобина у детей, при которых необходимо начинать обследование, представлены в таблице 7.
Причиной развития анемии при ХБП, в первую очередь, является дефицит эритропоэтина и дефицит железа, а также ряд других факторов: уменьшение продолжительности жизни эритроцитов (в результате метаболического ацидоза и хронического воспаления), содержание в крови ингибиторов ЭПО, гемолиз, кровопотери, гиперпаратиреоидизм, алюминиевая интоксикация, повышение активности протеаз и гликозидаз, инфекции, нарушение гормонального гомеостаза, подавление костного мозга факторами ингибирования, гиперпаратиреодизм, нарушение питания, повышенный красноклеточный оборот [15, 53, 55, 79, 105, 129]. Дефицит эритропоэтина при анемии у детей с ХБП доказан, но механизм, приводящий к дефициту синтеза ЭПО почками, до конца не изучен. В соответствии с основной теорией дефицит ЭПО объясняется прогрессивным снижением количества перитубулярных фибробластоподобных интерстициальных клеток в почках, продуцирующих ЭПО [53, 99].
Эритропоэтин человека представляет собой кислый гликопротеин с молекулярной массой 30,4 кДа. Его 165 аминокислотных остатков скреплены в форме цепи из четырех антипараллельных -спиралей, двух -листов и двух внутрицепочных дисульфидных мостиков (Cys7-Cys161,Cys29-Cys33). Углеводная часть (40% от молекулы) состоит из трех N-гликанов (Asn-24, Asn-38, Asn-83) и одного О-гликана (Ser-126) [99].
Как известно, синтез ЭПО производится перитубулярными фибробластоподобными интерстициальными клетками в почках [111]. Когда гематокрит в пределах нормы, синтезируется низкий уровень ЭПО. Экспрессию ЭПO осуществляет лишь небольшое количество фибробластов в глубоком корковом слое и поверхностном внешнем слое мозгового вещества [111]. Необходимость в увеличенном синтезе ЭПО при анемии предполагает прогрессивный рост дополнительных интерстициальных фибробластов, который распространяется в направлении от глубокой коры к капсуле и внутреннему слою мозгового вещества. Даже при максимальной стимуляции, менее чем 20% фибробластоподобных клеток продуцируют ЭПО. Исходя из этого, М. Nangaku et all. (2007) предположил, что существует еще одна подгруппа специализированных интерстициальных клеток, которые могут вырабатывать ЭПО [111]. Основным фактором, определяющим синтез ЭПО, является транскрипция его гена в почках, что связано с местным напряжением кислорода в тканях. Синтез ЭПО находится в обратной зависимости от наличия кислорода, как эффективная ответная реакция, которая контролирует эритропоэз [111].
T. Tanaka (2017) [134] считает, что в дополнение к врожденному низкому напряжению кислорода в почке при прогрессировании ХБП почечная ткань страдает от тяжелой гипоксии вследствие снижения поступления кислорода и увеличения его потребления.
Это привело к широкому признанию того, что хроническая гипоксия почек является окончательным механизмом, ведущим к прогрессированию ХБП [91]. В этих условиях, при низкой напряженности кислорода тканями специально синтезируются факторы транскрипции, названные гипоксией индуцируемые факторы/hypoxia inductor factors (HIFs), которые играют важную роль в кислородно-чувствительном механизме и репаративных реакциях [91].
Факторы, индуцированные гипоксией /hypoxia inductor factors (HIFs): HIF-1 и HIF-2, являются ключевыми медиаторами клеточного гомеостаза кислорода, контролируют передачу кислорода тканям и адаптацию к кислородному истощению путем регуляции экспрессии генных продуктов, включающихся в клеточный энергетический метаболизм, вазомоторную регуляцию, транспорт глюкозы, эритропоэз, ангиогенез, апоптоз, клеточную пролиферацию и другие процессы, влияя как на межклеточное взаимодействие клетка - клетка, так и взаимодействие клетка - субстрат [28].
HIF-1 субъединицы определены в клетках почек кортикального и модулярного слоев, в S-тельцах и гломерулярных клетках. В регуляции эритропоэза почки играют очень важную роль, поскольку служат основным физиологическим кислородным сенсором, отвечая на системную гипоксию быстрым увеличением продукции ЭПО в почечных интерстициальных клетках [121]. Печень также участвует в выработке ЭПО, но в значительно меньшем количестве, чем почки, и при нарушении продукции ЭПО в почках внепочечный синтез ЭПО не может компенсировать его почечные потери [121].
