Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОЦЕНКА ТЯЖЕСТИ УРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБСТРУКЦИИ У ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМ МЕГАУРЕТЕРОМ НА ОСНОВАНИИ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАРКЕРОВ МОЧИ

Краснова Е.И. 1 Дерюгина Л.А. 1 Захарова Н.Б. 1 Федорова И.А. 2
1 ГБОУ ВПО «Саратовский Государственный медицинский университет им. В.И.Разумовского Министерства здравоохранения России»
2 Национальный исследовательский Саратовский государственный университет
Выполнено исследование уровней биомаркеров воспаления (интерлейкин-1β, фактор некроза опухоли-α, моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1), ангиогенеза (васкулоэндотелиальный фактор роста) и фиброгенеза (матриксная металлопротеиназа-9) в моче 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером. Установлено, что уровень IL-1β в моче коррелировал с основными лабораторными критериями воспаления, и явился интегративным показателем активности пиелонефрита. Обнаружена связь уровней ангиогенного фактора VEGF и профиброгенного MCP-1 с показателями почечной гемодинамики, что позволило считать повышение уровней данных факторов в моче признаком ишемии почечной паренхимы на фоне тубулоинтерстициального воспаления. Уровень MMP-9 коррелировал с параметрами сократительной функции мочеточника. Его повышение достоверно отличало группу детей с нарушенной сократительной функцией мочеточника. Достоверных данных о диагностической значимости определения TNF-α в моче детей с врожденным мегауретером не получено.
врожденный нерефлюксирующий мегауретер
интерлейкин-1β
фактор некроза опухоли-α
васкулоэндотелиальный фактор роста
моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1
матриксная металлопротеиназа-9
1. Морозова О.Л. Изменения цитокинового профиля у детей с обструктивными уропатиями / Д.А. Морозов, А.А. Свистунов, О.Л. Морозова, В.В. Моррисон // Материалы I Российского съезда детских урологов. - М., 2008. - С. 16-17.
2. Лакомова Д.Ю. Биомаркеры воспаления у детей с обструктивными уропатиями / Д.А. Морозов, О.Л. Морозова, Д.Ю. Лакомова и др. // Цитокины и воспаление. - 2010. - Т. 9. - № 2. - C. 69-74.
3. Сабирзянова З.Р. Казанская И.В., Мудрая И.С. и др. Диуретическая сонография как метод оценки уродинамики при различных формах обструктивного мегауретера у детей раннего возраста // Актуальные проблемы педиатрии: материалы IX Конгресса педиатров России. - М., 2004. - С. 176-177.
4. Arena, S. Long-term follow-up of neonatally diagnosed primary megaureter: Rate and predictors of spontaneous resolution / S. Arena, С. Magno, A.S. Montalto et al. // Scand J Urol Nephrol. - 2012. - №46(3). - Р. 201-7.
5. Arnould, C. MMP9 limits apoptosis and stimulates branching morphogenesis during kidney development/ M. Lelièvre-Pégorier, P. Ronco, B. Lelongt // J. Am Soc Nephrol. - 2009. - Vol. 20(10). - P. 2171-80.

Врожденный нерефлюксирующий мегауретер, объединяющий различные варианты обструкции мочеточника, представляет наиболее частую нозологию в структуре обструктивных уропатий, учитывая многообразие его клинических форм от минимального расширения дистального отдела мочеточника с благоприятным течением до тяжелого двустороннего уретерогидронефроза с нарушением функции почек.

Признаки тяжелой уродинамической обструкции мочеточника, т.е. активное течение пиелонефрита, нарушение почечной гемодинамики и выраженная дилатация мочевых путей, служат показанием к хирургическому лечению и в настоящее время. Однако, учитывая многочисленные литературные данные о высокой частоте спонтанной резолюции врожденного мегауретера [4], проблема диагностики тяжести обструкции мочеточника становится все более актуальной

Диагностические мероприятия, в большинстве своем носящие инвазивный характер, имеют ограничения в использовании у детей раннего возраста. В то же время применение современных лабораторных технологий позволяет осуществлять мониторинг состояния мочевыделительной системы ребенка, начиная с рождения.

