The diagnostic value of cytokines in chronic glomerulonephritis in children

Full Text

Введение

В современной клинической практике педиатра особую актуальность представляет проблема своевременного адекватного лечения хронического гломерулонефрита (ХГН) у детей, что обусловлено как высокой распространенностью заболевания, так и тяжестью его течения, сложностью терапии и неоднозначностью прогноза. Гломерулонефрит занимает второе место после врожденных и наследственных заболеваний почек среди причин развития почечной недостаточности и может приводить в последующем к инвалидизации уже в детском и подростковом возрасте [6].

Поражения органов мочевой системы у детей не только распространены, но и имеют тенденцию к росту, причем нередко в раннем возрасте. Ухудшение экологического фона, токсико-аллергическое воздействие лекарственных препаратов ведут к поражению в первую очередь почек, которые являются элиминирующим органом. Подавляющее большинство заболеваний почек в старшем возрасте, а иногда и у взрослых, представляют собой пролонгированную патологию плода и новорожденного [2].

Проблема гломерулонефрита привлекает внимание исследователей в связи с продолжающимся ростом частоты данного заболевания у детей, тенденцией к прогрессирующему течению и неблагоприятным прогнозом вследствие развития терминальной стадии хронической почечной недостаточности – одной из частых причин ранней детской инвалидизации [5].

До настоящего времени гломерулонефрит остается важнейшей проблемой детской нефрологии. ХГН является одной из основных причин развития хронической почечной недостаточности среди приобретенных заболеваний у детей. Ряд исследователей считают, что гипертензия и протеинурия являются наиболее важными независимыми факторами риска прогрессирования заболеваний почек. К другим факторам, обусловливающим прогрессирование нарушения функции почек, относят дислипидемию, анемию и нарушение метаболизма липидов подчеркивают роль генетических факторов риска в прогрессировании хронических заболеваний почек. Вместе с тем вопросы о роли отдельных факторов риска в хронизации гломерулонефрита у детей остаются до конца не выясненными [4, 8].

ХГН возникает на фоне медленно прогрессирующего разрушения клубочков почки с прогрессирующей функциональной потерей почек. В некоторых случаях причиной является специфическое нападение на иммунную систему организма, но в большинстве случаев причина неизвестна. Обычно считается, что виновата еще не идентифицированная аномалия иммунной системы [2]. Одним из перспективных направлений в этом смысле является изучение иммуновоспалительных механизмов поражения почек, в частности определение роли провоспалительных и профиброгенных молекулярных медиаторов тканевого повреждения в процессах клеточной пролиферации и патогенезе фиброзно-склеротических изменений почечной ткани [1, 7].

Наиболее частым иммунопатогенетическим механизмом развития гломерулонефрита является иммунокомплексный, который встречается у 70-80% от общего числа больных гломерулонефритом [3].

Однако роль как этиологического фактора гломерулонефрита не ясна. Малоизучен вопрос о том, какие основные патогенетические механизмы определяют прогрессирование гломерулонефрита при персистирующей и латентной вирусной инфекции. Следует отметить, что для гломерулонефрита, ассоциированного с вирусной инфекцией, характерны высокая частота обострений, смешанный мочевой синдром в виде протеинурии, гематурии и резистентность к иммуносупрессивной терапии [5].

В связи с указанными доводами решение вышеуказанных проблем посредством выполнения запланированной научно-исследовательской работы является своевременным и актуальным.

Цель исследования – изучение уроцитокинов для оценки иммунного ответа у детей при хроническом гломерулонефрите в зависимости от ассоциации с цитомегаловирусной инфекцией.

Материалы и методы

В исследование были включены 100 детей в возрасте 4-7 лет, постоянно проживающие в Бухарской области Республики Узбекистан. Для сравнительной оценки цитокинов крови и мочи при хроническом гломерулонефрите (ХГН) больные были распределены следующим образом:

1-ю основную группу составили 35 больных детей с ХГН нефротической формы;

2-ю основную группу составили 35 больных детей с цитомегаловирусом (ЦМВ), ассоциированным ХГН нефротической формой.

Контрольную группу составили 30 здоровых детей соответствующего возраста.

На момент исследования больные находились на плановом лечении в отделении детской нефрологии Бухарского областного детского многопрофильного медицинского центра. Всем детям были проведены общеклинические (общий анализ крови с лейкоформулой, общий анализ мочи, биохимический анализ крови с определением мочевины, креатинина и цистатина С, иммунологические (TNFα, IL-18, МСР-1, антитела класса IgM и IgG к ЦМВ в сыворотке крови, IL- 1β и IL-17А в моче) методы обследования.

Результаты и обсуждение

Показатели крови у детей 1-й группы, в сравнительном аспекте характеризуются развитием анемии, снижением гемоглобина (Нв) до 102,69±3,7 г/л (максимальная концентрация – 112 г/л, минимальная – 90 г/л) Среднее содержание эритроцитов составила 3,8±0,76 × 10¹².

