Значение факторов гипоксии и эндотелиальной дисфункции в

На правах рукописи
ГАЛЛЯМОВ
МАРАТ ГАПТЕЛХАКОВИЧ
Значение факторов гипоксии и эндотелиальной дисфункции в
поражении почек при ожирении
14.01.04 – ВНУТРЕННИЕ БОЛЕЗНИ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Москва – 2012
Работа выполнена на кафедре внутренних болезней факультета
фундаментальной медицины Московского государственного университета
имени М.В. Ломоносова
Научный руководитель:
академик РАН и РАМН
доктор медицинских наук, профессор
Николай Алексеевич Мухин
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор
Игорь Анатольевич Борисов
ФГБУ «Объединенная больница с
поликлиникой» УДП РФ
доктор медицинских наук, профессор
Владимир Игоревич Ершов
ГБОУ ВПО Первый МГМУ
им. И.М.Сеченова Минздравсоцразвития
России, лечебный факультет, кафедра госпитальной
терапии №1
Ведущее учреждение:
ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический
университет» Минздравсоцразвития России
Защита состоится «___» _____________ 2012 года в 13.00 на заседании
диссертационного совета Д212.203.18 при ФГБОУ ВПО «Российский
университет дружбы народов» (117292, г. Москва, ул. Вавилова, д. 61;
Городская клиническая больница №64).
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского
университета дружбы народов (117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6).
Автореферат разослан «
»
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор медицинских наук, профессор
2012 года.
Гайрат Калуевич Киякбаев
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Распространение эпидемии ожирения наблюдается во всех возрастных
группах населения и характеризуется большим разнообразием поражения
органов, в том числе и почек. Установлено, что развитие хронической болезни
почек (ХБП) при ожирении запускается гормональными и гемодинамическими
факторами, которые вызывают эндотелиальную дисфункцию и сосудистое
ремоделирование (Мухин Н.А., 2006; Tanner RM и соавт., 2012). Однако не все
механизмы эндотелиальной дисфункции при этом детально изучены.
Центральное место в формировании эндотелиальной дисфункции (ЭД)
занимает нарушение NO-опосредованных функций. Одним из значимых
факторов ЭД является асимметричный диметиларгининин (АДМА), который
ингибирует все типы NO-синтаз. В серии работ показано, что АДМА является
независимым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний и важным
медиатором кардиоренальных связей, так как многие механизмы,
регулирующие эффекты и метаболизм АДМА, задействованы в ткани почек.
Согласно экспериментальным работам, в регуляцию метаболизма АДМА может
быть вовлечена метилентетрагидрофолатредуктаза (МТГФР). Известно, что
носительство мутаций гена МТГФР ассоциировано с ЭД и сердечнососудистыми
заболеваниями.
Эти
эффекты
могут
объясняться
гипергомоцистеинемией, поскольку гомоцистеин способен стимулировать
накопление АДМА в эндотелии (Жлоба А.А., 2007; Dayal S и соавт., 2005;
Kielstein JT и соавт., 2008).
Роль гипоксии в формировании ХБП при ожирении малоизученна.
Однако известно, что гипоксия приводит к развитию таких молекулярноклеточных изменений, как оксидативный стресс, дисфункция митохондрий,
накопление различных метаболитов. Последние, как показывают исследования,
могут являться не просто продуктами обмена, но и важными паракринными
факторами, опосредующими адаптационные изменения, которые впоследствии
могут вызвать повреждение тканей. В последнее время привлечено внимание к
подобному медиатору – сукцинату – в связи с открытием его специфического
рецептора. При гипоксии и оксидативном стрессе происходит повышение
концентрации сукцината, что приводит к синтезу гипоксией индуцированного
фактора-1α (HIF-1α) и сосудистого эндотелиального фактора роста, а также
секреции ренина (Peti-Peterdi J, 2010).
4
В клинических условиях примером ассоциированного с ожирением
состояния,
в
котором
вовлечены
механизмы
метаболических,
гемодинамических нарушений, эндотелиальная дисфункция и гипоксия,
является синдром обсруктивного апноэ во время сна (СОАС). Известно, что
присоединение СОАС усиливает влияние метаболического синдрома на
сердечно-сосудистый риск (Чазова И.Е. и соавт., 2009). Вместе с тем его
влияние на формирование и прогрессирование ранних стадий поражения почек
при ожирении недостаточно изучено так же, как и взаимосвязь факторов
эндотелиальной дисфункции с изменениями, индуцированными гипоксией.
Цель исследования
Определить в клинических условиях и в эксперименте значение факторов
гипоксии и эндотелиальной дисфункции для усовершенствования подходов к
стратификации риска и диагностике ранних стадий поражения почек при
ожирении.
Задачи исследования
1. Определить факторы риска развития хронической болезни почек (ХБП IIIIа) у больных ожирением.
2. Оценить влияние синдрома обструктивного апноэ во время сна на
формирование ХБП I-IIIа.
