Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Материалы к анализу эндогенной интоксикации у больных с терминальной почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Материалы к анализу эндогенной интоксикации у больных с терминальной почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе"

На правах рукописи

Неустроев Евгений Геннадьевич

МАТЕРИАЛЫ К АНАЛИЗУ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У БОЛЬНЫХ С ТЕРМИНАЛЬНОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ПРОГРАММНОМ ГЕМОДИАЛИЗЕ

03.00.04-биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации».

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор Камилов Феликс Хусаинович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Шараев Петр Низамиевич; Доктор медицинских наук, профессор Рубин Владимир Иванович

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации»

Защита состоится «09» декабря 2004г. в 15.00 часов на заседании диссертационного Совета Д-208.006.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации» по адресу: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации» по адресу: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук, профессор

Мирсаева Г.Х.

£00 £-4

доозл?

3

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АГ - ацилгидроперекиси

АЛТ - аланиновая трансаминаза

ACT - аспарагиновая трансаминаза

ВКП - величина катаболического пула ВН и СММ

ВН и СММ - вещества низкой и средней молекулярной массы

ДК - диеновые коньюгаты

ИИЭИ - интегральный индекс эндогенной интоксикации К - отношение ВН и СММ плазмы к ВН и СММ на эритроцитах КД - кето диены

МСМ - молекулы средней массы

ОАА - общая антиокислительная активность плазмы крови

ОП - олигопептиды

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СОД - супероксиддисмутаза

ТБК - 2-тиобарбитуровая кислота

ТБК-с - ТБК-активные соединения

ТК -триеновые коньюгаты

ХПН - хроническая почечная недостаточность

ШО - шиффовы основания

ЩФ - щелочная фосфатаза

НЬ - гемоглобин

ЙД' - коэффициент фракционированного клиренса мочевины

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Хроническая почечная недостаточность (ХПН) - симптомокомплекс, который развивается в результате прогрессирующей деструкции массы нефронов [В.М. Ермоленко, 1982; СИ. Рябов и др., 1992; Б.М. Бреннер и др., 1995]. Пациенты с ХПН составляют 2,1-2,6% от всех нефрологических больных [СИ. Рябов и др., 1997; В.В. Архипов и др., 1999]. Внедрение диализной терапии позволило большинству больных сохранять жизнь и работоспособность на многие месяцы и годы. Несмотря на постоянный прогресс в совершенствовании аппаратуры и диализных мембран, целый ряд проблем, связанных с прогрессированием снижения остаточной функции почек у больных с терминальной почечной недостаточностью, развитием гипертензии, миокардиодистрофии и ускоренного ате-рогенеза, гематологических аномалий, эндокринных расстройств, заболеваний костной системы, психоневрологических расстройств, а также вопросы социальной реабилитации, улучшения качества жизни больных и другие остаются нерешенными [Е.А.Стецкж и др., 2003; Д.Т. Даугирдас и др., 2003]. Относительно высока смертность диализных больных, с высокой частотой наблюдается интрадиализная патологическая симптоматика эндогенной токсемии. Нарастание стоимости экстракорпоральной заместительной терапии не сопровождается улучшением лечения больных с терминальной стадией ХПН. Очевидно, что для решения поставленных вопросов по повышению адекватности диализа и улучшения качества жизни диализного больного необходимы как оптимизация аппаратуры и методики диализа, так и дальнейшее углубленное изучение метаболических сдвигов, лежащих в основе развития клинических синдромов заболевания, патохимических явлений, протекающих в процессе процедуры гемодиализа, и других вопросов. При этом актуальной остается оценка выраженности эндогенной интоксикации как ведущей патохимической основы эффективности проводимой терапии, общего состояния и качества жизни диализного больного [Н.Н. Петрова и др., 1999; A.M. Андрусев и др., 2003; ЕА Стецюк, 2003].

В литературе имеется обширный материал, посвященный идентификации соединений, которые аккумулируются в организме в терминальной фазе ХПН. R.Vanholder et al. (1991) химические соединения, объединяемые термином «уремический токсин» предлагает разделить, исходя из молекулярной массы, на четыре группы: неорганические вещества; органические вещества низкой молекулярной массы (до 600 Да); молекулы средней массы и вещества с молекулярной массой от 10000 до 50000 Да. В то же время, открытие новых токсинов и понимание имеющихся сведений о том, что недостаток некоторых аминокислот, гормонов, витаминов, белков может также содействовать интоксикации, значительно расширили современный список «уремических токсинов» [A.N. Elias et al., 1986; S.Kojima et al., 1987; N. Basilinski, G.Dunea, 1991].

Наибольшее внимание исследователей при ХПН привлекают молекулы средней массы и продукты свободно-радикального окисления липидов, обладающие высокой биологической активностью и приводящие к развитию мета-

болических расстройств, дисрегуляции гормональной системы с нарушением функций внутриклеточных гормональных вторичных посредников, к структурно-функциональным сдвигам в биологических мембранах [Н.И. Габриэлян и др., 1981; МЛ.Малахова, 1999; И.В. Казаков, B.C. Тимохов, 1991; А.В.Козлов, В.В. Слепышев, 2001]. При хроническом гломерулонефрите, являющемся основной причиной развития терминальной почечной недостаточности, Ю.И. Гринштейном и соавт. (1991, 1994) и И.Ш. Румянцевым и соавт. (1992), показано патогенетическое значение липопероксидации в генерации молекул средней массы. Однако мнения относительно состояния перекисного окисления липи-дов и антиоксидантной защиты у диализных больных в литературе весьма противоречивы. Так, одни авторы [F. Galli et ah, 1999; Z. Vaiga et al., 1997; D. Deja-nova et al., 1999] считают, что для диализной терапии характерен «кислородный взрыв» в нейтрофилах и моноцитах с последующим истощением факторов антиоксидантной защиты [Ф.А. Тугушева, 2002], другие [Е.А. Стецюк и др., 1989; S. Banni et al., 1996; J.Westhnyzen et al., 1997] наоборот, не выявляют интенсификации перекисного окисления липидов у больных с ХПН до и после процедуры гемодиализа.

