This must be hidden
При поддержке препарата АФАЛАЗА

Цитокины в определении тяжести активной фазы хронического пиелонефрита

13.07.2018
1034
0

Д.Г. Кореньков1 , А.Л. Павлов2
¹ФГБОУ ВО «Северо-западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» МЗ РФ; Санкт-Петербург, Россия
2 СПб ГБУЗ «Александровская больница»; Санкт-Петербург, Россия
Автор для связи: Кореньков Дмитрий Георгиевич Тел: +7 (911) 228-31-73; e-mail: dkoren@mail.ru

Введение

Пиелонефрит представляет собой воспалительное заболевание почек (или одной почки) инфекционного происхождения с преимущественной локализацией патологического процесса в интерстициальной ткани и обязательным поражением чашечно-лоханочной системы. Рецидивирующее течение хронического пиелонефрита отмечается в 80% всех случаев, при этом частота и степень активности обострений определяют тяжесть поражения почек.

Латентное течение хронического пиелонефрита встречается в 15-20% случаев. Актуальность проблемы хронического пиелонефрита, особенно в фазе его обострения (активной фазе), обусловлена не только широкой распространенностью этого тяжелого заболевания, но и нерешенностью многих вопросов патогенеза, диагностики и лечения его рецидивов в зависимости от тяжести обострения воспалительного процесса [1-3].

В последние годы интенсивно разрабатывается концепция важнейшей роли иммунной системы в формировании и в дальнейшем утяжелении течения хронического пиелонефрита.

Однако многие аспекты иммунопатогенеза хронического пиелонефрита остаются неясными [3-4]. Убедительно доказано, что при воспалительном процессе в почках подавляются как клеточные и гуморальные факторы иммунитета, так и факторы неспецефической резистентности [5], увеличивается содержание провоспалительных и антивоспалительных цитокинов в суточном количестве мочи [6-10].

Цитокины – это продуцируемые клетками низкомолекулярные пептиды, осуществляющие короткодистантную регуляцию межклеточных и межсистемных взаимодействий, определяющих выживаемость клеток, стимуляцию и ингибирование их роста, функциональную активность и апоптоз клеток.

При обострении воспалительного процесса в почках, в том числе и хронического пиелонефрита, антигены микробных тел взаимодействуют с макрофагами, нейтрофилами, Т-хелперами и другими клетками крови в системе микроциркуляции почек, а также клетками мышечного слоя и слизистой мочеточников, активируя синтез и выброс в почечный кровоток цитокинов, в том числе провоспалительных и противовоспалительных интерлейкинов.

Провоспалительные цитокины – интерлейкины - iL-1β, iL-6, iL-8, а также FNOα, iFNγ и другие – повышают проницаемость клеточных мембран, активируют сосудисто-тромбоцитарный гемостаз с микротромбообразованием в системе микроциркуляции почек, способствуют увеличению отечности тканей при воспалении и вазодилатации в поврежденном органе за счет увеличения синтеза оксида азота в эндотелии системы микроциркуляции.

Противовоспалительные интерлейкины (iL-2, iL-4, iL-10) являются антагонистами провоспалительных цитокинов [5, 8, 11-16].

В связи с вышеизложенным, логично предположить, что содержание про- и противовоспалительных цитокинов, их соотношение в субстрате, продуцируемом больным органом, в данном случае – в моче, взятой из мочеточника пораженной хроническим пиэлонефритом почки, могут считаться наиболее объективными показателями тяжести обострения воспалительного процесса.

Вместе с тем, в настоящее время тяжесть обострения хронического пиелнефрита оценивается по способу Г.Б. Шульцева и И.В. Бурцева в классификации А.Г. Брюховецкого (1991), определяющему степень активности воспалительного процесса по уровню лейкоцитурии и бактериурии в моче, полученной из мочевого пузыря [17, 18]. Эти признаки не могут быть достоверным критерием интенсивности патологического процесса именно в почках, так как они характерны и для обострения хронического цистита, и для других сопутствующих пиелонефриту или вызывающих его заболеваниях урогенитальной сферы. Кроме того, бактерии и лейкоциты, поступающие в мочевой пузырь из больной почки, разбавляются мочой здоровой почки, поэтому их концентрация в мочевом пузыре при одностороннем пиелонефрите не может полностью отражать выраженность воспалительного процесса.