3. Определить значение асимметричного диметиларгинина и полиморфизма
гена МТГФР, как маркеров эндотелиальной дисфункции, в формировании
ХБП I-IIIа.
4. В экспериментальной модели ишемии-реперфузии оценить влияние
избыточной массы тела на острое поражение почек у крыс по изменению
плазменного и мочевого уровней сукцината – показателя гипоксического
повреждения ткани.
Научная новизна
В работе установлено, что выраженность инсулинорезистентности вносит
основной вклад в формирование ХБП при ожирении. Определены наиболее
значимые предикторы развития и прогрессирования ХБП при ожирении:
НОМА-индекс, сывороточные уровни инсулина, С-пептида, мочевой кислоты и
асимметричного диметиларгинина.
Оценено влияние синдрома обструктивного апноэ во время сна, как
состояния с повторяющимися эпизодами гипоксии-реоксигенации, в котором
5
вовлечены различные механизмы тканевого повреждения, на формирование
ранних стадий ХБП. Показано, что СОАС сопряжен с увеличением количества
факторов риска, среди которых наибольшее значение для развития ХБП имеют
выраженность абдоминального ожирения, эндотелиальная дисфункция и
степень ремоделированиия сосудов. При этом АДМА является значимым
маркером и фактором эндотелиальной дисфункции, опосредующим эффекты
синдрома обструктивного апноэ во время сна на развитие поражения почек при
ожирении.
Впервые определена взаимосвязь полиморфизма гена МТФГР с
повышенным уровнем АДМА. Кроме того, обнаружено, что гомозиготное
носительство патологического 677Т-аллеля гена МТГФР ассоциировано с более
выраженным ожирением, характеризуется повышенной концентрацией
инсулина в сыворотке крови и повышает риск формирования ХБП I-IIIа более
чем в 2 раза.
В экспериментальном исследовании на основе анализа динамики
изменений плазменной концентрации и мочевой экскреции сукцината впервые
было определено влияние избыточной массы тела на острое повреждение почки
и оценено значение сукцината как раннего маркера поражения почек.
Практическая значимость
Результаты диссертационной работы могут послужить основой для
усовершенствования программ обследования больных ожирением с целью
выявления факторов риска развития ранних, потенциально обратимых стадий
ХБП, особенно при наличии СОАС и гомозиготного носительства мутаций гена
МТГФР.
Дополнительное исследование АДМА в сыворотке крови у больных
ожирением может увеличить вероятность ранней диагностики ХБП и
контролировать эффективность лечебных мероприятий.
Положения, выносимые на защиту
1. У больных ожирением обструктивное апноэ во время сна является
существенным фактором, повышающим риск формирования ранних стадий
ХБП (I-IIIа).
2. Асимметричный диметиларгинин является значимым фактором
эндотелиальной дисфункции, опосредующим эффекты СОАС на развитие
поражения почек при ожирении.
6
3. У больных ожирением гомозиготное носительство патологического 677Таллеля гена МТГФР является фактором риска формирования ХБП.
4. Избыточное количество жировой ткани влияет на течение поражения
почек, вызванного ишемией-реперфузией. Уровень сукцината в крови и моче
является маркером гипоксического повреждения ткани почек.
Апробация работы
Апробация диссертационной работы проведена на совместном заседании
сотрудников кафедры внутренних болезней факультета фундаментальной
медицины МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедры терапии и профессиональных
болезней медико-профилактического факультета, кафедры нефрологии и
гемодиализа факультета послевузовского профессионального образования
врачей, отдела нефрологии НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья
человека
ГБОУ
ВПО
«Первый
МГМУ
им.
И.М.Сеченова»
Минздравсоцразвития России. Материалы работы доложены и обсуждены на
Европейском конгрессе нефрологов (ERA-EDTA, Мюнхен, июнь, 2010), VII
Съезде Научного общества нефрологов России (Москва, октябрь, 2010),
Международном конгрессе нефрологов (ISN, Ванкувер, апрель, 2011),
Американском конгрессе нефрологов (ASN, Филадельфия, ноябрь, 2011).
Личный вклад автора
Вклад автора заключается в непосредственном участии на всех этапах
исследования: от постановки задач, их теоретической и практической
реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах и их
внедрения в практику. Автором были лично выполнена экспериментальная
часть, а также - аналитическая и статистическая обработка полученных данных.
Внедрение в практику
Результаты исследования используются на амбулаторном и стационарном
этапах ведения больных ожирением сотрудниками кафедры внутренних
болезней ФФМ МГУ имени М.В.Ломоносова (зав. – академик РАН и РАМН,
д.м.н., профессор Н.А.Мухин), кафедры нефрологии и гемодиализа факультета
послевузовского профессионального образования врачей (зав. – д.м.н.,
профессор Е.М.Шилов) и отдела нефрологии НИИ уронефрологии и
репродуктивного здоровья человека (зав. – д.м.н. И.Н.Бобкова) ГБОУ ВПО
«Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздравсоцразвития России; внедрены в
7
практику преподавания курса внутренних болезней студентам ФФМ МГУ
имени М.В.Ломоносова. Результаты экспериментальной работы являются базой
для планирования клинических исследований.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 6 в
рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, и 4 англоязычные
публикации.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 141 страницах печатного текста и состоит из
введения, обзора литературы, глав, в которых представлены материалы и
методы исследования, результаты собственного исследования, их обсуждение,
выводы и практические рекомендации, иллюстрирована 30 рисунками и 13
таблицами. Список литературы содержит 182 источника, из них 38
отечественных.