В связи с изложенным возникает необходимость дальнейшего изучения процессов эндогенной интоксикации у больных с терминальной стадией ХПН, находящихся на хроническом гемодиализе, с последующей разработкой более оптимальных схем их терапии.

Цель исследования:

Оценить биохимический профиль субстратов эндогенной интоксикации у больных с хронической почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе, и оптимизировать схемы диализной и лекарственной терапии.

Задачи исследования:

1. Изучить степень эндогенной интоксикации у больных с терминальной стадией ХПН путем определения уровня в плазме крови и эритроцитах веществ низкой и средней молекулярной массы и олигопептидов в междиализный период.

2. Определить выраженность окислительного стресса у больных с ХПН в терминальной фазе по содержанию в плазме крови первичных (диеновые конь-югаты и ацилгидроперекиси), вторичных (кетодиены и сопряженные триены, ТБК-активные вещества) и конечных продуктов (шиффовы основания) пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) в междиализный период.

3. Оценить состояние антиоксидантной защиты у диализных больных с ХПН по активности в плазме крови и эритроцитах супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы, а также по уровню общей антиокислительной активности плазмы крови.

4. Исследовать состояние плазматических мембран клеток по характеристике кислотной и осмотической резистентности эритроцитов у больных с ХПН в терминальной стадии, находящихся на программном диализе.

5. Оценить влияние процедуры гемодиализа на выраженность эндогенной интоксикации, состояние ПОЛ, антиокислительной защиты и содержание некоторых гормонов: паратгормона, кальцитонина, глюкогона, инсулина, кортико-тропина, альдостерона и кортизола.

6. Сопоставить влияние процедуры гемодиализа с применением низкопроницаемой и высокопроницаемой мембран на содержание в плазме крови и эритроцитах веществ низкой и средней молекулярной массы, олигопептидов, продуктов ПОЛ.

7. Обосновать оптимизацию схемы экстракорпоральной заместительной терапии и медикаментозного лечения больных с терминальной стадией ХПН.

Научная новизна:

Проведена комплексная оценка выраженности эндогенной интоксикации по спектральной характеристике и количеству веществ низкой и средней молекулярной массы (ВН и СММ), содержанию олигопептидов в плазме крови и на эритроцитах с расчетом величины катаболического пула (ВКП) и интегрального индекса эндогенной интоксикации (ИИЭИ), по накоплению в плазме крови продуктов липопероксидации в процессе лечения программным гемодиализом у больных с терминальной стадией ХПН. Показано, что у диализных больных повышена интенсивность ПОЛ, снижена осмотическая и кислотная стойкость эритроцитов на фоне значительного падения общей антиоксидантной защиты плазмы крови, что процедура гемодиализа способствует интенсификации ПОЛ и снижению антиокислительных резервов. Уровень истощения антиокислительной системы у пациентов с ХПН зависит от длительности («стажа») диализной терапии. Продемонстрирована клиническая эффективности применения тонарола в комплексном лечении больных с терминальной почечной недостаточностью, находящихся на программном диализе, по выраженности ПОЛ и состоянию антиоксидантной защиты.

Выявлены различия спектральных характеристик ВН и СММ в плазме крови в междиализный период у больных с ХПН по сравнению со здоровыми лицами. Охарактеризован эндокринный профиль плазмы крови у пациентов с ХПН в интрадиализный период и после операции гемодиализа. Установлена зависимость выраженности эндогенной интоксикации после стандартного сеанса гемодиализа от характеристик мембраны используемого диализатора (Fresenius F6 HPS-низкопроницаемый и Fresenius Р60-высокопроницаемый). Продемонстрирована более высокая эффективность высокопроницаемого диализатора по сравнению с низкопроницаемым по характеристикам ИИЭИ, содержанию в плазме крови и на эритроцитах олигопептидов.

Теоретическая и практическая значимость

Полученные данные дополняют сведения о характере и выраженности эндогенной интоксикации у больных с ХПН в терминальной стадии, находящихся на программном гемодиализе. Результаты работы свидетельствуют о необходимости контроля содержания в крови ВН и СММ, олигопептидов, ИИЭИ, особенно у пациентов с интрадиализной патологической симптоматикой, и при высоких значениях этих показателей даже после операции гемодиализа курс

диализа с низкопроницаемой мембраной периодически сочетать с использованием высокопроницаемого диализатора. В то же время показано, что использование для операции высокопроницаемого диализатора приводит к ускорению падения содержания в крови больных общего белка, альбуминов, показателей антиокислительной системы организма. Данные о развитии истощения антиок-сидантных резервов у пациентов по мере удлинения «жизни на диализаторе» показывают необходимость использования в комплексной терапии терминальной стадии ХПН антиоксидантных препаратов. Использование тонарола у данного контингента больных указывает на его эффективность по поддержанию антиоксидантной системы в интрадиализный период.

Внедрение результатов исследования в практику

Основные положения и выводы диссертационной работы внедрены в практику работы Башкирского центра амбулаторного диализа (г. Уфа), в учебном процессе кафедры биологической и биоорганической химии в разделах «Биохимия детоксикации», «Биохимия почек и мочи», в элективном курсе «Па-тохимия и основы клинической биохимии».

Основные положения, выносимые на защиту

1. У больных с ХПН в терминальной стадии, находящихся на программном гемодиализе, в интрадиализный период ВН и СММ, олигопептиды в плазме крови и эритроцитах существенно различаются по уровню и спектральной характеристике.

2. У диализных больных повышена интенсивность ПОЛ, снижена активность антиокислительной системы, осмотическая и кислотная резистентность эритроцитов.

