Violation of endothelial function in patients with renal transplant


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/therapy.2019.2.36-41

Rogozina L.A., Lymareva L.V., Osadchuk A.M., Zolotovskaya A.I., Davydkin I.L.

Samara State medical University of the Ministry of Healthcare of Russia
Aim of the study is to determine the role of endothelial dysfunction in the functional state of allogenic renal transplant in the late postoperative period. Material and methods. A total of 79 patients who underwent primary cadaveric allotransplantation of the kidney were divided into two groups depending on the glomerular filtration rate (GFR). In the first group, the GFR was <60 ml / min; there were 52 patients; in the second group with GFR ≥ 60 ml / min, there were 27 people. The concentration of plasminogen activator inhibitor - I (PAI-1), endothelin-I (ET-1), C-reactive protein in serum (CRP) was assessed. The calculation of GFR was made according to the formula CKD-EPI using a renal calculator. Results. In the group of patients with GFR<60 ml / min, a statistically significant increase in the level of ET-1, CRP, PAI-I was detected compared with individuals with GFR ≥ 60 ml / min. Conclusion. It was shown that in patients in the late postoperative period after allogeneic renal transplantation with GFR values less than 60 ml / min, higher values of endothelial dysfunction markers are determined.

На сегодняшний день известно, что заболевания почек вносят значимый вклад в ухудшение состояния здоровья населения, а также общую смертность наряду с такими заболеваниями, как сахарный диабет, гипертоническая болезнь и ожирение. Показано, что в популяции распространенность хронической болезни почек (ХБП) составляет более 13,4%, при этом у лиц старше 70 лет достигает 35% [1, 2]. Рост патологии почек, наблюдающийся в последние десятилетия, ассоциируется с увеличением больных ХБП терминальной стадии, численность которых в настоящее время составляет более 100 на миллион населения [3]. Наиболее оптимальным методом лечения терминальной стадии ХБП является трансплантация почек.

Несмотря на то что трансплантация почек показывает высокую эффективность лечения терминальной стадии ХБП, остается ряд трудностей, связанных с прогрессирующей хронической дисфункцией трансплантата с исходом в терминальную ХБП и особенно в отдаленный период после проведенного вмешательства [4]. Так, через год после выполнения оперативного вмешательства число функционально активных трансплантатов составляет 90%, тогда как через 5 лет – 70%, а по истечении 10–15 лет лишь 50% функционирующих трансплантатов [5, 6]. Основной причиной падения функциональной способности трансплантата является эндотелиальная дисфункция в сосудах почки и системном кровотоке. Триггерным фактором в возникновении дисфункции эндотелия является операционная травма, связанная с трансплантацией органа и сопровождающаяся развитием ишемии и реперфузии, что индуцирует появление изменений в донорском органе. Наиболее значимым патогенетическим фактором, индуцирующим прогрессирование гломерулярных поражений почек, является нарушенная эндотелиальная функция и главным образом эндотелий-зависимая вазоконстрикция [7].

Известно, что вазоконстрикция, обусловленная поврежденным эндотелием, в наибольшей мере зависит от экспрессии эндотелина-1 (ЭТ-1), синтез которого инициируется ангиотензином-II, тромбоксаном А2, норадреналином, растяжением сосудистой стенки, различными факторами роста и тромбином. В нормальных условиях синтез ЭТ-1 происходит только при стимуляции эндотелия. Со степенью эндотелиальной дисфункции также коррелируют содержание в крови С-реактивного белка (СРБ) и ингибитора активатора плазминогена 1 типа (PAI-1) [8, 9]. СРБ является центральным белком острой фазы воспаления, его экспрессия способна стимулировать захват липопротеидов низкой плотности макрофагами и усиливать продукцию различных цитокинов, активируя систему комплемента, а также потенцируя адгезию лейкоцитов сосудистым эндотелием.

Нарушение баланса между релаксирующими и констрикторными факторами, антикоагулянтами и прокоагулянтами, факторами роста и их ингибиторами является пусковым моментом в формировании каскада патологических процессов, приводящих к нарушению функции почечного трансплантата. Ассоциативная связь между нарушением функции эндотелия и органическим поражением почек представляется закономерной, но недостаточно изучена, что является перспективным направлением, особенно в аспекте уточнения связи между эндотелиальной дисфункцией и снижением скорости клубочковой фильтрации (СКФ).

Целью нашего исследования стало изучение взаимосвязи нарушений функции эндотелия у пациентов в позднем периоде после трансплантации почки.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Для решения поставленной цели на базе клиник Самарского государственного университета выполнено одномоментное проспективное наблюдательное исследование. В период с января 2011 по август 2014 г. в него были включены 79 пациентов (женщины – 54,4%) с терминальной почечной недостаточностью, которым выполнена первичная трупная аллотрансплантация почки.