База проведения
Клиническое исследование проводилось на базе кафедры внутренних
болезней ФФМ МГУ имени М.В.Ломоносова в клинике нефрологии,
внутренних и профессиональных болезней им. Е.М. Тареева УКБ №3 Первого
МГМУ им. И.М.Сеченова (заведующий кафедрой и директор клиники –
академик РАН и РАМН, д.м.н., профессор Н.А.Мухин). Экспериментальное
исследование проводилось в Университете Южной Калифорнии (г. ЛосАнджелес, США; руководитель лаборатории – профессор Peti-Peterdi, Janos) в
рамках программы научной стажировки для стипендиатов Президента РФ.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Материалы и методы исследования
1. Клиническое исследование.
В исследование включено 86 пациентов (64 мужчины, 22 женщины) в
возрасте от 19 до 64 лет (средний возраст 44±11 года) с абдоминальным
2
ожирением (ИМТ 33,5±6,3 кг/м ), согласно критериям международного
диабетического общества (IDF, 2005). Из исследования были исключены
пациенты с ХБП IIIb-V стадий (рСКФ < 45 мл/мин/1,73 м2), доказанными
заболеваниями почек (гломерулонефриты, мочекаменная болезнь, аномалии
8
развития и др.), протеинурией >2,0 г/сутки, гематурией почечного генеза,
злокачественной
и
симптоматической
АГ,
сердечно-сосудистыми
заболеваниями, верифицированными по клинической картине и лабораторноинструментальными тестами, сердечно-сосудистыми катастрофами в анамнезе,
системными аутоиммунными заболевания, воспалительными заболеваниями
печени (за исключением неалкогольной жировой болезни печени), циррозом
печени, эндокринопатиями (за исключением сахарного диабета), а также
больные, злоупотребляющие алкоголем, что оценивалось с помощью
общепринятых тестов (опросник CAGE, анкета ПАС и сетка LeGo).
У всех больных констатирован абдоминальный тип ожирения
(окружность талии >80 см у женщин и >94 см у мужчин; IDF, 2005), степень
его выраженности определяли по ИМТ (ВОЗ, 1997). Инсулинорезистентность и
связанные с ней нарушения углеводного обмена определяли по уровню
тощаковой гликемии, гликемическому профилю, концентрации инсулина и Спептида в сыворотке крови, HOMA-индексу. Альбуминурию оценивали
количественным методом в суточной моче (иммунотурбидиметрия).
Иммуноферментным методом определяли концентрацию асимметричного
диметиларгинина (АДМА) в сыворотке крови («Immundiagnostik», Германия).
В качестве генетического маркера эндотелиальной дисфункции изучали
полиморфизм C677T-аллеля гена метилентетрагидрофолатредуктазы (МТГФР)
с помощью аллель-специфичной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и метода
полиморфизма длины рестриктных фрагментов (ПДРФ).
Скорость клубочковой фильтрации рассчитывали по 4-компонентной
формуле MDRD (1999). Хроническую болезнь почек диагностировали по
общепринятым критериям KDOQI (2002, в модификации 2010).
Ремоделирование сосудов оценивали по увеличению толщины интимы-медии
общих сонных артерий (ТИМ ОСА) >0,9 мм при ультразвуковом дуплексном
сканировании сонных артерий. Синдром обструктивного апноэ во время сна
(СОАС)
диагностировали
на
основании
результатов
опроса
и
кардиореспираторного полисомнографического исследования.
2. Экспериментальное исследование.
В экспериментальном исследовании использовалась стандартная,
воспроизводимая модель повреждения почки при ишемии-реперфузии (полное
клипирование левой почечной ножки продолжительностью 45 мин.). Крысысамцы Spargue-Dawley были разделены на 2 группы. Группа ИР-1 (возраст 13±1
9
нед.) имела нормальный вес (359±18 г), группа ИР-2 (возраст 12±1 нед.) имела
избыточная массу тела за счет накопления жировой ткани (417±6 г).
Контрольная группа (возраст 13±1 нед.) имела нормальный вес (333±42 г).
Протокол эксперимента включал введение животного в длительный наркоз
(инактин 80 мг/кг, внутриперитонеально), наложение трахеостомы,
катетериазцию бедренной вены для проведения постоянной инфузии раствора
Рингера с альбумином, катетеризацию обоих мочеточников для сбора мочи от
каждой почки. После сбора базальных образцов мочи и крови накладывался
зажим на левую почечную ножку. После снятия зажима проводился ежечасный
сбор образцов мочи и периодический забор крови для определения
концентрации сукцината. Сбор образцов проводился в течение 8 часов.