3. В результате процедуры гемодиализа, наряду со снижением в крови уровня продуктов эндогенной интоксикации, происходит интенсификация ПОЛ, падение общей антиоксидантной активности плазмы, и с удлинением продолжительности программного диализного лечения увеличивается выраженность истощения антиокислительной защиты.

4. Применение тонарола в комплексном лечении больных с ХПН, находящихся на программном гемодиализе, способствует снижению ПОЛ и увеличению общей антиоксидантной активности плазмы крови.

5. Гемодиализ с высоко проницаемым диализатором (Fresenius F60) приводит к более эффективному выведению олигопептидов и падению ИИЭИ, чем с низкопроницаемым диализатором (Fresenius F6 HPS), но ускоряет снижение в крови содержания общего белка, альбуминов, показателей антиоксидантной защиты.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «Башкирского государственного медицинского университета МЗ и СР РФ».

Апробация работы и публикации:

Материалы работы доложены и обсуждены на 69-й Республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых Респуб-

лики Башкортостан с международным участием «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Болезни почек: эпидемиология, диагностика, лечение» (Кызыл, 2004), V научной конференции молодых ученых «Региональная медицинская наука: тенденции и перспективы развития: Аспирантские чтения - 2004» (Самара, 2004), Республиканской научно-практической конференции «Научный прорыв - 2004» (Уфа, 2004), совместном заседании кафедры биологической и биоорганической химии ГОУ ВПО «БГМУ МЗ и СР РФ», клинической лабораторной диагностики ИПО ГОУ ВПО «БГМУ МЗ И СР РФ», медицинской секции Башкирского отделения Всероссийского биохимического общества при РАН и Башкирского центра амбулаторного диализа Республиканского кардиологического диспансера (Уфа, 2004).

Основное содержание работы опубликовано в 7 научных публикациях.

Объем и структура диссертации:

Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 19 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав собственных данных, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 258 источника, из которых 75 иностранных.

Содержание работы

Материалы и методы использования

Работа выполнена в результате обследования 73 больных с ХПН в терминальной стадии, находившихся на программном гемодиализе в Башкирском амбулаторной центре диализа (руководитель - к.м.н. А.В. Дмитриев) в 20022004 гг. Возраст больных колебался от 21 до 65 лет. Мужчины составили 60,3%, женщины - 39,7. Наиболее частой причиной развития ХПН являются хронический гломерулонефрит с исходом в нефросклероз - 72,6% больных, по-ликистоз и мультикистоз почек - 9,6% и инсулинзависимый сахарный диабет -9,6%. Срок диализной терапии колебался от 13 до 181 недели: 13-52 недели (до 1 года) - 24 человека (32,9%), 53-104 недели (до 2 лет) - 31 (42,4%), 105-156 недель (до 3 лет) - 10 (13,7%). 151-181 неделя (более 3 лет) - 8 (10,9%). Наиболее частыми осложнениями были анемия (100%), миокардиодистрофия (93,2%) и нефротическая артериальная гипертензия (23,3%).

Гемодиализ осуществляли на аппарате F 4008S (Германия) с диализатором Fresenius F6 HPS (низкопроницаемым) и Fresenius F60 (высокопроницаемым) в стандартных условиях с использованием бикарбонатного раствора. Ги-покоагуляцию на диализе осуществляли введением фраксипарина или клексана, лечение анемии - рекормоном, эпокрином, сорбифер дурулесом, коррекцию нарушения кальциевого обмена - кальций D3 никомедом. Уровень артериального давления регулировали в междиализный период преимущественно ингибиторами ангиотензинкорвертирующего фермента и антогонистами кальция. Диализная программа у пациентов была индивидуальной с учетом «сухой» массы, прибавки массы тела в междиализный период и других параметров, со-

ставляя от 5 час. 3 раза (41 человек) до 4 час. 2 раза в неделю (5 человек), средняя интенсивность диализного времени - 13,4±0,7 час, a Kt/V - 1,37±0,12. Контролем служили данные исследования 22 практически здоровых лиц в возрасте 18-50 лет.

Для решения поставленных задач у больных исследовали:

1) общепринятые биохимические константы с использованием анализатора FP-910 (Labsystems) согласно прилагаемым инструкциям к стандартным наборам: общий белок крови, альбумин, мочевина, креатинин, холестерин, билирубин, неорганический фосфор, активность АЛТ, ACT, ЩФ, а-амилазы; 2)содержание ионов Na, К, Са - ионометрически с помощью ионоселектив-ных электродов; 3) общее содержание и спектрограмму ВН и СММ в плазме крови и эритроцитах по М.Я. Малаховой (1999) и ОП с реактивом Лаури с расчетом Кь ВКП плазмы, ИИЭИ; 4) состояние оксидантно-антиоксидантной системы: ДК и АГ, КД и СТ, ШО в гептановой и изопропаноловой фракциях ли-пидного экстракта плазмы крови [И.А. Волчегорский и др., 1989 ], ТБК-активных соединений (малоновый диальдегид, ацетоальдегид и др.) с 2-тиобарбитуровой кислотой [А.И. Карпищенко, 1999]. активность СОД (КФ 1.15.1.1) по Fried (1975), каталазы (КФ 1.11.1.6) по М.Я. Королюк(1988) и ОАА плазмы крови по Е.Б. Спектору (1984) и каталазную активность эритроцитов по А.Н. Баху и С.З. Зубковой (1963), осмотическую резистентность [B.C. Камышников, 1999] и кислотную резистентность эритроцитов (И.И. Гительзон, И.А. Терсков, 1959); 5) содержание гормонов с помощью стандартных наборов: кор-тикотропина - наборами реагентов ELSA-ACTH (Франция), альдостерона и кортизола - IMMUNOTECH RIA KIT (Греция), паратгормона и кальцитонина -CIS-BIO-PTH (Франция), инсулина и глюкогона - IMMUNOTECH (Чехия) и измерением радиоактивности на сцинтилляционном счетчике «Гамма-12».

