Гломерулярное поражение почек – гломерулонефрит (ГН) является одной из серьезных медико-экономических проблем. В России ГН выступает в качестве ведущей причины терминальной хронической почечной недостаточности, не совместимой с жизнью и требующей почечной заместительной терапии (диализ, трансплантация донорской почки) [2]. По характеру клинического течения выделяют острую форму ГН (давность заболевания менее года) и хроническую (давность заболевания более года). В клинической практике часто возникают трудности в своевременной дифференциации обострения хронического ГН и острого ГН, в частности при мочевой (латентной) форме заболевания, из-за отсутствия четких критериев их диагностики.
Известны работы, посвященные исследованию биомаркеров хронизации гломерулонефрита [1, 3, 7]. Однако к настоящему времени не выяснена роль про- и противовоспалительных цитокинов в поддержании воспалительного процесса при гломерулонефритах различного характера клинического течения. В связи с приведенным целью настоящего исследования явилось изучение уровней циркулирующих в крови цитокинов у больных острым и хроническим ГН.
Материалы и методы. В настоящее исследование включено 58 больных ГН в возрасте от 16 до 54 лет (в среднем 36,0±12,7 года), проходивших стационарное лечение в нефрологическом отделении БУ «Республиканская клиническая больница» Минздравсоцразвития Чувашии. Длительность заболевания – от дебюта ГН до 29 лет (в среднем 9,6±8,7 года). В дебюте заболевания исследовано 9 больных (острый ГН), в обострении хронического ГН – 49 пациентов. У 34 пациентов выполнялась диагностическая нефробиопсия, при этом в 21 случае установлен мезангиопролиферативный вариант ГН, в 6 – мембранопролиферативный, в 6 – мембранозный, в 1 – ГН с минимальными изменениями. Среди обследованных 24 женщины и 34 мужчины. Группы больных острым ГН и хроническим ГН были репрезентативны по представленности в них пациентов с различными морфологическими вариантами заболевания и по функциональному состоянию почек больных.
Помимо общепринятых исследований (общеклинические исследования крови и мочи, биохимические исследования – креатинин, мочевина, билирубин, трансаминазы, гемостазиограмма, протеионограмма, С-реактивный белок, скорость клубочковой фильтрации, канальцевая реарбсорбция, ультразвуковое исследование почек) проведено определение концентрации основных циркулирующих в крови цитокинов – интерлейкина-1β (IL-1β), интерлейкина-2 (IL-2), интерлейкина-10 (IL-10), интерферона-γ (IFN-γ) и рецепторного антагониста IL-1β – Rа-IL-1β. Объектом исследования служила сыворотка венозной крови. Исследование крови проводилось дважды – при поступлении на стационарное лечение (на 2-3 сутки) и в конце стационарного периода лечения (на 12-14 сутки). Количественное определение цитокинов проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием стандартных наборов («Цитокин», С-Петербург) в соответствии с прилагаемой к набору методикой. Полученные данные обрабатывали с использованием прикладного рабочего пакета статистического анализа «Statistica v. 6.0». Определяли следующие параметры описательной статистики: средняя арифметическая (М), стандартное отклонение (SD). При сравнении двух выборок для оценки достоверности различий применяли t-критерий Стьюдента (р). При асимметричном распределении совокупности значений показателей в группах вычисляли медиану (Ме), границы варьирования изучаемой совокупности определяли в пределах от 5 перцентилей до 95 перцентилей (Р5 - Р95), а достоверность различий оценивали по непараметрическим критериям Манна-Уитни (pm-w) для независимых группировок и Вилкоксона (pw) для сопряженных групп [4]. Достоверность связи между двумя рядами наблюдений оценивали на основании вычисления коэффициента корреляции рангов Спирмена (rs), достоверность коэффициентов считалась приемлемой при prs<0,05. Полученные в ходе исследования значения лабораторных показателей сравнивали с референтными значениями, в качестве которых служили результаты обследования 25 практически здоровых лиц.
Результаты исследования и обсуждение. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что у больных ГН повышена, независимо от характера клинического течения заболевания – острого или хронического, продукция как провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-2), так и противовоспалительных – IL-10 и Rа-IL-1β (табл. 1). Исключение составляет показатель содержания провоспалительного цитокина с регулирующими функциями – IFN-γ, значения которого находятся в пределах референтных уровней.