В настоящее времени известно, что для диагностики активности воспалительного процесса может быть использовано лабораторное исследование провоспалительных цитокинов и хемокинов в биологических жидкостях, а для оценки ишемии почечной паренхимы - анализ экскреции фактора роста эндотелия сосудов (Vascular endothelial growth factor - VEGF) и матриксных металлопротеиназ (ММР) [1, 2]. Опубликованы данные о том, что концентрацию некоторых из медиаторов воспалительного процесса можно определять и в моче, хотя исследования подобного рода весьма фрагментарны. Вместе с тем именно неинвазивные методы количественного анализа цитокинов наиболее перспективны при разработке современных лабораторных технологий оценки тяжести уродинамической обструкции и прогноза развития хронической почечной недостаточности.

Цель исследования: определить клиническую значимость исследования биомаркеров воспаления (интерлейкин-1β, фактор некроза опухоли-α), ангиогенеза (васкулоэндотелиальный фактор роста) и фиброгенеза (моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1, матриксная металлопротеиназа-9) в моче для оценки тяжести уродинамической обструкции мочеточника у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером.

Материалы и методы исследования

Проведено комплексное обследование 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером в возрасте от 1 мес. до 11 лет (медиана 7 мес., нижний квартиль 3 мес., верхний квартиль 2 года), находившихся на лечении в детской хирургической клинике ГБОУ «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Министрства здравоохранения России». Распределение пациентов по полу, возрасту и диагнозу представлено в табл. 1.

Таблица 1 Распределение больных по полу, возрасту и диагнозу (n = 47)

Пол

 

Возраст

Односторонний МУ (n = 34)

Двусторонний МУ (n = 7)

КЗУ + двусторонний МУ (n = 3)

МУ единственной почки (n = 3)

М

Д

М

Д

М

Д

М

Д

2 нед.-12 мес.

14

5

4

3

2

-

1

-

1-5 лет

11

2

-

-

1

-

1

-

> 6 лет

2

-

-

-

-

-

-

1

Примечание: М - мальчики, Д - девочки. Односторонний МУ - односторонний мегауретер, двусторонний МУ - двусторонний мегауретер, КЗУ+двусторонний МУ - двусторонний мегауретер в составе симптомокомплекса клапанов задней уретры, МУ единственной почки - мегауретер единственной почки.

Всем детям проведен стандартный комплекс урологического обследования: сбор жалоб и анамнеза, клинический осмотр, проведение лабораторных исследований крови и мочи, ультразвуковые исследования почек и мочевого пузыря с допплерометрией, рентгенологические исследования (экскреторная урография, динамическая нефросцинтиграфия, компьютерная томография органов забрюшинного пространства с контрастным усилением, микционная цистоуретрография).

Исследование сократительной функции расширенного мочеточника (ультразвуковая уретеропельвиометрия с оценкой частоты сокращения мочеточника в 1 минуту) выполняли на фоне оральной гидратации (10 мл/кг) за 30-40 мин до исследования, у детей грудного возраста - через 30-40 мин после кормления. Оценивали объем мочевого пузыря, диаметр мочеточника в дистальном отделе, площадь чашечно-лоханочного комплекса, количество сокращений мочеточника за 1 минуту. Нормальная частота спонтанных сокращений мочеточника составляет от 2 до 7 в минуту, а при стимуляции фуросемидом возрастает до 4 и более в минуту [3]. Использование диуретической стимуляции (0,5 мг/кг фуросемида внутримышечно) и повторное исследование через 15, 30 и 45 минут после введения диуретика в качестве провокационной пробы позволило выделить группу из 9 детей с низкой сократительной функцией мочеточника (средняя частота сокращения мочеточника на протяжении исследования от 0 до 3,5 в мин), и группу из 38 пациентов с нормальной сократительной функцией мочеточника (4-7,6 в мин).