Терминальная почечная недостаточность чаще была обусловлена неуточненной морфологической формой хронического гломерулонефрита (n=68), реже в исходе мочекаменной болезни (n=5), аномалиями развития мочеполовой системы и дисфункции мочевого пузыря, сопровождающейся рефлюкс-нефропатии (n=4); синдромом Альпорта (n=2). Возраст посмертных доноров составил 19–64 года (средний возраст 41,5±3,5 года). Основная причина смерти доноров – черепно-мозговая травма (55%) и острое нарушение мозгового кровообращения (45%). Период холодовой ишемии трупной почки составил 12,5–23 ч; медиана – 17,7 ч.

К критериям невключения в исследование относились сахарный диабет, онкологическое заболевание, текущие инфекционные заболевания в стадии обострения, значимое атеросклеротическое поражение, острое отторжение, тромботические осложнения, чрезмерно высокие концентрации такролимуса, а также наличие в послеоперационном анамнезе хирургических осложнений.

Все обследованные пациенты получали стандартную трехкомпонентную базисную иммуносупрессивную терапию, которая включала микофеноловую кислоту (720 мг/сут), метилпреднизолон (2 мг/сут) и обязательно пролонгированную форму такролимуса (6–5 нг/мл). Сопутствующую терапию принимали все пациенты, а именно: антагонисты кальция (амлодипин по 5 мг/сут), ингибиторы АПФ (эналаприл в дозе 10 мг/сут), статины (аторвастатин по 20 мг/сут). Для оценки функционального состояния почечного трансплантата использовался показатель СКФ. Все обследованные больные были разделены на две группы в зависимости от критерия СКФ, использованного для оценки функционального состояния почечного трансплантата. У пациентов 1-й группы (n=52) показатель СКФ был меньше 60 мл/мин, у 2-й группы (n=27) – от 60 мл/мин и больше.

Расчет СКФ выполнятся с применением почечного калькулятора в соответствии с формулой CKD-EPI (2012). Хроническая дисфункция трансплантата предполагалась по особенностям клинического течения. В 30% случаев отсутствие острого отторжения подтверждено с помощью морфологического метода диагностики – протокольной биопсии трансплантата.

Оценка показателя уровня эндотелина (ЭТ-1) производилась с помощью иммуноферментного анализа тест-системой Biomedical ENDOTELIN (1-21) ЗАО «БиоХимМак», оценка уровня ингибитора активатора плазминогена (PAI-1) на анализаторе Antigen PAI-1 ELISA, определение CРБ по стандартной общеклинической методике.

Для определения различий по анализируемому признаку использован непараметрический критерий Манна–Уитни (U). Корреляционные связи между признаками оценивались с помощью коэффициента корреляции Спирмена (Rs). Достоверность полученных результатов констатировалась при вероятности ошибки p <0,05.

Исследование выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования одобрен этическим комитетом Самарского государственного медицинского университета

РЕЗУЛЬТАТЫ

Обследованные группы пациентов были сопоставимы по полу и возрасту. Средний возраст больных 1-й группы составил 39,4±11,7 года, 2-й группы – 41,6±8,5 года. Соотношение мужчин и женщин в 1-й группе составило 44/56%; во 2-й – 48/52%. Пациенты обеих групп не имели статистически значимых различий по показателям протеинурии (1-я группа – 0,45±0,09 г/л, 2-я группа – 0,51±0,06 г/л; p=0,089) и уровню систолического артериального давления (САД) (1-я группа – 145±8,2 мм рт.ст., 2-я группа – 137±5,6 мм рт. ст.; р=0,094) и диастолического артериального давления (ДАД) (1-я группа– 82±4,3 мм рт.ст., 2-я группа – 87±5,1 мм рт.ст., р=0,135).

Проведенный анализ различий по уровню СРБ (рис. 1), показал, что в 1-й группе больных медиана концентрации СРБ составила 1,9 мг/л (1,1–6,2), разброс – от 0 до 37 мг/л. Во 2-й группе больных медиана концентрации СРБ была равна 0,9 мг/л (0,7–2,3) мг/л, разброс – от 0,2 до 67,8 мг/л. Различия между двумя группами больных были статистически значимыми: U (52;27)=445, р=0,03.