Цель исследования

Целью настоящего исследования явилось уточнение диагноза обострения хронического пиелонефрита путем исследования изменений уровня провоспалительных и антивоспалительных цитокинов в моче, оттекающей непосредственно из очага воспаления, и сопоставления этих данных с клинической картиной активации воспалительного процесса для включения в терапию в последующем дифференцированной иммунокоррекции в зависимости от тяжести течения заболевания.

Задачи исследования:

  1. У больных с клиническими проявлениями обострения (активной фазы) хронического пиелонефрита разной степени тяжести в моче, взятой из мочеточника пораженной почки, из мочевого пузыря, а также в плазме крови определить уровень провоспалительных (iL-1β, iL-6, iL-8, TNFα, iFNγ) и антивоспалительных цитокинов (iL2, iL-4, iL-10).
  2. На основании полученных данных выявить ведущий критерий, изменение которого соответствует степени тяжести клинических проявлений обострения хронического пиелонефрита, позволяет выделить: легкое течение процесса; течение процесса средней тяжести; тяжелое течение процесса, а также провести дифференциальный диагноз между пиелонефритом и другими воспалительными заболеваниями урогенитальной области.

Материалы и методы

У 64 больных с активной фазой хронического пиелонефрита различной клинической степени тяжести, осложнившего мочекаменную болезнь, в возрасте от 25 до 65 лет и старше, с длительностью заболевания от 3-х до 20 лет (из них 67,2 % женщины и 32, 8 % - мужчин), в моче, взятой из мочеточника пораженной почки (при одностороннем пиелонефрите), в моче, взятой из мочевого пузыря, а также в плазме крови определялся уровень провоспалительных и противовоспалительных цитокинов.

Нормальным считали уровень цитокинов, который определяли у 32 здоровых волонтеров в возрасте от 25 до 32 лет. Следует особо подчеркнуть, что содержание цитокинов в моче из мочеточника и в моче, полученной из мочевого пузыря у здоровых людей, практически должно быть одинаковым. Поэтому в контрольной группе содержание цитокинов определялось в моче, взятой только из мочевого пузыря (табл. 1).

Таблица1. Изменения уровня провоспалительных цитокинов в моче в зависимости от тяжести активной фазы хронического пиелонефрита

Этапы исследования Норма 1 группа II группа III группа
Показатели n = 32 n = 20 n = 26 n = 18
iL-8
Мч, пкг/мл 35 ± 7,0 135 ±1,7* 278 ± 37,0* 1890 ±250**
МП, пкг/мл 35 ± 7,0 50 ± 7,8* 94 ±8,2** 629 ±54,0**
ПК, пкг/мл 76 ± 3,0 83,0 ± 17,0 iL-6 115 ±17,0* 242 ±37,0**
Мч, пкг/мл 36,5 ± 2,5 73 ± 4,0* 114 ± 28,0* 795 ± 13,0"
МП, пкг/мл 36,5 ±2,5 44 ± 3,0 75 ±4,3* 329 ± 41,0*
ПК, пкг/мл 42 ± 6,0 63 ± 4,0* iL -1 Р 124 ± 3,8* 172 ±16”
Мч, пкг/мл 42 ± 4,0 126 ± 8,0” 210 ± 13,0** 294 ±30**
МП, пкг/мл 42 ±4,0 75,0 ± 4,0* 147 ±9,0** 169 ± 12,0**
ПК, пкг/мл 37 ± 2,0 55 ± 3,0* TNFa 74 ± 7,0* 110 ±23,0**
Мч, пкг/мл 40 ± 3,0 86 ± 5,0* 160 ±21,0** 946 ±75,0**
МП, пкг/мл 40 ± 3,0 60 ± 4,0* 96 ± 5,0” 436 ±68,0**
ПК, пкг/мл 62 ± 9,0 83 ± 8,0* iNFy 136 ±17,0* 248 ±32,0**
Мч, пкг/мл 41 ± 3,0 84 ± 5,0” 140 ± 8,0” 238 ±21,0**
МП, пкг/мл 41 ± 3,0 47 ± 2,0 69 ± 4,0* 95 ± 9,0*
ПК, пкг/мл 46 ± 2,0 75 ± 4,0* 105 ± 8,0” 127 ±6,0**

Условные обозначения: Мч – мочеточник, МП – мочевой пузырь, ПК – плазма крови. Достоверность различий: * р - < 0,05; ** р - < 0,001 (сравнение с нормой)

Все пациенты были распределены на три группы в зависимости от клинических проявлений тяжести обострения хронического пиелонефрита по классификации А.Г. Брюховецкого, 1991.