Контрольная группа подвергалась всем процедурам, за исключением
клипирования почечной ножки.
Исследовались плазменный уровень сукцината и его мочевая экскреция.
Определение
концентрации
сукцината
проводилось
с
помощью
энзиматического метода (Megazyme International Ireland Ltd.). Функция почек
оценивалась по параметру скорости мочеобразования. Все изученные
показатели были проанализированы в сравнениях между экспериментальной и
контрольной группой в каждой временной точке. Показатели мочевой
экскреции сукцината и скорости мочеобразования также сравнивались также
между интактной и постишемической почками (правой и левой – в контрольной
группе). Кроме того, каждый из показателей был оценен в динамике с помощью
критерия Вилкоксона.
3. Статистический анализ.
Статистическую обработку результатов осуществляли на персональном
компьютере с использованием программы Microsoft Excel 2003 и STATISTICA
v.8.0. Для сравнения групп использовали параметрические (однофакторный
дисперсионный анализ) и непараметрические методы (критерии Манна-Уитни
и
Краскела-Уоллиса).
Анализ
зависимости
признаков
проводили
корреляционным (ранговый коэффициент Спирмена) и линейным
регрессионным анализом. Риск развития какого-либо заболевания под
влиянием другого состояния оценивали с помощью отношения шансов,
рассчитанному по таблицам сопряженности. Статистически значимые различия
и корреляции констатировали при p<0,05, тенденцию – при 0,05<p<0,10.
10
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Результаты клинического исследования.
Среди 86 обследованных больных у 27 (31%) диагностирована ХБП,
преимущественно II стадия. IIIа стадия отмечалась у 6 (7%). Повышенная
альбуминурия (≥30 мг/сутки) наблюдалась у 22 (26%), протеинурия более 300
мг/сутки – у 5 (6%). ХБП чаще выявлялась у больных с ИМТ ≥30 кг/м2, чем у
больных с избыточным весом (ИМТ 25,0-29,9 кг/м2) (37% vs. 21%, р=0,048).
Кроме того, при морбидном ожирении ХБП наблюдалось значительно чаще
(72% vs. 28%, р=0,006). Таким образом, степень ожирения являлась значимым
фактором формирования ранних стадий ХБП.
У больных ХБП наблюдались более выраженное ожирение, повышенные
уровни С-пептида, инсулина и НОМА-индекса, тенденция к повышению
среднего АД и триглицеридемии. Показатель ТИМ ОСА и концентрация
мочевой кислоты в сыворотке были сопоставимы в обеих группах. Кроме того,
у больных ХБП статистически значимо чаще выявлялся СОАС (табл. 1).
Табл. 1. Сравнение клинико-лабораторных показателей и частоты СОАС между
группами с ХБП и без ХБП.
ХБП есть
ХБП нет
р-уров.
(n=27)
(n=59)
78±19
88±16
0,023*
Альбуминурия, мг/сутки
38 (34;67)
9 (6;14)
<0,001*
Индекс массы тела, кг/м2
Окружность талии, см
36,8±8,0
32,0±4,7
<0,001*
119±18
109±11
0,002*
Среднее АД, мм рт. ст.
104±10
101±9
0,093
С-пептид, пмоль/л
1348±363
1028±363
<0,001*
Инсулин, мкЕд/мл
16,9±7,3
11,7±5,5
<0,001*
HOMA-индекс
4,3±1,7
2,9±1,5
<0,001*
Урикемия, мкмоль/л
438±118
412±89
0,271
Триглицериды, ммоль/л
ТИМ ОСА, мм
3,44±1,97
2,78±1,37
0,077
1,0±0,3
1,0±0,2
0,246
АДМА, мкмоль/л
0,63±0,15
0,62±0,11
0,768
Частота СОАС, %
37%
19%
0,038*
рСКФ, мл/мин/1,73 м2
* - статистически значимые различия
11
Статистически значимых различий в уровне АДМА между больными с
ХБП и без ХБП не обнаружено. Однако у больных ХБП IIIа (0,77±0,19) были
выше значения АДМА (vs. I стадия, 0,58±0,11, р=0,048; vs. II стадия, 0,61±0,13,
р=0,071). (рис. 1).
*
р=0,048
АДМА, мкмоль/л
р=0,071
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
I стадия
II стадия
III стадия
* - статистически значимые различия
Рис. 1. Сравнение уровня АДМА при различных стадиях ХБП.
Корреляционный анализ продемонстрировал взаимосвязь АДМА, ТИМ
ОСА и рСКФ у больных ХБП (рис. 2). Кроме того, АДМА обратно
коррелировала с Хс-ЛВП, что свидетельствует об атерогенном эффекте
повышения сывороточной концентрации АДМА при ХБП. Дополнительными
факторами, связанными с утолщением интимы-медии являлись уровень
мочевой кислоты сыворотки и АД. Следует отметить, что при наличии ХБП не
выявлено взаимосвязей показателей инсулинорезистентности с этими
признаками. Таким образом, в прогрессировании ранних стадий ХБП
преобладает роль АДМА, мочевой кислоты и АД и ведущим становится
механизм атеросклеротического ремоделирования сосудов.