Для оценки активности воспаления, ангиогенеза и фиброгенеза в мочевых путях у 47 детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером было выполнено исследование в моче уровня биомаркеров воспале- ния - интерлейкина-1β (IL-1β), фактора некроза опухоли-α (TNF-α); фиброгенеза - моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1 (MCP-1), ангиогенного фактора - фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), и фермента матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9).
Исследование содержания биомаркеров в моче проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск, Россия) и «Bender MedSystems» (Австрия) на иммуноферментном анализаторе «Stat-Fax 2010» (США). Для статистического анализа результатов исследования биомаркеров в моче детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером была создана группа сравнения, в которую вошли 20 детей с малой хирургической патологией (пупочной и паховой грыжей), стратифицированные по возрасту и полу.

Статистический анализ данных проводили с помощью пакетов прикладных программ Microsoft Office Exel (Microsoft Corporation) и Statistica for Windows v6.0 (StatSoft-Russia). Анализ вида распределения количественных признаков проводился с использованием критерия Шапиро-Уилка. Использовали методы описательной статистики, непараметрические методы корреляционного анализа (гамма-корреляция), сравнение двух независимых групп с использованием критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверными при p ≤ 0,05. Для оценки диагностической эффективности методов лабораторного исследования биомаркеров мочи проводили построение и анализ характеристической кривой (Receiver Operator Characteristic, ROC-анализ) с использованием программного обеспечения SPSS 13.0 for Windows (SPSS Inc.). Информативность показателя оценивали по величине площади под кривой (AUC). Чем ближе кривая к диагонали (AUC = 0,5), тем ниже диагностическая ценность показателя, чем ближе площадь под кривой к 1, тем эффективнее диагностический тест.

Результаты исследования и их обсуждение

При сравнительном анализе результатов исследования уровня биологически маркеров в моче отмечены достоверные различия основной группы и группы сравнения для VEGF (p < 0,0000001), MCP-1 (p < 0,04), IL-1β (p < 0,003). Не получено достоверных различий для TNF-α (p > 0,06) и MMP-9 (p > 0,8) (табл. 2).

При оценке жалоб, результатов стандартных лабораторных и инструментальных методов исследования у пациентов с различной сократительной функцией мочеточника обнаружены достоверные различия групп по основным критериям тяжести уродинамической обструкции: степени активности воспаления, дилатации мочевых путей и показателям почечной гемодинамики. Последнее доказывает патогенетическую обоснованность дифференциации вариантов мегауретера по состоянию сократительной функции мочеточника.

Таблица 2 Сравнительный анализ уровня биомаркеров мочи детей основной группы и группы сравнения

Биомаркеры

Основная группа (N = 47)

Группа сравнения (N = 20)

Me

LQ

UQ

Me

LQ

UQ

*p-level

VEGF

185,4

85,95

303,3

45,4

39,05

60,25

< 0,0000001

MCP-1

85,9

51,2

140,1

51,5

17,55

113,55

< 0,04

TNF-α

2,0

0,745

2,0

3,74

1,315

7,37

> 0,06

IL-1β

1,0

1,0

1,0

2,325

1,325

3,265

< 0,003

MMP-9

2,0

0,6

2,1

2,0

1,7

2,45

> 0,8

Примечание: Me - медиана, LQ - нижний квартиль, UQ - верхний квартиль, *p-level - критерий достоверности различий, вычисленный методом сравнения двух независимых групп с использованием U-критерия Манна-Уитни.

В ходе анализа активности воспаления у пациентов основной группы установили, что уровень IL-1β в моче коррелировал с лабораторными показателями пиелонефрита (лейкоцитурия, лейкоцитоз). Наиболее тесная корреляция отмечена с лейкоцитозом крови (коэффициент корреляции γ = 0,8073, p = 0,00007). Пациенты с тяжелыми уродинамическими нарушениями (выраженная дилатация мочевых путей, низкая сократительная функция мочеточника), непрерывно-рецидивирующим течением пиелонефрита имели высокий уровень IL-1β в моче. Таким образом, уровень IL-1β в моче явился интегративным показателем активности пиелонефрита у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером. Для оценки эффективности использования IL-1β в качестве критерия активности пиелонефрита у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером проведен ROC-анализ. Результаты анализа представлены в табл. 3 и на рисуноке (а).