В I группу вошли больные 1-й степени тяжести обострения по этой классификации с жалобами на умеренные боли в пояснице, легким ознобом, субфебрильной температурой тела, умеренным лейкоцитозом.

II группу составили пациенты 2-й степени тяжести, с жалобами на значительные боли в пояснице, особенно на стороне поражения, ознобами, повышенной потливостью, повышением температуры тела до 38-39°С, увеличением СОЭ и выраженным лейкоцитозом.

Больные III группы (3-я степень тяжести по той же классификации) отличались тяжелым общим состоянием, адинамией, проливным потом, повышением температуры тела до 39-40°С, нарушением функции почек. В последующем оказалось, что эти клинические проявления у нескольких пациентов I и II группы были обусловлены обострением хронического простатита или хронического цистита.

Содержание цитокинов определялось с использованием наборов реагентов ТОО «Цитокин» (г. Санкт-Петербург). Измерение концентрации цитокинов проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью двойных антител. Экстинция образцов осуществлялась спектрометрически при длине волны 450нм [14].

Катетеризация мочеточника пораженной почки проводилась с помощью стерильных катетеров длиной 50-60 см и диаметром от 1 до 3 мм (до №9 по шкале Шарьера), наиболее часто использовались катетеры № 4-6. При двухстороннем пиелонефрите катетеризировался только один мочеточник. После введения цистоскопа в мочевой пузырь, наполненный раствором NaCl 0,9%, пуговку окуляра устанавливали в положение 5 часов по циферблату для катетеризации левого, или 7 часов – для катетеризации правого мочеточника. Легкими поворотами цистоскопа вокруг его продольной оси отыскивали устье мочеточника и, надвигая на него объектив цистоскопа, проводили катетер в мочеточник на 2-3 см. Моча из мочеточника забиралась стерильным шприцем и хранилась до исследования в холодильнике при температуре 18°С в течение 2-3х недель. Следует особо подчеркнуть, что при катетеризации мочеточника ни в одном наблюдении исследования не было отмечено утяжеление воспалительного процесса.

Результаты и обсуждение

На основании полученных результатов клинические проявления тяжести обострения (активной фазы) хронического пиелонефрита в трех упомянутых группах были дополнены данными об уровне провоспалительных цитокинов в моче, полученной из мочеточника. Таким образом, для уточнения диагноза целесообразно было выделить: 

  • легкое обострение хронического пиелонефрита (I группа),
  • обострение средней тяжести (II группа),
  • тяжелое течение обострения (III группа).

Представляется, что наиболее достоверно характеризовать степень тяжести поражения почки могут только данные исследования мочи, взятой из соответствующего мочеточника.

Как следует из таблицы 1, наиболее значимые и высоко достоверные изменения уровня провоспалительных цитокинов отмечались в моче, взятой из мочеточника пораженной почки у всех исследуемых больных при обострении одностороннего пиелонефрита, особенно во 2-ой и 3-й группах. В то же время, содержание антивоспалительных цитокинов увеличивалось, но не столь значительно (табл. 2). Так, уровень провоспалительного цитокина iL-8 у больных легкой степени обострения (I группа) был выше в 4 раза в моче из мочеточника пораженной почки по сравнению с нормальными значениями (135±5,6 пкг/ мл к 35±7пкг/мл).