Забор крови осуществляли непосредственно перед сеансом и в течение первого часа после гемодиализа.

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета Statis-tica 6.0 и оценкой в группе выборки значения средних, среднеквадратичных отклонений медианы, соответствия распределения признака закону нормального распределения. Сравнение групп проводили с использованием параметрических (t-критерий Стьюденса) и непараметрических (критерий Манна-Уинти) методов [С. Гланц, 1999].

Результаты исследований и их обсуждение

Изучение общепринятых биохимических и клинико-лабораторных показателей у больных показали, что по мере увеличения продолжительности диализного лечения наблюдается постепенное, но достаточно интенсивное снижение массы тела, особенно в первые годы от начала программного гемодиализа. При относительном постоянстве других параметров клинических показателей у больных с разным «стажем» диализной жизни происходят закономерные изменения уровня артериального систолического преддиализного давления: его нарастание в первые годы и снижение при лечении 3 и более лет. Вероятно, на длительной терапии программным гемодиализом остаются только те больные,

у которых удается как можно дольше купировать повышение артериального давления, поскольку именно состояние сердечно-сосудистой системы является определяющим прогностическим фактором, влияющим на выживаемость больных при программном гемодиализе [М.М. Волков, 1997].

У всех диализных больных выявляется анемия, характеризуемая как снижением содержания эритроцитов, так и уровнем гемоглобина. С удлинением срока диализной терапии анемия продолжает усугубляться, несмотря на то, что больные в достаточной мере получают мощные антианемические препараты (рис.1).

«Стаж»диализного лечения

Рисунок 1. Влияние продолжительности программного гемодиализа на уровень в крови гемоглобина (1), альбумина (2) и активность щелочной фосфо-тазы (3), в процентах к контролю, принятому за 1000%.

Хотя у диализных больных среднее содержание белка и альбумина крови не выходили за пределы референтных значений, однако по мере удлинения ге-модиализного «стажа» выявлялось снижение величины этих важных показателей. Из других биохимических констант в сыворотке крови отмечалось резкое повышение мочевины и креатинина, некоторое увеличение содержание билирубина и холестерина, активности АлТ, АсТ и амилазы, значительное и зависимое от длительности лечения программным гемодиализом увеличение активности щелочной фосфатазы. Было также установлено некоторое повышение сред-

него содержания калия и ионизированного кальция и статистически значимый рост уровня фосфора.

Результаты исследований гематологических и биохимических показателей у диализных больных в целом соответствуют имеющимся литературным и подтверждают сведения о том, что у пациентов наблюдаются нарушения бел-ково-энергетического, липидного и кальций-фосфатного метаболизма. Сама процедура диализа с использованием низкопроницаемой мембраны (Fresenius F6) не оказывало статистически значимого влияния на уровень Hb и эритроцитов, общего белка и альбумина сыворотки крови, активность АлТ и ЩФ, уровень холестерина и триглециридов. Количество К+, Са++ и фосфата снижалось, а концентрация мочевины уменьшалось на 52%, креатинина - на 68,6%, билирубина - на 33,9%. Хотя такой клиренс мочевины и креатинина свидетельствует о достаточной эффективности диализной терапии [А.Ю. Николаев, Ю.С. Мило-ванов, 1999; Д.Т. Даугирдас и др., 2003], уровень их оставался значительно более высоким, чем у здоровых лиц.

К настоящему времени принято, что эффективность режима гемодиализа отражает коэффициент K/V, рассчитываемый по интенсивности удаления мочевины. Однако этот вопрос продолжает обсуждаться [ЕА. Стецюк и др., 2003; J.Levine, D. Bernard, 1990], и с позиций лабораторных признаков оценки качества диализной терапии внимание исследователей продолжает привлекать уровень «молекул средней массы», которым придают роль основного «субстрата эндогенной интоксикации» [А.С. Владыка и др.. 1987; АА. Клешкун и др.. 1990; В.В. Николайчик и др., 1991; А.Я. Малахова, 1999]. Многообразие клинических проявлений эндотоксикоза при накоплении МСМ при почечной недостаточности, негативное влияние МСМ на различные метаболические процессы, состояние и функционирование биологических мембран показаны с применением различных методических подходов [И.В. Казаков, B.C. Тимохина, 1991].

С целью нивелировки недостатков метода определения МСМ, предложенный еще Н.И. Габриэляном (1981, 1983), или его модификаций, для изучения выраженности эндогенной интоксикации у больных с ХПН нами был использован метод определения ВН и СММ и олигопептидов, предложенный МЛ. Малаховой [1995, 1999] и позволяющий проанализировать концентрацию более 200 соединений от низкой молекулярной массы до 10000 Да на эритроцитах и в плазме крови.

Проведенные исследования показали, что у больных в междиализный период накопление ВН и СММ в плазме крови и эритроцитарной массе протекает с различной интенсивностью: увеличение их уровня в плазме крови происходит значительно быстрее, чем в клетках крови (таблица 1).