Повышение продукции провоспалительных цитокинов при ГН объясняется развитием воспалительных изменений в гломерулах вследствие инфильтрации лимфоцитами, моноцитами и пролиферации резидентных гломерулярных клеток [5]. Происходящее паралелльно росту уровней провоспалительных цитокинов повышение образования противовоспалительных цитокинов – IL-10 и Rа-IL-1β – можно расценить как ауторегуляторный ответ, направленный на подавление повышенной продукции провоспалительных цитокинов [6].
Выявлены некоторые особенности в цитокиновом профиле больных ГН в зависимости от характера клинического течения заболевания. Так, у пациентов с обострением хронического ГН медиана содержания Rа-IL-1β была в 2,6 раза ниже соответствующего показателя пациентов с острым ГН, а медианное значение концентрации IFN-γ, определенное к концу стационарного лечения, оказалось в 1,6 выше аналогичного показателя группы больных острым ГН. Несмотря на то, что медиана содержания IL-1β у больных хроническим ГН в 4,7 раза ниже соответствующего показателя пациентов с острым ГН, разница между уровнями продукции данного цитокина в сравниваемых группах больных не имеет статистической достоверности из-за большого размаха колебаний индивидуальных значений содержания цитокина в группе больных хроническим ГН.
Сравнение значений содержания цитокинов до и после лечения по критерию Вилкоксона выявило определенную динамику уровней продукции цитокинов в ходе лечения у больных острым ГН, что проявлялось в снижении исходно повышенных уровней IL-1β, Rа-IL-1β и IL-2. Достоверно снижался уровень и IFNγ (pw<0,05), первоначальный уровень которого не отличался от референтных значений. У больных хроническим ГН не отмечено в процессе лечения какой-нибудь существенной динамики в продукции цитокинов.
Таблица 1. Уровни циркулирующих цитокинов у больных у больных с различным характером клинического течения ГН
Примечания: (1) – концентрация цитокина на 2-3 сутки и (2) – на 12-14 сутки стационарного лечения; Рm-w – достоверность различий показателей в группах больных ГН, звездочками (* – Рm-w < 0,05, ** – Рm-w < 0,01, *** – Рm-w < 0,001) обозначены достоверные различия показателей больных относительно референтных значений; знаком # (# – pw < 0,05) отмечена достоверность различия значения (2) относительно исходного значения (1).
В связи с известным положением о взаимозависимости продукции отдельных цитокинов нами проведено изучение корреляционных отношений между уровнями исследуемых цитокинов. У здоровых лиц установлена лишь одна корреляционная связь между показателями цитокинового статуса – отрицательная зависимость уровней противовоспалительных цитокинов – IL-10 и Rа-IL-1β (rs = -0,76; prs=0,030). При развитии гломерулярного поражения почек общее количество связей значительно увеличивалось (табл. 2-3). Для цитокинового профиля больных хроническим ГН было характерно существование прямых связей между исходными уровнями провоспалительного цитокина IL-1β и его рецепторного антагониста, провоспалительных цитокинов – IL-2 и IFNγ, провоспалительного цитокина IFNγ и противовоспалительного цитокина – IL-10. Установленные связи прослеживались и в конце лечения. Кроме того, к концу лечения обнаруживалась новая корреляционная связь – между уровнями IL-2 и IL-10. Выявленные у больных хроническим ГН корреляционные связи свидетельствуют о взаимном влиянии продукции про- и противовоспалительных цитокинов.
Таблица 2. Статистически значимые корреляционные связи уровней цитокинов у больных хроническим ГН
Для цитокинового профиля больных острым ГН характерно существование лишь одной зависимости уровней цитокинов из числа таковых у больных хроническим ГН – между исходными значениями IL-2 и IFNγ (табл. 3). В отличие от больных хроническим ГН, обнаруживалась прямая связь между исходными уровнями IL-1β и IL-2.
Таблица 3. Статистически значимые корреляционные связи уровней цитокинов у больных острым ГН
Таким образом, результаты корреляционного анализа показывают, что у здоровых лиц имеется связь лишь между противовоспалительными цитокинами. При остром варианте течения ГН выявленные связи отражают взаимозависимость продукции цитокинов провоспалительной направленности. При обострении хронического ГН обнаруживается тесная связь между уровнями продукции про- и противовоспалительных цитокинов. К тому же, к концу купирования обострения хронического ГН количество таких связей увеличивается, в то время как у больных острым ГН к концу стационарного лечения не обнаруживается ни одной корреляционной связи уровней изучаемых цитокинов.