У пациентов с обострением средней тяжести (II группа) уровень iL-8 был в 8 раз выше нормы (278±37 пкг/мл к 35±7пкг/мл), а в третьей группе (тяжелое течение обострения) - в 54 раза (табл. 1). В тоже время, содержание iL-8 в моче, взятой из мочевого пузыря больных I и II групп, было меньше, чем в моче из мочеточника пораженной почки в 2,5-3 раза (табл. 1)

Уровень TNFα и iL-6 в моче из мочеточника пораженной почки при обострении хронического пиелонефрита был также высоким, особенно у пациентов II и III групп, но изменялся в сравнении со своими нормальными значениями в гораздо меньшей степени, чем уровень iL-8 (табл. 1). Так, содержание TNFα в моче мочеточника пораженной почки у больных I группы исследования было выше нормы в 2 раза (86±5 пкг/мл), у пациентов II группы – выше нормы в 4 раза (160±21 пкг/мл) и у больных III группы – выше нормы в 24 раза (946±173 пкг/мл).

Изменения, подобные сдвигам уровня TNFα, наблюдались при исследовании содержания цитокинов: iL- β, iL-6, iFNγ в моче из мочеточника пораженной почки (табл. 1.): их уровень у больных I и II групп увеличивался в 2-3 раза выше нормальных значений, а у пациентов III группы – в 6-7раз (табл. 1.)

При этом в моче из мочевого пузыря значения показателей провоспалительных цитокинов были в 2 раза ниже, чем в моче из мочеточника. Снижение уровня практически всех исследуемых цитокинов в моче из мочевого пузыря в 1,5-2 раза по сравнению с таковым в моче мочеточника при обострении одностороннего пиелонефрита можно объяснить разведением концентрации цитокинов из пораженной почки мочой здоровой почки, поступающей в мочевой пузырь.

Таким образом, наиболее информативным для оценки тяжести воспалительного процесса при обострении хронического обструктивного пиелонефрита является уровень iL-8 из мочи мочеточника пораженной почки, который увеличивается приблизительно в 4 раза при легком обострении, при обострении средней тяжести – в 8 раз, при тяжелом обострении – в 54 раза, по сравнению с нормальными значениями.

Уровень антивоспалительных цитокинов (iL2, iL-4, iL-10) в моче, взятой из мочеточника пораженной почки при обострении хронического пиелонефрита, также повышался на всех этапах исследования, но не столь значительно, как содержание iL-8 (от 2 до 8 раз по сравнению с нормой) (табл. 2), причем их концентрация в мочевом пузыре была ниже, чем в мочеточнике в 1,5-2 раза.

Таблица 2. Изменения уровня антивоспалительных цитокинов в моче в зависимости от тяжести активной фазы хронического пиелонефрита

Этапы исследования Норма 1 группа II группа III группа
Показатели n = 32 n = 20 n = 26 n = 18
iL-2
Мч, пкг/мл 2,8 ±0,5 5 ±0,3 8 ± 0,8* 12 ±2,0**
МП, пкг/мл 2,8 ±0,5 3,0 ± 0,6 4,5 ± 0,7* 5 ± 6,8*
ПК, пкг/мл 3±0,3 3,8 ± 0,2 iL-4 4,3 ± 0,5* 4,7 ±0,6**
Мч, пкг/мл 36 ± 3,0 108 ±7,0“* 216 ±8,0** 290 ±15,0**
МП, пкг/мл 36 ± 3,0 67 ± 2,0* 123 ±7,0** 164 ±10,0**
ПК, пкг/мл 43 ± 2,0 129 ±9,0** iL-10 172 ±11,0** 215 ±17,0**
Мч, пкг/мл 38 ± 5,0 79 ± 3,0* 152 ± 12,0** 228 ±21,0**
МП, пкг/мл 38 ± 5,0 54,5±2,0* 79 ±7,0** 107 ±15,0**
ПК, пкг/мл 39 ± 4,0 117 ±8,0** 195 ± 14,0** 273 ±20,0**

Условные обозначения: Мч – мочеточник, МП – мочевой пузырь, ПК – плазма крови Достоверность различий: * р - < 0,05; ** р - < 0,001 (сравнение с нормой)

Интересно отметить, что у 8 больных средней и тяжелой степени клинически диагностированного обострения одностороннего пиелонефрита содержание провоспалительных цитокинов в мочевом пузыре практически не отличалось от такового из мочи пораженной почки, что могло свидетельствовать об обострении двухстороннего пиелонефрита (IL-8 – 260 мкг/мл у больных II группы и 1730 мкг/мл у пациентов III группы). Этот диагноз был подтвержден УЗИ-исследованием.