Этиологическая структура хронической болезни почек у детей и подростков
Возрастной состав 80 детей и подростков с ХБП составил: с1до 2-х лет – 9 (11,25%), с 2 до 7 лет – 18 (22,5%), с 7 до 12 лет – 18 (22,5%), с 12 до 18 лет – 35 (43,75 %). Как видно, в исследование вошли 35 (43,75 %) подростков с ХБП.
Из 80 детей с ХБП обследованы 41 девочка (51,25%) и 39 мальчиков (48,75%). В таблице 13 представлено распределение пациентов с ХБП по возрасту и полу к моменту исследования.
Из 80 пациентов с ХБП диагностированы С5 у 29 (36,25%), С4 у 28 (35%), С3 у 12 (15%), С2 у 8 (10%), С1 у 3 (3,75%). Данные представлены на рисунке 4.
Как видно из рисунка 4, в 71,25% у 80 детей и подростков с ХБП выявлены С4 и С5 (71, 25%), С1-3 стадии в 28,75%.
Как видно из таблицы 14, гендерных различий среди обследованных пациентов с ХБП С1-5 не выявлено. Из 29 пациентов с ХБП терминальной стадии С5 мальчиков – 38%, девочек – 62%.
В таблице 15 представлена структура нозологических форм основного заболевания, прогрессирующего в хроническую болезнь почек у 80 детей и подростков причины развитии ХБП с анемией у детей и подростков.
Соотношение врожденных и приобретенных заболеваний в этиологической структуре хронической болезни почек у 80 детей и подростков представлено на рисунке 5.
Как видно из рисунка 5, у 80 детей и подростков с ХБП врожденные и наследственные заболевания почек составили в 75%, приобретенные заболевания почек - 25%. CAKUT – синдром установлен у 34 (56,5 %) из 60 пациентов с врожденными и наследственными заболеваниями почек. Группу с CAKUT-синдромом составили 34 пациента, из них 22 мальчика (64,4 %) и 12 девочек (35,6%).
Как видно из таблицы 15 и рисунка 5, из 80 детей и подростков с ХБП врожденные и наследственные заболевания почек выявлены в 75%. На долю приобретенных заболеваний приходится 25%, из которых преобладают гломерулонефриты у 9 (45%) и ренальные васкулиты у 6 (30%).
CAKUT-синдром у 34 пациентов включал врожденные аномалии почек (полное и неполное удвоение почки, агенезия почки, гипоплазия почечной ткани, дисплазия почечной ткани, нефронофтиз) и мочевых путей (ПМР IV-V степени с уретерогидронефрозом, рефлюкс–нефропатия, мегауретер, стеноз пиелоуретерального сегмента, стеноз пузырно-мочеточникового соустья, инфравезикальная обструкция на фоне клапана задней уретры, нейрогенная дисфункция мочевого пузыря (гипорефлекторный, арефлекторный мочевой пузырь, нейромышечная дисплазия мочеточников).
Из анамнеза жизни 80 детей установлено, что осложнённое течение беременности отмечено у 88,3 % матерей. Из 34 больных с CAKUT-синдромом от первой беременности родилось 29,4 %, от второй – 17,6 % от третьей и последующей беременностей - 53 % детей. 58,8 % детей родилось от первых родов, 39,2 % от вторых или третьих и лишь 2,0 % от четвертых. Диагностирован CAKUT-синдром из 34 детей у 24 (70,5%) в перинатальном и неонатальном периоде при ультразвуковом исследовании.
Средний возраст 34 детей с CAKUT-синдромом к моменту выявления ХБП составил 9,4±5,4 лет. У 24 (70,5%) пациентов диагностирован CAKUT-синдром при ультразвуковом исследовании. Данные степеней тяжести ХБП у детей с CAKUT-синдромом представлены на рисунке 6.