12
↑ Урикемия
r=0,53
r=0,45
r=0,41
r=0,43
↑ АД
↑ ТИМ ОСА
r=-0,38
↓ рСКФ
↑ АДМА
r=-0,52
↓ ЛВП
Рис. 2. Взаимосвязь АДМА, ремоделирования сосудов, урикемии и АД с
рСКФ у больных ХБП (представлены статистически значимые коэффициенты
корреляции).
При построении многофакторной регрессионной модели, включавшей
ассоциированные с ХБП показатели, выявлено, что наиболее информативными
факторами, отражающими прогрессирующее снижение функции почек (для
уравнения регрессии: p<0,003, R2=0,64, стандартная ошибка оценки - 15),
являлись инсулин (b = 1,52; p=0,004), НОМА-индекс (b = -1,31; p=0,009),
мочевая кислота (b = -0,94; р<0,001) и АДМА (b = 0,44; p=0,038).
Полученные данные позволяют считать, что основными предикторами
развития ХБП у больных ожирением являются повышение С-пептида, инсулина
и НОМА-индекса, что доказывает ведущую роль гиперинсулинемии и
инсулинорезистентности в развитии поражения почек. Предиктором
формирования IIIа стадии ХБП может являться повышение сывороточного
уровня АДМА, что свидетельствует о значительной роли нарушения NOопосредованных эффектов эндотелия в снижении функции почек. Следует
подчеркнуть, что главным триггером патологических изменений, приводящих к
поражению почек и его прогрессированию, является выраженность ожирения.
С учетом полученных результатов был проанализирован риск развития
ХБП I-IIIа, рассчитанный как отношение шансов и его 95%-ного
доверительный интервал (ДИ). Показано, что присоединение к ожирению
метаболического синдрома повышало риск ХБП в 2,98 (1,66-4,31; 95% ДИ)
раза (рис. 3). В свою очередь, присоединение СОАС дополнительно повышало
риск формирования ХБП в 2,1 (1,06-3,14, 95% ДИ) раза.
Риск ХБП I-IIIа стадий
13
2,10±1,04*
СОАС
2,98±1,33*
метаболич.
синдром
метаболич.
синдром
ожирение
ожирение
ожирение
* - отношение шансов ± станд. ошибка (95% ДИ)
Рис. 3. Влияние метаболического синдрома и СОАС на риск развития
ранних стадий поражения почек (ХБП I-IIIа) у больных ожирением.
Таким образом, эти данные подтверждали, что СОАС был усугубляющим
фактором, наличие которого характеризовалось более частым формированием
поражения почек при ожирении. Чтобы определить, какие факторы были
наиболее значимыми в этом влиянии, мы проанализировали все исследуемые
клинико-лабораторные показатели в зависимости от наличия апноэ у пациентов
с ХБП и без ХБП. Выявлено, что СОАС не оказывал статистически значимого
влияния на показатели инсулинорезистентности (рис. 4).
С-пептид,
Инсулин,
пмоль/л
НОМА-индекс
мкЕд/мл
1800
24,0
6,0
1200
16,0
4,0
600
8,0
2,0
ХБП+
ХБП-
ХБП+
СОАС нет
ХБП-
ХБП+
ХБП-
СОАС есть
статистически значимых различий нет
Рис. 4. Сравнение уровней С-пептида, инсулина и НОМА-индекса в
зависимости от наличия СОАС у больных, имеющих и не имеющих ХБП.
14
СОАС -
СОАС +
4,0
45,0
ИМТ, кг/м2
Риск ХБП I-IIIа стадий
Учитывая, что в формировании ранних стадий ХБП при ожирении
важную роль играет ремоделирование сосудов, маркером которого является
ТИМ ОСА, мы проанализировали влияние СОАС на этот показатель: при
наличии СОАС отмечалась гипертрофия интимы-медии, особенно выраженная
у больных ХБП (рис. 5). Кроме того, выявлено статистически значимое
повышение АДМА при СОАС, что позволило предполагать участие АДМА в
патогенезе формировании ранних стадий ХБП при ожирении. Таким образом,
ремоделирование сосудистой стенки и эндотелиальная дисфункция,
опосредованная повышением АДМА, являются важными механизмами
формирования ХБП, патологические эффекты которых усиливаются при
наличии СОАС.
1,2±0,2
0,70±0,17
2,0
35,0
0,9±0,2
0,62±0,09
АДМА, мкмоль/л
ТИМ ОСА, мм
Рис. 5. Влияние СОАС на показатели ремоделирования сосудов (ТИМ
ОСА) и эндотелиальной дисфункции (сывороточная концентрация АДМА) у
больных ожирением (данные представлены соотносительно риску ХБП и
ИМТ).