У 6-ти пациентов II и III группы содержание провоспалительных цитокинов в моче, взятой из мочевого пузыря, было значительно выше, чем в моче, полученной из мочеточника пораженной почки (iL-8 420 пкг/мл во II группе; iL-8 2500 пкг/ мл у больных III группы). Очевидно, что эти данные говорят не только об обострении хронического пиелонефрита, но и о наличии обострения воспалительного процесса в мочевом пузыре или мочевыводящих путях.

Повышение уровня провоспалительных цитокинов в плазме крови исследуемых больных при обострении хронического пиелонефрита было незначительным: в I и II группах в 1,5-2,3 раза, по сравнению с нормой, и в 3-4 раза – у больных III группы. Однако у 2 пациентов III группы отмечалось повышение iL-8 в плазме в 7 раз выше нормы (с 242 до 1694 пкг/мл), iL-6 – в 5 раз (172 до 860 пкг/мл) и TNFα в 6 раз (с 248 до 860 пкг/мл), что совпало с клиникой и диагнозом уросепсис, подтвержденного данными прокальцитонинового теста.

Следует подчеркнуть, что клинические проявления обострения хронического пиелонефрита в классификации А.Г. Брюховецкого можно наблюдать и при других острых заболеваниях мочеполовой системы (обострении простатита, цистита, уретрита, например). В наших наблюдениях у 2 пациентов с обострением хронического простатита (не вошедших в основные группы исследования) отмечались выраженные боли в пояснице, гипертермия. Лейкоцитурия составляла более 50000 в 1 мл, а количество бактериальных тел в моче из мочевого пузыря превышало 100000 в 1 мл. По данным исследования мочи из мочеточника и УЗИ, почки в воспалительный процесс вовлечены не были. Подобные клинические проявления (гипертермия, ознобы, боли в пояснице, лейкоцитурия, бактерийурия) были отмечены и у 3 больных с обострением хронического цистита. При этом, как и при обострении хронического простатита, при цистите уровень провоспалительных цитокинов в моче из мочеточников был в пределах нормы, а в моче из мочевого пузыря – в 4- 5 раз выше нормы.

Таким образом, можно утверждать, что подтверждение диагноза обострения хронического пиелонефрита и уточнение степени тяжести процесса требует исследования содержания наиболее информативных маркеров воспаления непосредственно в очаге поражения.

Выводы

  1. Определение провоспалительных цитокинов в моче, взятой из мочеточника, и сравнение результатов этого анализа с данными анализа мочи из мочевого пузыря имеет большое диагностическое и дифференциально диагностическое значение.
  2. Уровень провоспалительного цитокина iL-8 в моче из мочеточника пораженной почки может служить основным маркером, определяющим степень тяжести активной фазы хронического пиелонефрита. При легкой степени обострения воспалительного процесса содержание iL-8 в моче из мочеточника больше, по сравнению с нормальными значениями, в 4 раза; при средней степени – в 8 раз, а при тяжелом течении обострения хронического пиелонефрита – в 54 раза.
  3. Уточнение диагноза обострения (активной фазы) хронического пиелонефрита с помощью определения уровня лейкоцитов, микробных тел, а также провоспалительных цитокинов в моче из мочевого пузыря недостаточно объективный способ, поскольку изменение этих показателей характерно и для других заболеваний урогенитальной сферы.
  4. Выраженность воспалительного процесса в почке при одностороннем пиелонефрите невозможно достоверно определить по концентрации упомянутых субстратов в моче мочевого пузыря, так как моча, поступающая из пораженной почки должна «разбавляться» мочой из здоровой почки.
  5. Содержание iL-8 в моче мочевого пузыря, равное таковому из мочи, взятой из мочеточника пораженной почки, может свидетельствовать о двухстороннем пиелонефрите, а его высокий уровень, значительно превышающий содержание в моче, взятой из мочеточника, следует расценивать как результат возможного присоединения воспалительного процесса в мочевом пузыре или мочевыводящих путях.
  6. Уровень провоспалительных цитокинов (iL-6, iL-8, ТNFα) в плазме крови, превышающий нормальные значения в 5-7 раз при обострении хронического пиелонефрита, свидетельствует о возможности развития уросепсиса, что подтверждается значениями прокальцитонинового теста.