Аналогичная диссоциация накопления в плазме крови и эритроцитах была установлена и для олигопептидов. Полученные данные представляют значительный интерес и относительно накопления «уремических токсинов» в клетках других тканей. Поскольку эритроцит является общепринятой моделью исследования внутриклеточных процессов при различных физиологических и патологических состояниях, то можно сделать вывод, что у больных, получающих

регулярный гемодиализ в адекватных дозах, в междиализный период происходит такое накопление в тканях веществ катаболического происхождения,

Таблица 1 - Содержание ВН и СММ, олигопептидов в плазме крови и эритроцитах у больных с ХПН в терминальной стадии, находящихся на программном диализе,

Показатели Контроль, п=20 До диализа, п=30 После диализа, п=30

ВН и СММ плазмы, усл. ед. 9,11±0,260 33,67*2,841*" 14,03±0,528**'У>Л'

ВН и СММ эритр., усл.ед. 19,30±0,421 32,06±1,627ххх 25,28¿0,657,и•vvv

ОП плазмы, г/л 0,4б±0,022 1,62*0,087"" 1,22*0,046ххх,у"

ОП эритр., г/л 0,78±0,032 1,40±0,054ххх 1,08*0,039"'теу

к, 0,47±0,012 1,05*0,028"" 0,56±0,022Х-"1Л'

ВКП, % 11,03±0,36 32,3*2,79"" 19,3*2,11™-™

ИИЭИ 19Д4±1,38 99,43*4,Зб"" 39,53*2,Об""'1"™

Примечания. * - Р < 0,05; - Р < 0,01;ххх - Р < 0,001 с контролем; у - Р <0,05; "У-Р< 0,01; "™-Р< 0,001 до и после проведения диализа.

позволяет поддерживать гомеостаз и основные функции органов и систем в условиях субуремии. При этом профиль спектральной кривой в пределах 238-306 нм ВН и СММ в эритроцитах у больных с терминальной стадией ХПН приближался к таковой у здоровых лиц. Это позволяет с большой долей вероятности констатировать, что по своей характеристике вещества низкой и средней молекулярной массы, накапливающиеся в эритроцитарной массе больного в междиализный период, и у здоровых лиц мало отличается друг от друга, а различия касаются в основном количественного содержания (рисунок 2). В тоже время спектрограммы ВН и СММ плазмы крови диализных больных существенно отличались от таковой у здоровых лиц по смещению максимума длин волн, высоте расположения и формам кривой, углом наклона ветвей гиперболы к основанию графика. Эти данные свидетельствуют в пользу отличия течения метаболизма у диализных больных по сравнению с здоровыми лицами с преимущественным накоплением в биологических жидкостях и тканях компонентов эндогенной интоксикации, определяемых при длине волны между 238-270 нм. Можно полагать, что стойкое повышение пула веществ, определяемых при этих длинах волн (238-260 нм) является плохим прогностическим признаком для пациентов, находящихся на хроническом диализе, поскольку именно в этом интервале регистрируются в основном соединения катаболического происхождения [М.Я. Малахова, 1995; 1999].

Расчеты ВКП и ИИЭИ дополнительно свидетельствовали о развитии эндогенной интоксикации в междиализный период. Она соответствует состоянию фазы интоксикации с мембранной несостоятельностью, которая может привести к необратимой декомпенсации систем и органов. Поддержание относительного постоянства внутриклеточного, межклеточного, тканевого и системного

гомеостаза в этой ситуации организм не может самостоятельно осуществлять соответствующими механизмами.

Рисунок 2. Спектрограмма ВН и СММ плазмы крови и эритроцитов у больных с терминальной почечной недостаточностью до проведения процедуры гемодиализа.

Ряд 1 - плазма (контроль), Ряд 3 - плазма (больной Г.) Ряд 4 - плазма (больной Б.) Ряд 7 - плазма (больной К.|

ряд 2 - эритроциты (контроль); ряд 8 - эритроциты (больной Г); ряд 5 - эритроциты (больной Б.); ряд 6 - эритроциты (больной К.)

Применение гемодиализной терапии формирует обратимую фазу эндо-токсикоза, фазу временной компенсации с относительно невысоким содержанием веществ катаболического пула. Так, после проведения гемодиализа низкопроницаемым диализатором уровень исследуемых показателей эндотоксико-за у больных ХПН резко снижался. Содержание как ВН и СММ, так и олиго-пептидов на эритроцитах после гемодиализа подвергался менее выраженным изменениям, чем в плазме крови.

Однако величины катаболического пула и ИИЭИ и после диализа почти в 2 раза превышали уровни у здоровых лиц. Эти данные свидетельствуют о том, что проведением сеанса гемодиализа не удается из организма больных полностью удалить «уремические токсины», несмотря на адекватность экстракорпоральной процедуры по таким показателям, как Й/У, снижение содержания мочевины и креатинина. Обращает внимание также и тот факт, что при гемодиализе с низкопроницаемым фильтром в эритроцитах и плазме крови остается значительное количество веществ с более высокой молекулярной массой - оли-гопептидов, и в данном случае ведущее значение приобретают размеры молекул и их соотношения с величиной пор в мембране.

В этой связи нами было проведено исследование содержания в плазме крови диализных больных ряда гормонов, имеющих различную молекулярную массу и растворимость, вносящих весомый вклад в развитие метаболических

сдвигов или приводящих к выраженным осложнениям при ХПН. Изучение содержания кортизола, альдостерона, кортикотропина, инсулина, глюкогона, па-ратгормона и кальцитонина показала, что в междиализный период у пациентов повышен уровень всех указанных гормонов (рисунок 3).

Рисунок 3. Содержание некоторых гормонов в плазме крови у больных с ХПН в терминальной стадии (в %% к контролю, принятому за 100%; к - контроль, 1 - кортизол, 2 - альдостерон, 3 - кортикотропин, 4 - инсулин, 5 - глю-когон, 6 - паратгормон, 7 - кальцитонин; светлые столбики - содержание гормонов до диализа, заштрихованные - после гемодиализа).

Наиболее значительные изменения претерпевали уровни паратгормона, кортикотропина и инсулина, что не противоречит литературным данным [В.М. Ермоленко, 1982; Р. Сайе, B.C. Лим, 2003; Д. Делмяз, М. Кайе, 2003]. Гемодиализ приводил к снижению содержания всех гормонов в плазме крови, но, если уровни кортизола, глюкогона и кальцитонина статистически значимо не отличались от референтных значений, а альдостерона снижался, то содержание остальных оставались повышенными. Особенно высоким оставалась концентрация паратгормона, который, по мнению некоторых авторов [В.В. Барабанова и др., 1997, 1998; М.В. Оглуздина и др., 1998], оказывает токсическое действие через изменение распределения Са++ в клеточных депо и цитоплазме, оказывая влияние на окислительно-восстановительные процессы и метаболизм липидных структур биологических мембран.