При анализе взаимосвязи показателей СКФ и уровня СРБ (рис. 2) статистически значимой линейной корреляционной связи выявлено не было (Rs=-0,192; р=0,1). Нами установлено, что в 1-й группе пациентов наблюдались значительно более высокие показатели концентрации ЭТ-1. Так, в 1-й группе медиана концентрации ЭТ-1 составила 6,8 нг/мл [6, 9], разброс – от 1,6 до 9,9 нг/мл. При этом во 2-й группе медиана концентрации ЭТ-1 была равна 2,4 нг/мл [1, 3, 6, 8], разброс – от 0,1 до 9,7 нг/мл. Значимость различий по концентрации ЭТ-1 в группах пациентов (рис. 3) подтверждалась критерием Манна–Уитни U (10–14)=35; р=0,04. При анализе взаимосвязи показателей СКФ и уровня ЭТ-I статистически значимой корреляционной связи не выявлено: Rs=-0,358; р=0,09.

Анализ различий концентрации PAI-1 в сыворотке крови показал достоверность различий между группами: критерий Манна–Уитни (52–27)=56; р=0,004. В 1-й группе больных медиана концентрации PAI-1 в сыворотке крови составила 85,6 нг/ мл (58,8–98,9), разброс от 38,9 до 117 нг/ мл. Во 2-й группе медиана концентрации PAI равнялась 48,7 нг/мл (33,4–73,0), разброс от 0 до 94,2 нг/мл. Данные сравнительного анализа по PAI в обеих группах представлены на рис. 4. При анализе взаимосвязи показателей СКФ и уровня PAI-I выявлена отрицательная статистически значимая корреляционная связь: Rs=-0,476; р=0,01 (рис. 5).

ОБСУЖДЕНИЕ

Высокий риск дисфункции трансплантата ассоциируется с низкой СКФ. Результаты настоящего исследования согласуются с данными других авторов, где выявлена тесная корреляционная связь между уровнем высокочувствительного СРБ и выраженностью дисфункции эндотелия, определяемой с помощью оценки изменения диаметра плечевой артерии по стандартной методике у пациентов после трансплантации почки [7]. Наши результаты согласуются с данными предыдущих исследований. Так, показано, что одним из факторов прогрессирования ХБП является эндотелий-зависимая вазоконстрикция, преимущественно обусловленная экспрессией ЭТ-1. Продукция ЭТ-1 инициируется различными факторами, такими как норадреналин, ангиотензин-II, аргинин, вазопрессин, тромбоксан А2, инсулин, брадикинин, растяжение сосудистой стенки, гипоксия, интерлейкин-1 (ИЛ-1), глюкокортикостероиды, трансформирующий фактор роста, эндотоксины, внеклеточный калий [10]. Трансплантация почки сопровождается активацией иммунной системы и экспрессией провоспалительных факторов. Эндотелий также участвует в развитии воспаления посредством экспрессии провоспалительных молекул, таких как E-селектин, PAI-I, ЭТ-1, ИЛ-8, ИЛ-1β [7].

Эндотелий способен регулировать процесс воспаления, гемореологию, тромбообразование, сосудистый тонус и обусловливает защиту целостности сосудистой стенки. Эндотелий также принимает участие в атерогенезе [7]. Эндотелиальные клетки кровеносных сосудов в норме обладают антиагрегационной, фибринолитической активностью, обеспечивают сохранение баланса антикоагулянтного и протромбогенного потенциала. Прокоагуляционная функция эндотелия регулируется тромбоспондином, ЭТ-1, фактором активации тромбоцитов, фибронектином, фактором Виллебранда, ангиотензином IV, PAI-1, СРБ, тромбоцитарным фактором роста. При этом антикоагуляционная функция такими факторами, как тромбомодулин, простациклин 2, тканевой активатор плазминогена и оксид азота.

В этом исследовании, а также в проведенных ранее показано, что у пациентов 1-й группы, имеющих СКФ <60 мл/мин, наблюдается достоверное увеличение концентрации прокоагулянтных факторов ЭТ-1, СРБ, PAI-I [11]. Этот факт свидетельствует о наличии эндотелиальной дисфункции, и соответственно можно предполагать повышение склонности к тромбообразованию в почечных капиллярах у таких пациентов, что создает условия для прогрессирования ХБП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В группе пациентов после аллогенной трансплантации почки с СКФ <60 мл/мин между показателями PAI-1 и СКФ выявлена статистически значимая отрицательная корреляционная связь. Установлено, что в этой группе больных имеют место высокий риск дисфункции трансплантата и худшие показатели функции эндотелия, что можно рассматривать как прогностически неблагоприятный признак в позднем послеоперационном периоде.


Literature



  1. Hill N.R., Fatoba S.T., Oke J.L., Hirst J.A., O’Callaghan C.A., Daniel S. Lasserson, Hobbs R.F.D. Global prevalence of Chronic Kidney Disease – a systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2016; 11(7): e0158765. doi: 10.1371/journal.pone.0158765.