У детей 2-й группы средняя концентрация гемоглобина составила 109,7±0,83 г/л, эритроцитов – 3,0±0,05 × 10¹², что показывает тенденцию к снижению против данных 1-й группы.

Лейкоциты у больных 1-й группы показали тенденцию к повышению до 6,39±2,0 × 10⁹ г/л против контроля – 4,7±0,4 × 10⁹ г/л. Лейкоциты в периферической крови у больных 2-й группы достоверно повышены до 6,8±0,3 × 10⁹ г/л, чем в контроле – 4,7±0,4 × 10⁹ г/л, р < 0,05. Следовательно, установлено повышение лейкоцитов в периферической крови в 1,36 раза (> 6,4 × 10⁹ г/л) при ассоциации ХГН с ЦМВ инфекцией, р < 0,05 (рис. 1).

 

Рисунок 1. Параметры общего анализа крови у исследуемого контингента детей

Figure 1. Parameters of the general blood test in the studied contingent of children

 

Другие параметры общего анализа крови в сравнительном аспекте значимых сдвигов не показали.

Биохимическая картина крови показала повышение уровня мочевины в крови у детей 1-й группы до 7,2± 2,5 ммоль/л, до 7,7±0,53 ммоль/л у больных 2-й группы, против контроля – 4,89±0,48 ммоль/л (р < 0,05) (рис. 2).

 

Рисунок 2. Показатели белкового обмена при гломерулонефритах у детей

Figure 2. Indicators of protein metabolism in glomerulonephritis in children

 

Креатинин при этом имеет тенденцию к повышению у детей 2-й группы до 87,9±2,76 ммоль/л, против показателей больных 1-й группы и контроля: до 73,7±9,4 ммоль/л и 62,7±8,5 ммоль/л (р < 0,05) соответственно.

В настоящее время почечная недостаточность определяется как повреждение почек или снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ) менее 60 мл/мин на 1,73 м² в течение трех и более месяцев, вне зависимости от наличия других признаков повреждения почек. СКФ является наиболее часто используемым критерием, применяемым для оценки функции почек. Уровень цистатина С в сыворотке обратно пропорционален скорости клубочковой фильтрации в почках – при снижении функции почек отмечается накопление цистатина С в крови.

В исследовании С-цистатин показал 1,97±0,44 мг/л у больных 1-й группы, 2,1±0,09 мг/л – у пациентов 2-й группы, против контроля – 0,96±0,18 мг/л (p < 0,005).

Следовательно, полученные результаты обще-лабораторных и биохимических показателей крови у детей с гломерулонефритами позволяют диагностике нарушения функции почек с развитием хронической почечной недостаточности (ХПН).

Для сравнительной оценки значимости показателей иммунитета в прогнозе развития острой почечной недостаточности (ОПН) на фоне ХПН у детей проведено определение цитокинов в крови и мочи у отобранных для исследования больных детей и проведена сравнительная оценка для выявления особенности ХГН при ассоциации с ЦМВ-инфекцией.

В результате проведенной оценки cостояния синтеза провоспалительных цитокинов у детей было установлено повышение IL-18 в 2,0 раза у детей 2-й группы против контроля – 30,2±4,6 пг/ мл (p < 0,05), снижение в 1,2 раза против показателей 1-й группы – 78,2±7,1 пг/мл (p < 0,05) (табл. 1, рис. 3).

 

ТАБЛИЦА 1. ЦИТОКИНЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТАХ У ДЕТЕЙ

TABLE 1. CYTOKINES IN CHRONIC GLOMERULONEPHRITIS IN CHILDREN

Показатели (пг/мл) Indicators (pg/mL)	Контрольная группа (здоровые дети) Control group		1-я группа 1st group		2-я группа 2nd group
	min-max	среднее average	min-max	среднее average	min-max	среднее average
IL-18	20,0-39,5	30,2±4,6	62,4-97,7	78,2±7,1*	51,8-84,0	63,10±1,50* ^
TNFα	10,4-37,1	20,30±5,15	14,3-87,1	45,6±15,5	19,0-90,9	41,2±3,7*
MCP-1	87,9-187,8	136,2±28,5	146,4-247,9	184,4±22,7	207,8-821,4	388,8±31,9* ^

Примечание.* – достоверно по отношению к группе контроля (* – р < 0,05); ^ – достоверно по отношению к 1-й группе (^ – р < 0,05).

Note. *, reliable in relation to the control group (* p < 0.05); ^, reliable in relation to the 1^st group (^ p < 0.05).

 

Рисунок 3. Цитокины сыворотки крови при хронических гломерулонефритах у детей

Figure 3. Serum cytokines in chronic glomerulonephritis in children

 

В нашем исследовании IL-18 имел наиболее высокие показатели в 1-й группе больных ХГН без ЦМВ, что превышало результаты здоровых детей в 2,6 раза (табл. 1). Как известно, IL-18 сдвигает баланс цитокинов в пользу клеточного иммунитета, однако наличие ЦМВИ, является фактором угнетения всех звеньев иммунитета, в частности интерферонообразования.