Очевидно, что диализные больные характеризуются особым эндокринным статусом, являющимся следствием влияния различных причин: хронического действия уремических токсинов на эндокринную систему, периодического действия процедуры гемодиализа, нарушения рецепции и трансформации

внугриэффекторных клеток регуляторных гормональных сигналов и др. С другой стороны, изменения гормонального фона у диализных больных вносят серьезный вклад в развитие эндогенной интоксикации, определяя характерные изменения метаболизма большинства соединений.

После проведения гемодиализа с использованием низкопроницаемого полисульфонового диализатора F6 уровень большинства гормонов белковой и пептидной структуры, также как и суммарных олигопептидов плазмы крови и эритроцитов оставался повышенным. Совершенно очевидно, что в данной ситуации на первый план с позиции очищения организма от белковых и пептидных фракций «уремического токсина» выступает фактор проницаемости мембраны. Для диализатора F6 клиренс мембраны по мочевине составляет при Qs 300 мл/мин - 234 мл/мин, а клиренс по витамину В^ (м.м. - 1355 Да) -лишь 56 мл/мин. Исследования с использованием диализатора Fresenius F60 с высокопроницаемой мембраной показали возможность и более интенсивного выведения ОП из организма, в то время как выведение низкомолекулярных веществ и среднемолекулярных соединений практически не отличался, чем при использовании мембраны F6 (рисунок 4). Это приводило к более выраженному очищению крови от веществ с молекулярной массой 5000-10000 Да и, в целом, к снижению ИИЭИ.

Рисунок 4. Изменения показателей эндотоксемии у больных с ХПН при гемодиафильтрации с применением мембран разной проницаемости (в %% к контролю, принятому за 100%). 1 - ВН и СММ плазмы крови, 2 - ВН и СММ эритроцитов, 3 - ОП плазмы крови, 4 - ОП эритроцитов, 5 - коэффициент К1,6 - ВПК, 7- ИИЭИ, Р<0,05 между группами с использованием низкопроницаемой и высокопроницаемой мембраны.

Использование высокопроницаемых мембран для программного диализа важно и с позиции снижения интенсивности развития р2-микроглобу-линового амилоидоза [Д. Кей, Д.Е. Хейно, 2003]. Однако после гемодиализа с использованием диализатора Fresenius F60 в стандартных условиях у больных обнаруживалось значимое снижение содержания общего белха и альбумина крови -важнейших признаков развития белково-энергетической недостаточности [А.Ш. Румянцев и др., 1999; К.А. Райхельсон и др., 1999].

Таким образом, для улучшения эффективности диализной терапии у больных с ХПН в терминальной стадии необходимо периодически проводить контроль содержания в крови молекул средней массы и олигопептидов, и при высокой концентрации последних с увеличением ИИЭИ у больных даже в первые часы после процедуры гемодиализа периодически сочетать гемодиализ с использованием низкопроницаемой мембраны сеансами с использованием для этих целей высокопроницаемый диализатор.

Выраженным токсическим эффектом обладают также продукты свободно-радикального окисления липидов, составляющие одну из фракций МСМ. Изучение содержания в плазме крови больных с ХПН различных продуктов ПОЛ и показателей антиокислительной защиты в междиализный период и после сеансов гемодиализа с использованием низкопроницаемой (F6) и высокопроницаемой (F60) мембран позволило резюмировать следующие положения. Содержание первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ в гептановой и изопропаноловой фазах липидного экстракта плазме крови в междиализный период существенно (в 2-3 раза) повышено (таблица 2), что, вероятнее всего

Таблица 2 - Содержание продуктов ПОЛ у больных ХПН, находящихся на программном гемодиализе, Х±т

Показатели Здоровые лица, Больные с ХПН, п=30

п=22 До диализа После диализа

Гептановая фаза

ДК и АГ, ед/мл 0,84±0,03 2,7810,09"" l,29±0,08xx-vvv

КД и CT, ед/мл 0,22±0,02 0,47±0,03ххх 0,42±0,04хх

ШО, ед/мл 0,12±0,01 0,24±0,02хю< 0,15±0,01^

Изопропановая фаза

ДК и АГ, ед/мл 0,68±0,01 2,80±0,11|!ХХ l,43±0,07xxx'vv

КД и CT, ед/мл 0,31 ¿0,02 0,78±0,05ххх 0,62±0,03*х

ШО, ед/мл 0,13±0,01 0,28±0,02'OU< о^о^г*-™

ТБК-с, нмоль/мл 3,71±0,15 7,96±0,23*м 5,77±0,20xx'vv

Примечание. * - Р < 0,05;" - Р < 0,01;ххх - Р < 0,001 с контролем; VV-P<0,01;VVV-P< 0,001 до и после лиализа.

связано с выраженным накоплением в плазме крови легко окисляемых субстратов липопероксидации - триглицеридов, ЛПОНП, ЛПНП [А.В. Смирнов, 1998, 1999; ФА. Тугушева и др., 1998, 1999; А.И. Куликова и др., 1999]. При этом у

больных наблюдается истощение факторов антиоксидантной защиты: снижение активности СОД, каталазы и общей антиокислительной активности плазмы крови (таблица 3). В литературе также имеются данные о снижении у диализных больных ферментов антиокислительной системы, падения уровня - 8Ы-групп, глутатиона, а-токоферола и др. [А.И. Куликова и др.. 1998, 2000; БА Бердичевский и др., 2000; Л.В. Кривохижина и др., 2003].