Первичный и вторичный ПМР выявлен у 23 (67,6 %) из 34 пациентов при CAKUT- синдроме. ПМР (первичный) у детей возникал на фоне врожденной недостаточности анатомических элементов клапанного аппарата уретеро-везикального соустья. ПМР (вторичный) у пациентов диагностировали вследствие анатомической или функциональной инфравезикальной обструкции при клапанах задней уретры, нейрогенной дисфункции мочевого пузыря.
Односторонний ПМР справа выявлен у 3 (13%) из 23 с ПМР. Односторонний ПМР слева выявлен у 2 (8 %) из 23 с ПМР. Двусторонний ПМР IV-V степени выявлен у 18 (79%) из 23 детей с ПМР и уретерогидронефрозом.
Структурные и уродинамические нарушения в органах мочевой системы при ПМР из 23 пациентов у 8 пациентов привели к формированию рефлюкс нефропатии (3-й, 4-й типы) и характеризовалась протеинурией, артериальной гипертензией, уменьшением размеров и сморщиванием почек, с формированием ХБП 4-5 стадий.
Развитие вторичного пиелонефрита диагностировано из 34 у 26 (76,4%) детей с CAKUT-синдромом.
Среди 8 детей с наследственными синдромами, классифицированными как синдром Рубинштейна – Теби (1), синдром ЛОУ- окуло-церебральный синдром (2), синдром Лоуренса-Муна-Барда-Бидла (2), Renal-Coloboma синдром (2), синдром Альпорта (1), прогрессирующими в ХБП, диагностирован у 4 детей CAKUT- синдром.
Так, у пациентки (9 лет) с синдромом Рубинштейна–Тейби выявлены врожденная сочетанная аномалия органов мочевой системы (уретерогидронефроз двусторонний, ПМР IV и V степени), вторичный пиелонефрит с прогрессированием в ХБП C-3; у пациентки (14 лет) с Renal-Coloboma синдромом установлены единственная левая почка вследствие нефроуретерэктомии коллатеральной по поводу мультикистозной дисплазии по гипопластическому типу, реноваскулярная артериальная гипертензия вследствие сужения левой почечной артерии, прогрессирование в ХБП C-5. Пациентке проведена в 14 лет заместительная почечная терапия методом гемодиализа и трансплантаци родственной почки.
У двоих пациентов с редким окуло-церебральным синдромом диагностировано сочетанное поражение почек и мочевых путей: проксимальная тубулопатия с генерализованным нарушением систем транспорта (2) и двусторонний уретерогидронефроз, ПМР III степени (1) с левосторонним рефлюксирующим уретрогидронефрозом, ПМР IV степени (1) с формированием ХБП (2). Степени тяжести ХБП вследствие приобретенных заболеваний у детей и подростков представлены на рисунке 8, степени тяжести анемии на рисунке 9.
Результаты сравнительного исследования показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора-1 в крови у пациентов с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина
Одной из задач явилось сравнительное исследование показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора-1 в крови у детей и подростков с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
В таблице 22 представлены сравнительные данные показателей гемоглобина, эритроцитов, обмена железа, эритропоэтина и HIF-1 у детей и подростков с хронической болезнью почек С1-5 в 3 группах (M±m).
Выявлены особенности показателей гемоглобина, эритроцитов, обмена железа, ЭПО и HIF-1 у детей и подростков с хронической болезнью почек С1-5 в 3 группах: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Из 80 пациентов с ХБП С1-5 у 32 пациентов I группы с ХБП С1-5 среднее значение гемоглобина составило 106,15±2,55 г/л, у 18 пациентов II группы с ХБП С2-5 среднее значение гемоглобина составило 106,15±2,55 г/л, у 30 пациентов III группы с ХБП СЗ-5 среднее значение гемоглобина составило 106,15±2,55 г/л.
Показатели гемоглобина представлены на рисунке 25, ЭПО на рисунке 26.
При сравнении уровней ЭПО у 32 пациентов с ХБП С1-5 из I группы (до диализа), не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и у 18 пациентов с ХБП С 2-5 II группы (до диализа), получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, установлен более высокий его уровень у детей и подростков II группы, до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина (28,65±3,66 ММЕ/мл и 63,01±14,84 ММЕ/мл, соответственно) (р=0,006), рисунок 25. Не выявлено достоверных различий уровня ЭПО, в крови у детей и подростков с ХБП при сравнении I и III групп, II и III групп.