Было оценено влияние полиморфизма гена МТГФР, как фактора ЭД,
вовлеченного в регуляцию метаболизма АДМА, на поражение почек при
ожирении. Выявлено, что у пациентов с гомозиготным носительством
патологического аллеля наблюдалось более выраженное ожирение и
гиперинсулинемия, а также повышенные значения АДМА в сыворотке крови
15
(табл. 2). Следует отметить, что распространенность ТТ-генотипа была
сопоставима у больных с синдромом и без синдрома обструктивного апноэ во
время сна (25% vs. 33%, p=0,59). В этой связи можно сделать предположение о
независимом влиянии СОАС и полиморфизма гена МТГФР на уровень АДМА.
Табл. 2. Сравнение показателей пуринового обменов, инсулинорезистентности,
АГ, ЭД, ремоделирования сосудов и ХБП между группами больных с ТТ- и
СТ/СС-генотипами.
Полиморфизм гена МТГФР
Показатель
р-уров.
ТТ-генотип
СТ/СС-генотип
(n=12)
(n=54)
91±15
83±17
0,245
рСКФ, мл/мин/1,73 м2
32 (2;88)
13 (7;30)
0,127
39,7±11,4
33,2±6,0
0,025*
Окружность талии, см
122±22
112±14
0,11
Среднее АД, мм рт. ст.
С-пептид, пмоль/л
98±6
102±9
0,232
1247±407
1117±374
0,42
Инсулин, мкЕд/мл
18,5±12,6
12,7±5,4
0,035*
HOMA-индекс
4,2±2,8
3,1±1,5
0,151
Мочевая кислота,
мкмоль/л
ТИМ ОСА, мм
389±68
429±107
0,367
1,0±0,2
1,0±0,2
0,800
АДМА, мкмоль/л
0,70±0,09
0,62±0,12
0,034*
Альбуминурия, мг/сутки
ИМТ, кг/м2
* - статистически значимые различия, С – нормальный аллель, Т –
патологический аллель.
При оценке отношения шансов выявлено, что гомозиготное носительство
патологического аллеля повышает риск гипертрофии интимы-медии в 3,33
(1,13-5,53; 95% ДИ) и развития ХБП I-IIIа в 2,60 (1,32-3,88; 95% ДИ) раза.
Таким образом, среди показателей липидного, пуринового обменов,
инсулинорезистентности, АГ, эндотелиальной дисфункции и ремоделирования
сосудов предикторами развития ХБП I-IIIа являются НОМА-индекс,
сывороточные уровни инсулина, С-пептида, мочевой кислоты и
асимметричного диметиларгинина.
16
Среди ассоциированных с ожирением состояний наибольшее значение в
формировании ранних стадий ХБП имеют метаболический синдром, как
отражение совокупности состояний, в основе патогенеза которых лежит
инсулинорезистентность, и СОАС, характеризующийся эпизодами гипоксии,
приводящей к усугублению эндотелиальной дисфункции и усилению
сосудистого ремоделирования.
2. Результаты экспериментального исследования.
При изучении динамики изменений плазменного уровня сукцината в
группе с нормальным весом обнаружено пиковое повышение его концентрации
в 3-часовой точке периода реперфузии. В группе с избыточным весом
наблюдалось
прогрессирующее
повышение
уровня
сукцината
с
максимальными значениями через 6 часов после ишемии. В контрольной
группе статистически значимых изменений концентрации сукцината не
выявлено (рис. 6).
*
ишемия
600
Сукцинат, мкмоль/л
&
500
400
300
200
100
0
0
1ч
Баз. уров.
ИР-1
ИР-2
3ч
6ч
8ч
Контроль
* - р<0,03
&
- р=0,043
Рис. 6. Динамика изменений плазменной концентрации сукцината после
ишемии.
17
При изучении динамики изменений мочевой экскреции сукцината в
группе с нормальным весом (ИР-1) не выявлено статистически значимых
колебаний со стороны постишемической почки. При этом наблюдалось
значимое повышение экскреции со стороны интактной почки с пиковыми
значениями в период 1-3 часа после ишемии (рис. 7). Суммарная мочевая
экскреция сукцината также повышалась.
МЭС, нмоль/ч
600
р=0,036
р=0,056
р=0,012
500
400
300
200
100
0
Баз. уров.
ИР-1
1ч
ИР-2
3ч
6ч
Контроль
Рис. 7. Динамика изменений мочевой экскреции сукцината (МЭС) после
ишемии со стороны интактной почки (группа ИР-1).
В группе с избыточным весом (ИР-2) также наблюдались статистически
значимые колебания МЭС только со стороны интактной почки с
максимальными значениями в 5-часовой точке периода реперфузии (рис. 8).
При этом в обеих группах ИР-1 и ИР-2 суммарная мочевая экскреция сукцината
повышалась с пиковыми значениями в 3 и 5 часов после ишемии,
соответственно. В контрольной группе статистически значимых изменений
мочевой экскреции сукцината со стороны обеих почек не выявлено.
18
700
МЭС, нмоль/ч
600
500
р=0,032
р=0,031
400
300
200
100
0
Баз.
уров.