Таблица 3 Результаты ROC-анализа для IL-1β, VEGF и MMP-9

Показатель

AUC

p

95% ДИ

Cut off

Чувствительность

Специфичность

IL-1β

0,869 ± 0,093

< 0,0001

0,687-1,051

1,3 пг/мл

80%

97%

VEGF

0,966 ± 0,034

< 0,03

0,899-1,032

508,85 пг/мл

100%

96,6%

MMP-9

0,971 ± 0,026

< 0,0001

0,921-1,022

5,7 нг/мл

100%

94,9%

Примечание: AUC - площадь под кривой, p - коэффициент достоверности (p < 0,05), 95% ДИ - 95% доверительный интервал для значения площади, Cut off - точка разделения показателей на два класса.

а

 

б

 

в

Чувствительность и специфичность метода лабораторного исследования биомаркеров мочи IL-1β (а), VEGF (б) и MMP-9 (в) для диагностики активности пиелонефрита, ишемии почки, нефросклероза и нарушения сократительной функции мочеточника соответственно

Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) является основным маркером повреждения сосудистого русла в процессе ремоделирования почечной паренхимы при ишемии и нефросклерозе. Результаты исследования показали, что уровень VEGF коррелировал с состоянием подкапсульного кровотока (N = 31, γ = 0,9310, p < 0,01).

Мощным профиброгенным фактором является моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1 (МСР-1), который стимулирует трансдифференцировку тубулярных клеток почечной паренхимы в миофибробласты с продукцией ими провоспалительных и просклеротических факторов. Выявлена корреляционная связь уровня МСР-1 в моче и стадии рентгенологических изменений по Н.А. Лопаткину (N = 47, γ = 0,4399, p < 0,0006). При сравнении уровня MCP-1 в моче детей с разными рентгенологическими стадиями мегауретера с использованием U-критерия Манна-Уитни обнаружены достоверные различия уровня MCP-1 в группе уретерогидронефроза (III стадия) по сравнению с I и II стадиями мегауретера (p < 0,006). Кроме того, уровень MCP-1 также коррелировал с состоянием подкапсульного кровотока (N = 31, γ = 0,9286, p < 0,05). Результаты ROC-анализа для MCP-1 представлены в табл. 3 и на рисунке (б).

Особого внимания заслуживает изучение экскреции матриксной металлопротеиназы-9 у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером, что обусловлено ее многочисленными протеолитическими и непротеолитическими свойствами, а также участием в процессах клеточной миграции и дифференцировки, метанефрогенезе [5].

В результате исследования выявлена взаимосвязь параметров сократительной функции мочеточника с уровнем экскреции MMP-9 (N = 47, γ = ‒0,9143, p < 0,000002). При проведении статистического анализа с использованием U-критерия Манна-Уитни выявлено, что различия в уровне MMP-9 между группами c различной сократительной функцией мочеточника достоверны (p < 0,00007). Эффективность дифференциальной диагностики вариантов врожденного нерефлюксирующего мегауретера с различной сократительной функцией по анализу чувствительности и специфичности оценивали с помощью построения характеристической кривой (ROC-анализ). Результаты анализа представлены в табл. 3 и на рисунке (в).

Выводы

Исследование уровня IL-1β в моче обладает высокой диагностической значимостью для оценки активности пиелонефрита у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером на этапах наблюдения и лечения. Исследование мочевых уровней VEGF и MCP-1 может быть использовано для мониторинга состояния почечной гемодинамики и активности тубулоинтерстициального воспаления. Для диагностики состояния сократительной функции мочеточника высокой чувствительностью и специфичностью обладает метод неинвазивного мониторинга уровня MMP-9 мочи.

Рецензенты:

  • Чураков А.А., д.м.н., директор ООО «Медицинский центр «Врачебная практика», г. Саратов;
  • Пучиньян Д.М., д.м.н., профессор, заместитель директора по науке ФГБУ «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Минздравсоцразвития России, г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 23.07.2012.


Библиографическая ссылка

Краснова Е.И., Дерюгина Л.А., Захарова Н.Б., Федорова И.А. ОЦЕНКА ТЯЖЕСТИ УРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБСТРУКЦИИ У ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМ МЕГАУРЕТЕРОМ НА ОСНОВАНИИ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМАРКЕРОВ МОЧИ // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 8-1. – С. 96-100;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30275 (дата обращения: 07.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074