Уровень HIF-1 (нг/мл) в крови у 80 пациентов в I, II, III группах при ХБП С1-5 в сравнении с нормой представлен на рисунке 27.
В I группе у 32 пациентов с ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, при помощи рангового коэффициента корреляции Спирмена выявлена прямая, умеренная теснота связи между уровнями СКФ и гемоглобина (R=0,536) (p=0,0015); прямая, высокая теснота связи между показателями СКФ и Er (R=0,738) (p=0,00001).
При сравнении уровней HIF-1 в крови (0,089±0,63 нг/мл) у 32 пациентов I группы с ХБП С 1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и HIF-1 (0,138±0,025 нг/мл) у 18 пациентов II группы с ХБП С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, выявлен более высокий уровень HIF-1 у детей, получающих терапию (р=0,049).
Не выявлено достоверных различий уровня ЭПО, HIF-1 в крови у пациентов с ХБП при сравнении I и III групп, II и III групп.
При анализе тесноты связи HIF-1 и СКФ в крови у 18 пациентов II группы с ХБП С2-5 до диализа, получающих препараты железа и эритропоэтина, обнаружена прямая, умеренная теснота связи по ранговому коэффициенту Спирмена (R=0,684) (p=0,0017).
В I группе у детей и подростков до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и во II группе у детей и подростков до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, не выявлено тесноты связи между HIF-1 и СКФ.
При сравнении уровней Fe сыворотки крови у 32 пациентов I группы С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и у 30 пациентов III группы с ХБП С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, выявлен более высокий уровень Fe у детей III группы (р=0,005).
При сравнении уровней Fe сыворотки в крови у 18 пациентов II группы с ХБП С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и у 30 пациентов III группы С ХБП С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, выявлен более высокий уровень Fe у детей III группы (р=0,005), рисунок 28.
Не выявлено достоверных различий уровня Fe в крови у пациентов с ХБП при сравнении I и II групп.
Уровни насыщения трансферрина и ферритина в III группе пациентов показали статистически значимое повышение по сравнению с аналогичными показателями в I и II группах.
При сравнении уровней HIF-1 в крови (0,089±0,63 нг/мл) у 32 пациентов с ХБП С 1-5 в I группе до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и HIF-1(0,138±0,025 нг/мл) у пациентов с ХБП С2-5 II группы (додиализной), получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, выявлен более высокий уровень HIF-1 у детей, получающих терапию (р=0,049).
Не выявлено достоверных различий уровня ЭПО, HIF-1 в крови у пациентов с ХБП при сравнении I и III групп, II и III групп.
При анализе тесноты связи HIF-1 и СКФ в крови у 18 пациентов с ХБП С2-5 II группы до диализа, получающих препараты железа и эритропоэтина, выявлена прямая, умеренная теснота связи HIF-1 и СКФ в крови с помощью коэффициента Спирмена (R=0,684) (p=0,0017).
В I и II группах пациентов теснота связи СКФ и HIF-1 статистически не значима. В I и III группах пациентов не выявлено тесноты связи СКФ и HIF-1 . В I группе у 32 пациентов с ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию при помощи рангового коэффициента корреляции Спирмена выявлена прямая, умеренная теснота связи СКФ и гемоглобина (R=0,536) (p=0,0015); прямая, умеренная теснота связи СКФ и Er (R=0,738) (p=0,00001).
При сравнении уровней ЭПО у 32 пациентов с ХБП С1-5 из I группы до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и у 18 пациентов с ХБП С 2-5 II группы до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, установлен более высокий его уровень у детей II группы, получающих терапию (28,65±3,66 ММЕ/мл и 63,01±14,84 ММЕ/мл, соответственно) (р=0,006). Не выявлено достоверных различий уровня ЭПО, в крови у детей и подростков с ХБП при сравнении I и III групп, II и III групп.
В I группе у 32 пациентов с ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, при помощи рангового коэффициента корреляции Спирмена выявлена прямая, умеренная теснота связи между уровнями СКФ и гемоглобина (R=0,536) (p=0,0015); прямая, высокая теснота связи между уровнями СКФ и Er (R=0,738) (p=0,00001). При сравнении уровней ЭПО у 32 пациентов с ХБП С1-5 из I группы до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и у 18 пациентов с ХБП С 2-5 II группы до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, установлен более высокий его уровень у детей, получающих терапию (28,65±3,66 ММЕ/мл и 63,01±14,84 ММЕ/мл, соотве6тственно) (р=0,006).