1ч
3ч
Интактная почка
4ч
5ч
6ч
7ч
8ч
Постишемическая почка
Рис. 8. Динамика изменений МЭС после ишемии (группа ИР-2).
Таким образом, в эксперименте в модели ишемии-реперфузии
установлено, что у крыс избыточное количество жировой ткани влияет на
острое повреждение почек, которое проявляется более поздними пиковыми
значениями концентрации сукцината в плазме и его экскреции с мочой (5 часов
vs. 3 часа после ишемии, в отличие от крыс с нормальным весом). Плазменная
концентрация сукцината и уровень его мочевой экскреции являются маркерами
повреждения почечной ткани.
Результаты проведенной диссертационной работы обосновывают
целесообразность использования показателя сукцината в крови и моче для
оценки его значимости как маркера гипоксического повреждения почек при
дальнейшем изучении в клинических исследованиях. В свою очередь,
асимметричный диметиларгинин, как фактор эндотелиальной дисфункции,
может использоваться в клинической практике для оценки риска формирования
ранних стадий поражения почек у больных ожирением, особенно при наличии
синдрома обструктивного апноэ во время сна или гомозиготного носительства
патологического 677Т-аллеля МТГФР.
19
ВЫВОДЫ
1.
У больных ожирением с ХБП I-IIIа показатели индекса массы тела
(36,8±8,0 vs. 32,0±4,7; р<0,001), окружности талии (119±18 vs. 109±11; р=0,002),
НОМА-индекса (4,3±1,7 vs. 2,9±1,5; р<0,001), инсулина (16,9±7,3 vs. 11,7±5,5;
р<0,001) и С-пептида (1348±363 vs. 1028±363; р<0,001) были выше, чем у
больных без ХБП. У больных с поражением почек ТИМ ОСА коррелировала с
АДМА (r=0,43; p<0,05) и функцией почек (r= -0,38, p<0,05).
2.
Синдром обструктивного апноэ во время сна повышает риск
формирования ХБП I-IIIа при ожирении в 2,1 (1,06-3,14, 95% ДИ) раза.
3.
У больных с поражением почек и СОАС толщина интимы-медии общей
сонной артерии (1,2±0,2 vs. 0,9±0,2; р=0,004) и сывороточный уровень
асимметричного диметиларгинина (0,7±0,17 vs. 0,62±0,09; р=0,039) были выше,
чем у больных с поражением почек, не имеющих СОАС. При этом СОАС не
оказывал влияния на показатели инсулинорезистентности.
4.
У больных ожирением гомозиготное носительство патологического 677Таллеля гена МТГФР характеризуется повышенной концентрацией АДМА
(0,7±0,09 vs. 0,62±0,12; р=0,034) и инсулина (18,5±12,6 vs. 12,7±5,4; р=0,035) в
сыворотке крови и повышает риск гипертрофии интимы-медии в 3,33 (1,135,53; 95% ДИ) и риск формирования поражения почек (ХБП I-IIIа) в 2,60 (1,323,88; 95% ДИ) раза независимо от наличия СОАС.
5.
В эксперименте в модели ишемии-реперфузии у крыс наличие
избыточной массы тела влияет на острое повреждение почек, которое
проявляется более поздними пиковыми значениями концентрации сукцината в
плазме и его экскреции с мочой (5 часов vs. 3 часа после ишемии, в отличие от
крыс с нормальным весом). Плазменная концентрация сукцината и уровень его
мочевой экскреции являются маркерами повреждения почечной ткани.
6.
Факторами риска развития ранних стадий ХБП (I-IIIа) при ожирении
являются показатели индекса массы тела, окружности талии, НОМА-индекса,
сывороточные уровни инсулина, С-пептида, мочевой кислоты и
асимметричного диметиларгинина, а также наличие синдрома обструктивного
апноэ во время сна и гомозиготного носительства 677Т-аллеля гена МТГФР.
20
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1.
С целью стратификации факторов риска развития ранних стадий ХБП (IIIIа) у больных ожирением необходимо проводить комплексное обследование
показателей метаболических и гемодинамических нарушений, эндотелиальной
дисфункции, признаков ремоделирования сосудов, наличия синдрома
обструктивного апноэ во время сна и полиморфизма гена МТГФР.
2.
Первостепенные лечебные мероприятия должны быть направлены на
снижение веса, так как показана определяющая роль абдоминального ожирения
в развитии поражения почек (ХБП I-IIIа).
3.
При наличии синдрома обструктивного апноэ во время сна необходимо
проводить эффективные лечебные мероприятия, направленные на борьбу с
повторяющимися эпизодами нарушения дыхания во время сна, так как СОАС
повышает риск развития поражения почек при ожирении (ХБП I-IIIа).
4.
У больных ожирением необходимо определять сывороточные уровни
асимметричного диметиларгинина, мочевой кислоты, инсулина, С-пептида,
HOMA-индекс, а также толщину интимы-медии общей сонной артерии, так как
эти показатели ассоциированы с повышенным риском развития ХБП, особенно
при наличии метаболического синдрома и СОАС.
5.