Исследование не имело спонсорской поддержки. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

  1. Брюховецкий А.Г. Пиелонефриты. Диагностика и лечение внутренних болезней. Под. ред. академика Коморова Ф.И. М.; 1991:283-293.
  2. Румянцев А.Ш., Гончарова Н.С. Этиология и патогенез пиелонефрита. Нефрология. 2000;4(3):40-52.
  3. Тиктинский О.Л., Калинина С.Н. Пиелонефриты. СПб.: СПбМАПО; 1996:1-238.
  4. Нуртудинова Г.М. Уровни провоспалительных цитокинов у больных хроническим пиелонефритом и их изменения при комплексной терапии с применением иммуномодулятора ликопида: Авт. дис. … канд. мед. наук. Уфа; 2003. Доступно по http://www.dslib.net/ kardiologia/urovni-provospalitelnyh-citokinov-u-bolnyhhronicheskim-pielonefritom-i-ih.html Ссылка активна на 14.09.2017.
  5. Мухин Н.А. Тарасова И.Е., Шилов Е.М. Диагностика и лечение болезней почек. М.; 2002:1-381.
  6. КоряковаН.H., Рождественская Е.Д., Казанцева С.В., Бушуева Т.В., Валамина И.Е. Особенности цитокинового профиля у больных хроническим гломерулонефритом с прогрессирующей хронической почечной недостаточностью. Терапевтический архив. 2006;78(5):14-17.
  7. Кудряшева И.П., Оспельникова Т.П., Ершов Ф.И. Динамика показателей цитокинового профиля при хроническом пиелонефрите. Клиническая нефрология. 2012;4:39-41.
  8. Sheu JN, Chen MC, Lue KH, Cheng SL, Lee IC, et al. Serum and urine levels of interleukin-6 and interleukin-8 in children with acute pyelonephritis. Cytokine. 2006;36(5- 6):276-82. doi: 10.1016/j.cyto.2007.02.006
  9. Sheu JN, Chen SM, Meng MH, Lue KH. The role of serum and urine interleukin-8 on acute pyelonephritis and subsequent renal scarring in children. Pediatr Infect Dis J. 2009;28(10):885-90. doi: 10.1097/INF.0b013e3181a39e23
  10. Renata Y, Jassar H, Katz R, Hochberg A, Nir RR, KleinKremer A. Urinary concentration of cytokines in children with acute pyelonephritis. Eur J Pediatr. 2013;172(6):769- 74. doi: 10.1007/s00431-012-1914-2
  11. Маянский А.Н. Цитокины и медиаторные функции уроэпителия в воспалительных реакциях мочевыводящей системы. Цитокины и воспаление. 2003;2(4):1-9.
  12. Сепсис в начале ХХ1 века. Классификация, клинико-диагностическая концепция и лечение. Патологоанатомическая диагностика: практическое руководство. Под ред. Савельева В.С., Гельфанда Б.Р. М.: Литтерра; 2006:1-176.
  13. Цыбулькин Э.К. Сепсис в свете современных иммунологических воззрений. СПб.; 2002:1-67.
  14. Шабанова Л.Ф., Сафронов Б.Н. Иммунологические исследования в клинической практике. Л.; 1986:1-32.
  15. Shahzad A, Knapp M, Lang I, Köhler G. Interleukin 8 (IL8) - a universal biomarker? Int Arch Med. 2010;3:11. doi: 10.1186/1755-7682-3-11
  16.  Mahyar A, Ayazi P, Maleki MR, Daneshi-Kohan MM, Sarokhani HR, et al. Serum levels of interleukin-6 and interleukin-8 as diagnostic markers of acute pyelonephritis in children. Korean J Pediatr. 2013;56(5):218-23. doi: 10.3345/kjp.2013.56.5.218
  17. Шульцев Г.П. Вопросы классификации пиелонефритов. Казанский медицинский журнал. 1969;3:10-14.
  18. Шульцев Г.П., Бурцев В.И Международный конгресс нефрологов 1976. Урология и нефрология. 1976;1:73- 75.

Статья опубликована в журнале "Вестник урологии" №3 2017, стр. 14-21

Комментарии