При сравнении уровней HIF-1 в крови (0,089±0,63 нг/мл) у 32 пациентов с ХБП С 1-5 в I группе до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, и HIF-1 (0,138±0,025 нг/мл) у 18 пациентов с ХБП С2-5 II группы до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, выявлен более высокий уровень HIF-1 у детей, получающих терапию (р=0,049). Не выявлено достоверных различий уровня ЭПО, HIF-1 в крови у пациентов с ХБП при сравнении I и III групп, II и III групп.
Обсуждение результатов, полученных и главе 5. Результаты сравнительного исследования показателей гемоглобина, обмена железа, эритропоэтина, гипоксией индуцированного фактора 1 в крови у пациентов с анемией при ХБП: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина
Нами выявлен повышенный уровень ЭПО у 18 детей с ХБП С2-5 II группы, получающих терапию препаратами железа и ЭПО, в отличие от 32 детей I группы с ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина. В III группе у 30 пациентов с ХБП на диализе, получающих терапию препаратами ЭПО и железа, уровень ЭПО не отличался от нормальных значений.
Дети с ХБП во II и III группах продолжали получать препараты ЭПО и железа, так как в соответствии с рекомендациями KDIGO (2012) [103] целевой уровень гемоглобина 110 г/л оставался не достигнутым.
Это можно объяснить тем, что потребности в дозе ЭСП существенно различаются для взрослых и детей. Результаты исследования NAPRTCS свидетельствуют о том, что дети младшего возраста требуют более высоких доз ЭСП: 275- 350 МЕ/кг/неделю для детей раннего возраста и 200-250 МЕ/кг/неделю для детей старше 6 лет [123].
В. A.Warady, D. M. Silverstein (2014) [140] указывают на необходимость в более высоких дозах ЭСП у детей младшего возраста может быть связана с существованием и элиминацией негемопоэзных связей у этих пациентов. Повышенные дозы могут требоваться во время ускоренного роста тела. Еще не проведено рандомизированного контролируемоего исследования для создания рекомендаций по дозированию ЭСП у детей, особенно младшего возраста [140].
При сравнительном исследовании детей и подростков с анемией при хронической болезни почек С2-5 до диализа, получающих препараты железа и эритропоэтина, установлено повышение концентрации в крови HIF-1 по сравнению с нормальными показателями (0,138±0,025 нг/мл и 0,043 нг/мл, соответственно, p=0,005) и повышение HIF-1 (0,138±0,025 нг/мл и 0,089±0,011 нг/мл, соответственно, р=0,049) по сравнению с показателями на стадиях С1-5 у детей и подростков до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Полученные результаты свидетельствуют об участии гипоксией индуцированного фактора HIF-1 в регуляции эритропоэза при анемии у детей и подростков с хронической болезнью почек С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
При оценке уровня HIF-1 в крови у пациентов I группы с анемией при ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию, и у пациентов II группы с ХБП С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, выявлено, что концентрация HIF-1 в крови у больных II группы, получающих препараты эритропоэтина и железа, достоверно выше нормального значения HIF-1 и уровня HIF-1 в крови у детей I группы при ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапии препаратами железа и эритропоэтина.
Полученные данные дают основание предполагать опосредованный гипоксией индуцированным фактором HIF-1 почечный и внепочечный механизм регуляции синтеза эритропоэтина при анемии на С1-5 ХБП у пациентов до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
При сравнении уровня ЭПО в I группе из 32 пациентов, не получающих препараты железа и эритропоэтина, у 17 пациентов с ХБП С1-3 уровень ЭПО достоверно выше по сравнению с аналогичными показателями 15 пациентов с ХБП С4-5. Что свидетельствует о роли HIF-1 в синтезе эритропоэтина на ранних С1-3 стадиях ХБП.
При сравнении концентрации в крови HIF-1 в крови у пациентов I группы с анемией при ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, с концетрацией HIF-1 у пациентов II группы с ХБП С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами эритропоэтина и железа, выявлено статистически достоверное повышение концентрации HIF-1 в крови у больных II группы до диализа, получающих препараты эритропоэтина и железа, в отличие от нормального показателя концентрации HIF-1 и концентрации HIF-1 в крови у детей I группы при ХБП С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
Результаты указывают на участие гипоксией индуцированного фактора HIF 1 в регуляции эритропоэза у пациентов на стадиях С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина.