Таблица 3 - Показатели антиоксидантной защиты у больных с ХПН в терминальной стадии,

Показатели Здоровые лица, п=22 Больные с ХПН, п=30

До диализа После диализа

СОД, ед/мл 2,93±0,14 2,31±0,12х 3,16±0,20"у

Катапаза плазмы, мКат/л 17,7±0,90 16,0±0,68 17,6±0,73"

Каталазная активность эритроцитов, ед. 34,0±1,26 39,7±1,29* 37,2±2,30

ОАА, % 38,9*1,20 28,3±2,61хх,у

Примечание. х-Р <0,05; ХХХ-Р<0,001 с контролем;*-Р <0,05; - Р < 0,01 до и после диализа.

Проведение гемодиализа приводило к статистически значимому снижению продуктов ПОЛ, повышению активности СОД, однако общая антиокислительная активность плазмы, характеризующая в основном неферментативное звено оставалась значительно сниженной. Небезынтересно констатировать также, что с увеличением количества сеансов гемодиализа уровень факторов антиоксидантной защиты снижается, т.е. по мере удлинения «диализной жизни» больных происходит постепенное истощение антиокислительных резервов организма. Кроме того, результаты проведенных исследований свидетельствуют, что процедура гемодиализа с высокопроницаемой мембраной оказывает более неблагоприятное воздействие на антиоксидантную систему у больных с ХПН, чем сеансы диализа с низкопроницаемым диализатором (рисунок 5). Одним из важнейших патогенетических следствий воздействия эндогенной интоксикации и активации ПОЛ у больных с ХПН является нарушение микроструктуры и функции клеточных мембран. Выражением этих изменений в наших исследованиях стали снижение кислотной устойчивости эритроцитов и со снижением доли среднестойких и увеличением доли повышенностойких клеток, а также снижение осмотической проницаемости эритроцитов. Указанные изменения стабильности эритроцитарных мембран безусловно отражают состояние биомембран в различных органах и тканях диализных больных, а также являются важным патогенетическим фактором развития тяжелой анемии [Т.Д. Шостка, 1997].

Учитывая данные о влиянии диализной терапии на состояние процессов липопероксидации и постепенное снижение антиокислительного потенциала у данной группы пациентов нами было включено в схему лечения больных курс терапии с использованием сравнительно давно применяемого в клинической

Рисунок 5. Содержание продуктов ПОЛ в гептановой фазе экстракта плазмы крови и ОАА плазмы крови (в процентах к контролю, принятому за 100%) до и после сеанса гемодиализа с низкопроницаемой (1) и высокопроницаемой (2) мембраной (до диализа - светлые столбики, после диализа - заштрихованные столбики, *) - Р<0,05 между группами с использованием низкопроницаемой и высокопроницаемой мембранами диализаторов).

практике антиоксиданта тонарола (ионол, дибунол, 2,6-ди-третбутил-4-метил-фенол), являющего акцептором свободных радикалов, тормозящего пероксида-цию радикалов жирных кислот клеточных мембран и липопротеидов сыворотки крови [Е.И. Серьинова и др., 1990; Е.Б. Меньшиков, Н.К. Зенков, 1993; Р.Ф. За-рудий, 1999]. Исследования показали клиническую эффективность курсового воздействия препарата. У диализных пациентов, принимающих тонарол в междиализный период был снижен уровень некоторых продуктов ПОЛ, и выявлялась более высокая общая антиокислительная активность плазмы крови. Результаты исследования позволяют рекомендовать использование тонарола в схеме лекарственной терапии больных с ХПН в терминальной стадии, находящихся на программном гемодиализе.

Резюмируя данные, полученные при изучении антиокислительной системы, активности ПОЛ, характеристики плазматических мембран у больных с ХПН, а также литературные сведения, можно констатировать, что при принятии лечебных мероприятий по борьбе с эндогенной интоксикацией, гипер- и дислипидемией, анемией в практике диализных отделений следует периодически оценивать состояние антиоксидантной защиты и по возможности включать в базовые схемы лечения препараты, поддерживающие антиоксидантный статус пациента. Это, с одной стороны, должно способствовать снижению образования и/или нейтрализации высокотоксичных продуктов ПОЛ, препятствовать

развитию хронического истощения антиокислительной защиты организма диализных больных, поддерживать микроструктуру и физиологическую функцию мембран и антиоксидантный потенциал клеток.

Выводы

1. Междиализный период у больных с хронической почечной недостаточностью характеризуется нарастанием в плазме крови и эритроцитах содержания веществ низкой и средней молекулярной массы и олигопептидов. При этом интенсивность накопления токсических веществ в плазме крови существенно выше, чем на эритроцитах. Характер спектрограммы веществ низкой и средней молекулярной массы в диапазоне ультрафиолетовых волн длиной от 238 до 310 нм в плазме крови у больных ХПН существенно отличается от таковой у здоровых лиц, в эритроцитарной массе наблюдается лишь преимущественное повышение пула веществ катаболического характера.

2. Применение диализной терапии у больных ХПН в терминальной стадии формирует обратимую фазу временной компенсации эндогенной интоксикации. Использование для гемодиализа низкопроницаемого диализатора (Fresenius F6) резко снижает ряд показателей эндогенной интоксикации, но у больных на эритроцитах сохраняется повышенные количества олигопептидов. Показатели величины интегрального индекса эндогенной интоксикации и катабо-лического пула плазмы крови при этом значительно превышают уровень, определяемый у здоровых лиц.

3. Больные с ХПН в терминальной стадии, находящиеся на программном диализе, характеризуются смещением гормонального профиля периферической крови. В междиализный период в плазме крови наблюдается повышение содержания кортизола, альдостерона, кортикотропина, инсулина, глюкогона, паратгормона и кальцитонина. Гемодиализ с применением низкопроницаемой мембраны способствует снижению уровня гормонов, однако концентрации па-ратгормона, кортикотропина, инсулина и глюкогона остаются повышенными.