  2. O’Callaghan C.A., Shine B., Lasserson D.S. Chronic kidney disease: a large-scale population-based study of the effects of introducing the CKD-EPI formula for eGFR reporting. BMJ. open. 2011; 1(2): e000308 doi: 10.1136/bmjopen-2011-000308.

  3. Douglas C.A. Palliative care for patients with advanced chronic kidney disease. J. R. Coll. Physicians Edinb. 2014; 44: 224–31.

  4. Samaan F., Requião-Moura L.R., Pinheiro H.S., Ozaki K.S., Saraiva Câmara N.O., Pacheco-Silva A. Prevalence and progression of chronic kidney disease after renal transplantation. Transplant Proc. 2011; 43(7): 2587–91. doi: 10.1016/j.transproceed. 2011.05.055.

  5. Wang J.H., Skeans M.A., Israni A.K. Current Status of Kidney Transplant Outcomes: Dying to Survive Adv. Chronic Kidney Dis. 2016; 23(5): 281–86.

  6. Manna G.L., Capelli I., Gasperoni L., Comai G., Ravaioli M., Marchetti A., Rucci P., D’Arcangelo G.L., Faenza S., Pinna A.D., Scolar M.P. Long Term Outcomes of Kidney Transplant: Characteristics of Recipients with 20 or More Years of Graft Survival. J. Med. Surg. Pathol. 2016; 1: 2. doi: 10.4172/2472-4971.1000109.

  7. Cardinal H., Dieudé M., Hébert M.-J. Endothelial Dysfunction in Kidney Transplantation. Front. Immunol. 2018; 9: 1130.

  8. Małgorzewicz S., Skrzypczak-Jankun E., Jankun J. Plasminogen activator inhibitor-1 in kidney pathology (Review). Int. J. Mol. Med. 2013; 31: 503–10.

  9. Zahran M., Nasr F.M., Metwaly A.A., El-Sheikh N., Khalil N.S.A., Harba T. The Role of Hemostatic Factors in Atherosclerosis in Patients with Chronic Renal Disease. Electr. Phys. 2015; 7(5): 1270–76.

  10. Abushufa A.M., Eldehni M.T., Odudu A., Evans P. D., O'Sullivan S.E., McIntyre C.W. Defining Uremic Arterial Functional Abnormalities in Patients Recently Started on Haemodialysis: Combined In Vivo and Ex Vivo Assessment. PLoS One. 2014; 9(12): e113462.

  11. Рогозина Л.А., Давыдкин И.Л., Парабина Е.В. Маркеры эндотелиальной дисфункции у пациентов с аллогенным почечным трансплантатом в поздний послеоперационный период. Нефрология и диализ, 2018; 3: 112–115.


About the Autors


Larisa A. Rogozina, PhD, associate professor of the hospital therapy with courses of out-patient therapy and transfusiology «Samara State medical University» of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 443079, Samara, 165B Karl Marx Avenue. Tel.: +7 (927) 657-41-62. E-mail: larisarogozina@tambler.ru
Larisa V. Limareva, MD, leading researcher at the Institute of experimental medicine and biotechnology «Samara State medical University» of the Ministry of Healthcare of Russia, the chief visiting hematologist of the Ministry of Healthcare of the Samara region. Tel.: +7 (905) 017-89-92. Address: 443079, Samara, 20 Gagarina St. Tel.: +7 (905) 017-89-92. E-mail: larisa.limareva@yandex.ru
Aleksey M. Osadchuk, MD., professor, of the hospital therapy with courses of out-patient therapy and transfusiology «Samara State medical University» of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 443079, Samara, 165B Karl Marx Avenue. Tel.:+7 (927) 606-09-40. E-mail: maxlife2004@mail.ru
Irina A. Zolotovskaya, PhD, associate professor of the hospital therapy with courses of out-patient therapy and transfusiology Department of FSBEI of Higher Education «Samara State medical University» of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 443079, Samara, 165B Karl Marx Avenue. Tel.: +7 (927) 768-78-94. E-mail: zolotovskay@list.ru
Igor L. Davydkin, MD, Professor, pro-rector for scientific and innovative work, head of the Department of hospital therapy with polyclinic therapy and transfusiology, director of the Research institute of hematology, transfusiology and intensive care FSBEI of Higher Education «Samara State medical University» of the Ministry of Healthcare of Russia, the chief visiting hematologist of the Ministry of Healthcare of the Samara region. Address: 443079, Samara, 165B Karl Marx Avenue. Tel.: +7 (927) 014-55-44. E-mail: dagi2006@rambler.ru


Similar Articles


Бионика Медиа