При сравнении уровня ЭПО в I группе из 32 пациентов, не получающих препараты железа и эритропоэтина, у 17 пациентов с ХБП С1-3 уровень ЭПО достоверно выше по сравнению с аналогичными показателями 15 пациентов с ХБП С4-5.
Результаты, полученные нами, свидетельствуют о роли HIF-1 в синтезе эритропоэтина на ранних С1-3 до диализных стадиях ХБП.
Наши данные соответствуют результатам исследования T-W. Hung (2013) [121], которые установили повышенные уровни HIF-1 у больных с ХБП, еще не имевших значительного повреждения почек [121].Повышенный уровень HIF-1 зарегистрирован у тех лиц, кто не имел значительного повреждения почек и фиброза. Авторы показали, что синтез HIF 1 снижен при выраженном фиброзе и при нарушении скорости клубочковой фильтрации. Более высокий уровень HIF-1 наблюдался при менее тяжелом повреждении почек [121].
Сравнительное исследование уровней ЭПО и HIF-1 у детей с ХБПС1-5 в 3 группах, показало статистически достоверное повышение ЭПО и HIF-1 во II группе, до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, в сравнении с I группой детей с ХБП С1-5 до диализа, не получающих препараты железа и эритропоэтина.
У детей и подростков с хронической болезнью почек С3-5 на диализе, получающих препараты железа внутривенно и эритропоэтина, нами выявлено достоверное повышение концентрации HIF- 1 при сравнении с нормальными показателями (0,098±0,01 нг/мл 0,043 нг/мл, соответственно, p=0,005), достоверных различий уровня эритропоэтина и нормальных показателей (33,59±7,9 ММЕ/мл и 17,56 ММЕ/мл, соответственно, p 0,05) не выявлено, что подтверждает регуляцию эритропоэза гипоксией индуцированным фактором HIF-1 на С3-5 стадиях.
Результаты исследования, полученные с помощью рангового коэффициента корреляции Спирмена, показали различную силу связи между уровнем HIF-1 и СКФ.
Выявлена прямая, умеренная теснота связи между уровнем СКФ и HIF-1 в крови у пациентов II группы с ХБП С2-5 до диализа, получающих препараты эритропоэтина и железа.
В III группе у детей и подростков с ХБП С3-5 на диализе, получающих препараты железа и эритропоэтина, по ранговому коэффициенту корреляции Спирмена не установлено тесноты связи между СКФ и ЭПО, СКФ и HIF-1.
Известно, что HIF регулируется семейством пролил гидроксилаз (HIF-PHS), которые индуцируются и снижают функцию HIF в нормальных кислородных условиях, но HIF-PHS ингибируются в условиях гипоксии.
В настоящее время дано научное обоснование новой стратегии терапии анемии при ХБП в результате фармакологической активация HIF [72, 74, 82, 113, 115, 119, 121, 132, 135].
N. Chen et al. (2017) [117] сообщают о 2 фазе исследования по применению перорального препарата FG-4592 (ROXADUSTAT) для лечения анемии при ХБП. FG-4592 представляет собой ингибитор пролил гидроксилаз (HIF-PHI), способствующий при анемии у пациентов с ХБП эритропоэзу через фактор транскрипции HIF.
Препарат FG-4592 является мощным и обратимым ингибитором пролил гидроксилазы, который временно индуцирует HIF-стабилизацию и приводит к HIF- транскрипционному эритропоэтическому ответу [72 ,74, 82, 115, 117, 119, 121, 132, 135].
В результате клинического исследования нами установлено повышение концетрации гипоксией индуцированного фактора HIF-1 у детей и подростков с анемией при хронической болезни почек: С1-5 до диализа, не получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С2-5 до диализа, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина; С3-5 на диализе, получающих терапию препаратами железа и эритропоэтина, что свидетельствует о значимой роли HIF-1 в регуляции синтеза эритропоэтина и активации эритропоэза при анемии на стадиях С1-5 хронической болезни почек.