В связи с выявленными у больных острым и хроническим ГН различиями в уровнях Rа-IL-1β и IFNγ заслуживают внимания корреляционные связи данных цитокинов с показателями стандартного для ГН комплекса лабораторных тестов (табл. 4). Исходные значения Rа-IL-1β коррелировали положительно с показателями содержания в периферической крови нейтрофильных лейкоцитов, отрицательно – с удельным весом мочи. Уровень IFNγ в конце стационарного лечения положительно влиял на уровень сывороточного креатинина.
Таблица 4. Статистически значимые корреляционные связи показателей цитокинового статуса и стандартного комплекса лабораторных исследований у больных ГН
Примечания: (1) – значения показателя на 2-3 сутки и (2) – на 12-14 сутки стационарного лечения; абс. – абсолютное значение (в 1 л).
С позиций установленных корреляционных связей цитокиновой системы можно объяснить некоторые особенности лабораторного проявления ГН с различным характером клинического течения (табл. 5).
У больных хроническим ГН содержание нейтрофильных клеток ниже аналогичного показателя пациентов с острым ГН. Данный факт может быть связан с тем, что при хроническом варианте течения ГН ниже исходный уровень Rа-IL-1β, коррелирующий положительно с содержанием нейтрофилов в крови.
Таблица 5. Статистически значимые различия лабораторных показателей у больных с различным характером клинического течения ГН
Примечания: p – достоверность различий между значениями показателей больных острым ГН и хроническим ГН по t-критерию Стьюдента; (1) – значения показателя на 2-3 сутки и (2) – на 12-14 сутки стационарного лечения.
У пациентов с острым ГН в процессе лечения снижалась продукция IFNγ и становилась ниже уровня больных хроническим ГН, что должно было бы отразиться на содержании креатинина в сыворотке крови в связи с существованием прямой взаимозависимости сывороточных уровней IFNγ и креатинина. Действительно, концентрация креатинина в сыворотке крови больных острым ГН ниже, чем у больных хроническим ГН.
Ранее нами предпринимались попытки найти иммуно-гематологические маркеры отличия обострения хронического ГН от дебюта заболевания [1]. Нами было установлено, что абсолютное число нейтрофилов и относительное число эозинофилов, определенные до начала лечения больного ГН, можно использовать для дифференциации характера клинического течения ГН. Вопреки ожиданиям, иммунологические показатели оказались не пригодными к использованию в качестве диагностических критериев установления характера клинического течения ГН: мы не обнаружили различий в показателях врожденного и адаптивного иммунного ответа в группах больных острым и хроническим ГН.
Другая ситуация складывается по результатам изучения цитокинового профиля у больных ГН: обострение хронического ГН отличает от дебюта ГН меньшая степень повышения уровня противовоспалительного цитокина – Rа-IL-1β, частности которого распределяются в 5-95 перцентильном интервале в пределах от 111 до 3915 пг/мл (в то время как у больных острым ГН – от 395 до 2942 пг/мл), и более высокий уровень провоспалительного цитокина – IFN-γ с колебаниями частностей от 26,7 до 412,4 пг/мл к концу лечения (у больных острым ГН – от 24,1 до 45 пг/мл). Следовательно, определение содержания Rа-IL-1β и IFN-γ можно использовать для дифференциации острого и хронического течения ГН: исходные концентрации Rа-IL-1β при поступлении больного ГН в стационар ниже 395 пг/мл повышают вероятность диагноза в пользу хронического ГН, при наличии других признаков хронического течения ГН. При этом диагноз хронического ГН может быть подтвержден к 14 дню стационарного лечения при уровне IFN-γ выше 45 пг/мл.
Выводы
1. Установлены различия в цитокиновом профиле у больных ГН в зависимости от характера клинического течения заболевания.
2. При остром течении ГН обнаружены прямые корреляционные связи уровней продукции провоспалительных цитокинов, исчезающие к концу стационарного лечения. Для хронического течения ГН характерно существование взаимозависимости продукции про- и противовоспалительных цитокинов.
3. Цитокиновый профиль пациентов с обострением хронического ГН отличает низкий уровень исходного содержания циркулирующего в крови Rа-IL-1β и высокий уровень IFN-γ к концу курса стационарного лечения.
4. Исходные концентрации Rа-IL-1β при поступлении больного ГН в стационар ниже 395 пг/мл повышают вероятность диагноза в пользу хронического ГН.