4. Гемодиализ с использованием высокопроницаемого диализатора (Fresenius F60) приводит к более интенсивному выведению олигопептидов и более выраженному снижению интегрального индекса эндогенной интоксикации по сравнению с процедурой с применением низкопроницаемой мембраны. После гемодиализа с высокопроницаемой мембраной у больных выявляется статистически значимое снижение содержания в крови общего белка и альбумина.

5. У больных с терминальной почечной недостаточностью в междиализный период в крови многократно увеличивается содержание первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ, одновременно снижается в плазме крови активность супероксиддисмутазы и общая антиокислительная активность, увеличивается каталазная активность эритроцитов. Процедуры гемодиализа, наряду со снижением содержания продуктов липопероксидации, приводят к постепенному истощению антиокислительных резервов. Гемодиализ с высокопрони-

цаемой мембраной оказывает более неблагоприятное воздействие на антиокси-дантную систему, чем с низкопроницаемой.

6. Эритроциты больных, находящихся на программном гемодиализе, характеризуются нарушением микроструктуры и функции плазматических мембран, интергальным выражением которых является снижение их кислотной и осмотической устойчивости.

7. Включение в терапию диализных больных с хронической почечной недостаточностью курсового лечения тонаролом приводит к снижению накопления продуктов ПОЛ и поддержанию уровня общей антиокислительной активности плазмы крови.

Практические рекомендации

1. Для повышения эффективности диализной терапии у больных с хронической почечной недостаточностью в терминальной стадии рекомендуется проводить периодический контроль содержания в крови молекул средней массы и олигопептидов, и при высокой концентрации последних с увеличением интегрального индекса эндогенной интоксикации после проведения процедуры гемодиализа сочетать гемодиализ с низкопроницаемым диализатором с сеансами диализа с высокопроницаемым диализатором.

2. При проведении лечебных мероприятий у больных с терминальной стадией ХПН, находящихся на программном гемодиализе следует оценивать интенсивность липопероксидации и состояние антиокислительной защиты и включать в базовые схемы лечения препараты, поддерживающие антиокси-дантный статус пациента.

3. Применение антиоксидантного препарата тонарол (ионол, дибунол) в дозе 0,5г три раза в день в течении 14 дней способствует снижению накопления в крови токсических продуктов перекисного окисления липидов, повышает общий антиоксидантный статус у больных с терминальной почечной недостаточностью, находящихся на хроническом гемодиализе.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Неустроев Е.Г. Содержание веществ низкой и средней молекулярной массы у больных с хронической почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе / Е.Г. Неустроев // Материалы 69-й Республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых Республики Башкортостан с международным участием «Вопросы теоретической и практической медицины». - Уфа: БГМУ, 2004. - с. 47-48.

2. Неустроев Е.Г. Олигопептиды у больных с терминальной хронической почечной недостаточностью и выведение их при гемофильтрации / Е.Г. Неуст-роев // Материалы 69-й Республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых Республики Башкортостан с междуна-

родным участием «Вопросы теоретической и практической медицины». - Уфа: БГМУ, 2004.-С. 48-49,

3. Неустроев Е.Г. Интенсивность псрекисного окисления липидов у больных с хронической почечной недостаточностью, получающих заместительную диализную терапию / Е.Г. Неустроев, А.Т. Галиева, Л.Р. Шайхуллина // Болезни почек: эпидемиология, диагностика, лечении: Всероссийская научно-практическая конференция, г. Кызыл, 2004/Нефрология, 2004. - т.8, приложение 2. - с. 208-209.

4. Неустроев Е.Г. Состояние эритроцитарных мембран у больных с терминальной почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе / Е.Г. Неустроев, А.В. Дмитриев // // Болезни почек: эпидемиология, диагностика, лечении: Всероссийская научно-практическая конференция, г. Кызыл, 2004/Нефрология, 2004. -т.8, приложение 2. - с. 209-210.

5. Неустроев Е.Г. Выраженность эндогенной интоксикации у больных с хронической почечной недостаточностью, находящихся на программном гемодиализе / Е.Г. Неустроев // Региональная медицинская наука: тенденции и перспективы развития, «Аспирантские чтения - 2004»: Сборник материалов докладов V научной конференции молодых ученых. - Самара, 2004. - с. 434-437.

6. Неустроев Е.Г. Влияние тонарола на выраженность оксидативного стресса у больных с хронической почечной недостаточностью, получающих диализное лечение / Е.Г. Неустроев, Р.Ф. Зарудий , А.В. Дмитриев, Р.Э. Хаби-ров // БГМУ, Сборник научных трудов «Научный прорыв-2004», посвященный объявленному в Республике Башкортостан Году Окружающей среды, Дню Республики, 2004. - с. 20-21.

7. Неустроев Е.Г. К вопросу об эндокринном профиле периферической крови у диализных больных с хронической почечной недостаточностью / Е.Г. Неустроев, А.В. Дмитриев, В.О. Щепанский // БГМУ, Сборник научных трудов «Научный прорыв-2004», посвященный объявленному в Республике Башкортостан Году Окружающей среды, Дню Республики, 2004. - с. 21-23.

НЕУСТРОЕВ ЕВГЕНИИ ГЕННАДЬЕВИЧ

МАТЕРИАЛЫ К АНАЛИЗУ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У БОЛЬНЫХ С ТЕРМИНАЛЬНОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ПРОГРАММНОМ ГЕМОДИАЛИЗЕ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 02.11.2004 Формат 60x90, Заказ № 356. Тираж 100 Отпечатано методом ризографии в ООО «Плакат» 450000, г. Уфа. Ул. Ленина, 30

»22628

РНБ Русский фонд

2005-4 18056