TNFα в крови также был двукратно повышен в основных группах, что свидетельствовало о наличии активного воспалительного процесса.

MCP-1 был повышен в 1,4 раза в 1-й группе и в 2,9 раза во 2-й группе ХГН с ЦМВ, так как будучи наиболее мощным фактором хемотаксиса моноцитов в организме, а также Т-клеток памяти и дендритных клеток, к фокусам воспаления и продуцируется при повреждении тканей или внедрении инфекции. Именно данный механизм объясняет трехкратное повышение MCP-1 388,8±31,9 пг/мл во 2-й группе, против контрольных значений 136,2± 28,5 пг/мл.

Таким образом, значительное повышение концентрации IL-18 в обеих основных группах является результатом аутоиммунной реакции при ХГН, а относительно низкая концентрация цитокина во 2-й группе указывает на подавление специфического противовирусного иммунитета ЦМВИ.

При изучении цитокинов мочи, IL-1β в 1-й группе был повышен в 1,8 раз относительно контрольной группы и в 1,3 раза – во 2-й группе (р < 0,05). Данная тенденция была схожа с результатом IL- 18 в крови, так как оба цитокина экспрессируются моноцитами и макрофагами, также это объясняется тем, что синтез IL-18 индуцируется IL-1β (табл. 2, рис. 4).

 

ТАБЛИЦА 2. ЦИТОКИНЫ МОЧИ ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТАХ У ДЕТЕЙ

TABLE 2. URINE CYTOKINES IN CHRONIC GLOMERULONEPHRITIS IN CHILDREN

Показатели (пг/мл) Indicators (pg/mL)	Контрольная группа (здоровые дети) Control group		1-я группа 1st group		2-я группа 2nd group
	min-max	среднее average	min-max	среднее average	min-max	среднее average
IL-1β	58,2-75,1	25,0±2,4	32,4-57,7	46,0±1,1*	18,4-47,1	33,2±1,4* ^
IL-17А	26,2-96,9	45,8±3,6	44,5-89,8	64,6± 2,4	55,3-102,4	81,7±3,3*

Примечание. См. примечание к таблице 1.

Note. As for Table 1.

 

Рисунок 4. Цитокины мочи при хронических гломерулонефритах у детей

Figure 4. Urine cytokines in chronic glomerulonephritis in children

 

IL-17А был повышен относительно контроля 45,8±3,6 пг/мл в 1,4 раза в 1-й группе 64,6± 2,4 пг/ мл и в 1,8 раза во 2-й группе 81,7±3,3 пг/мл ХГН с ЦМВИ (табл. 2, рис. 4).

Таким образом, можно полагать, что концентрации экскретируемых с мочой цитокинов связаны с уровнями их продукции в почках. В результате иммунный ответ оказывается неэффективным, патоген не удаляется, и сохраняется практически на первоначальном уровне активность клеток врожденного иммунитета, продолжающих синтезировать провоспалительные цитокины IL-1β, IL-17А, в то время как у пациентов с благоприятным исходом снижаются до уровней здоровых лиц абсолютное и нормализованное значения IL-17A, а также нормализованное значение IL-1β.

Заключение

1. Установлено, что концентрация цистатина С в сыворотке крови была обратно пропорциональна скорости клубочковой фильтрации в почках – при снижении функции почек у больных детей отмечалось двукратное повышение, т. е. накопление цистатина С в крови.
2. Повышение концентрации IL-18 в сыворотке крови и IL-1β в моче относительно контрольной группы при ХГН явилось показателем выраженности аутоиммунной реакции, а относительно низкая концентрация цитокинов как в крови, так и в моче при ХГН с ЦМВ указывала на подавление специфического противовирусного иммунитета ЦМВИ.
3. Установлено, что повышение сывороточного MCP-1 в 1,4 раза в 1-й группе и в 2,9 раза во 2-й группе ХГН с ЦМВ является индикатором вирусного поражения почек.
4. Достоверно высокая концентрация IL- 17A в моче при ХГН с ЦМВ свидетельствовала о локальной продукции цитокина в почках и выступала в качестве индикатора прогноза исхода ХГН.

Благодарности

Работа выполнена в Бухарском государственном медицинском институте имени Абу Али ибн Сино Министерства здравоохранения Республики Узбекистан. Авторы благодарят д.м.н., профессора Ш.Ж. Тешаева за содействие в работе.

About the authors

Sh. I. Navruzova

Bukhara State Medical Institute

Email: doctor.ganieva@gmail.com

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Pediatrics No. 1

Uzbekistan, Bukhara

M. U. Ergasheva

Bukhara State Medical Institute

Author for correspondence.
Email: doctor.ganieva@gmail.com

Independent Researcher, Department of Pediatrics No. 1

Uzbekistan, Bukhara

References

Supplementary files