Исследование С677Т-полиморфизма гена МТГФР у больных ожирением
позволяет дополнительно оценить риск развития ранних стадий поражения
почек (ХБП I-IIIа).
6.
У больных ожирением и ассоциированными с ним состояниями
целесообразно использование показателя сукцината в крови и моче для оценки
его значимости как маркера гипоксического повреждения почек при
дальнейшем изучении в клинических исследованиях.
21
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Галлямов М.Г., Северова М.М., Суркова О.А. Формирование ранних стадий
хронической болезни почек у больных ожирением. Клиническая
нефрология. 2010, №6, с. 66 – 68.
Сагинова Е.А., Галлямов М.Г., Северова М.M. Современные представления
о поражении почек при ожирении. Клиническая нефрология. 2010, №2, с.
66 – 71.
Сагинова Е.А., Галлямов М.Г., Северова М.М., Суркова О.А., Фомин В.В.,
Ермаков Н.В., Родина А.В., Мухин Н.А. Роль лептина, адипонектина и
маркеров инсулинорезистентности в развитии ранних стадий хронической
болезни почек и атеросклероза сонных артерий у больных с ожирением.
Терапевтический архив. 2011, №6, с. 47 – 53.
Сагинова Е.А., Северова М.М., Галлямов М.Г., Ермаков Н.В., Родина А.В.,
Фомин В.В., Мухин Н.А. Клиническое значение адипонектинемии в
формировании поражения органов-мишеней при метаболическом синдроме,
ассоциированном с неалкогольной жировой болезнью печени.
Клиническая нефрология. 2011. № 6. С. 36-41.
Северова М.М., Фомин В.В., Лебедева М.В., Сорокин Ю.Д., Сагинова Е.А.,
Минакова Е.Г., Галлямов М.Г., Мухин Н.А. Взаимосвязь синдрома
обструктивного апноэ во время сна с признаками неалкогольной жировой
болезни печени и расчетной скоростью клубочковой фильтрации при
метаболическом синдроме. Терапевтический архив. 2010, №6, с. 35 – 39.
Северова М.М., Сагинова Е.А., Галлямов М.Г., Ермаков Н.В., Родина А.В.,
Северов М.В., Фомин В.В., Мухин Н.А.. Взаимосвязь плазменной
концентрации лептина и адипонектина с поражением почек у больных
метаболическим синдромом и неалкогольной жировой болезнью печени.
Клиническая нефрология. 2011, №1, с. 30 – 34.
Gallyamov M., Saginova E. Early markers of renal function decline in obese nondiabetic patients. Nephrol Dial Transplant Plus. V. 2, Suppl. 2, 2009: Abstracts
from the World Congress of Nephrology, May 22-26, 2009, Milan, Italy.
Gallyamov M., Saginova E., Krasnova T. Severova M., Kryachkova A.
Prognostic factors of renal reserve capacity in obese patients. Nephrol. Dial.
Transplant. Plus 2010-3 (Supplement. 3): Abstracts from the XLVII ERA-EDTA
Congress – II DGfN Congress, June 25–28, 2010, Munich, Germany.
22
9. Gallyamov M., Saginova E., Severova M.,. Surkova O, Fomin V. Factors of stage
I-III CKD development in obese patients. Abstracts from the World Congress of
Nephrology, Poster Session, Sa-289, April 8-12, 2011, Vancouver, Canada.
10. Gallyamov M., Saginova E., Severova M., Lianidis M. Role of Asymmetric
Dimethyl Arginine and Endothelial Dysfunction Associated Gene
Polymorphisms in Early Stage CKD Development in Obese Patients. Abstracts
from the Kidney Week (American Society of Nephrology), Poster Session, SAPO2561, November 9-13, 2011, Philadelphia, USA.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
IDF — International Diabetes Federation
HOMA — Homeostasis Model Assessment
АДМА — асимметричный диметиларгинин
АГ — артериальная гипертензия
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
ДИ – доверительный интервал
ИМТ — индекс массы тела
МЭС — мочевая экскреция сукцината
МТГФР — метилентетрагидрофолатредуктаза
рСКФ — расчетная скорость клубочковой фильтрации
СОАС — синдром обструктивного апноэ во время сна
ТИМ ОСА — толщина интимы-медии общей сонной артерии
Хc-ЛВП — холестерин липопротеидов высокой плотности
ХБП — хроническая болезнь почек
ЭД — эндотелиальная дисфункция
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю
академику РАН и РАМН, д.м.н., профессору Н.А.Мухину за помощь и
поддержку в выполнения диссертационной работы. Автор признателен всем
сотрудникам кафедры внутренних болезней факультета фундаментальной
медицины МГУ имени М.В. Ломоносова, а также коллективу клиники
нефрологии, внутренних и профболезней им. Е.М.Тареева УКБ№3, кафедры
терапии и профболезней медико-профилактического факультета и кафедры
нефрологии и гемодиализа ФППОВ Первого МГМУ им. И.М.Сеченова за
помощь и поддержку в выполнении диссертационной работы.