Введение

Аутосомно-доминантная поликистозная болезнь почек (АДПБП) – одно из наиболее распространенных наследственных заболеваний почек. Частота встречаемости в популяции – 1 : 1000 новорожденных. В структуре причин терминальной стадии ХПН (тХПН) АДПБП занимает четвертое место во всем мире и составляет до 10 % всех пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности, требующей заместительной почечной терапии. AДПБП обусловлена мутацией в гене PKD1 в 85 % случаев или в гене PKD2 в оставшихся 15 % случаев, которые кодируют белки polycystin-1 (PC1) и polycystin-2 (PC2) соответственно. Возраст начала почечного функционального снижения ADPKD сильно варьируется и может составлять от 1 до 8 десятилетий [1].

Прогрессирование фиброза паренхимы почек, ведущее к почечной недостаточности, – характерная черта хронической болезни почек (ХБП) любой природы [2–5], который определяется развитием гломерулосклероза и тубулоинтерстициального фиброза. Фиброз, связанный с ХБП, представляет ряд общих характеристик, включая стойкую инфильтрацию воспалительных клеток, увеличение количества клеток интерстиция, атрофию и апоптоз трубчатых эпителиальных клеток, облитерацию перитубулярных капилляров и накопление внеклеточного матрикса (ECM) [6], в результате дисбаланса между процессами его синтеза и протеолиза. Матриксные металлопротеиназы (ММП) играют ключевую роль в процессах протеолиза в почках – расщеплении компонентов ЭЦМ, деградации базальных мембран и ряда клеточных поверхностных белков. Протеолитическая активность ММП зависит от взаимодействия факторов, способствующих активации латентных про-ММП (плазмин, система урокиназа/рецептор урокиназы), и факторов, ингибирующих эти процессы. Среди последних особое значение принадлежит тканевым ингибиторам матриксных металлопротеиназ (ТИМП) и ингибитору активатора плазминогена I типа (ПАИ-I) [7, 8].

Матриксные металлопротеиназы (MMП) представляют собой семейство структурно-связанных протеолитических ферментов, содержащих ион Zn2+ в активном центре. ММП секретируются разными клетками (фибробласты, макрофаги, гладкомышечные клетки сосудистой стенки, нейтрофилы, хондроциты, остеобласты и др.) и гидролизируют все компоненты экстрацеллюлярного матрикса (ЭМ): все коллагены и проколлагены, протеогликаны, эластин, фибронектин, ламинин, а также адгезивные и другие белки соединительной ткани [7, 9, 10].

Они играют важную роль во многих физиологических процессах, таких как эмбриональное развитие, морфогенез, репродукция и ремоделирование ткани, а также в различных патологических процессах. Изменение активности ММП (как увеличение, так и снижение) сопутствует многим заболеваниям человека (опухоли, фиброзирующие заболевания сердца, легких, печени и почек, артрит, язвенная болезнь желудка и т.д.).

Нарушение баланса в системе ММП и их ингибиторов служит одним из механизмов развития ряда острых и хронических заболеваний почек, поскольку в физиологических условиях в почке функционирует сбалансированная система ММП/ТИМП [8, 11, 12].

Роль матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов в развитии и прогрессировании кистозных заболеваний почек изучается активно в течение последних 20 лет.

Считается, что увеличение кист является следствием увеличения синтеза компонентов экстрацеллюлярного матрикса. Так, при аутосомно-доминантной поликистозной болезни почек in vitro клетки почечных канальцев содержат большее, чем в эпителии здоровой почки, количество структур экстрацеллюлярного матрикса [13].

А в регуляции синтеза ЭЦМ, как показывают экспериментальные работы, участвует система ММП/ТИМП.

Цель данного исследования – определение характера изменений матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов у детей с аутосомно-доминантной болезнью почек как критериев прогрессирования заболевания.

Материал и методы исследования

Обследованы 26 детей (15 мальчиков и 11 девочек) с аутосомно-доминантной поликистозной болезнью почек в возрасте от 4 до 16 лет (средний возраст – 11,17 ± 4,81), находившихся под наблюдением в отделении наследственных и приобретенных болезней почек, Научно-исследовательский клинический институт педиатрии ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России.

Критерий включения в исследование: аутосомно-доминантная поликистозная болезнь почек (АДПБП) у детей в возрасте от 1 года до 18 лет. Критериями диагностики для детей старше 15 лет при наличии поликистоза почек у родственников первой линии родства по данным УЗИ почек диагностически значимым является наличие более 3 одно- и двусторонних кист. Для детей младше 15 лет диагностически значимым остается 1 и 2 кисты в почках (одно- и двусторонних). В отсутствие семейного анамнеза по АДПБП, но при наличии, по данным УЗИ, увеличения размеров почек и более 5 кист (двусторонних) предполагается мутация de novo [14–16].

Функциональное состояние почек оценивалось на основании определения скорости клубочковой фильтрации (СКФ), рассчитанной по формуле G.J. Schwartz, в соответствии с классификацией ХБП национального почечного фонда «Инициатива качества исходов болезней почек» (K/DOQI) [17].

Для раннего выявления прогрессирования заболевания детям с аутосомно-доминантной поликистозной болезнью почек для оценки жизнеспособности почечной ткани была проведена однофотонная эмиссионная компьютерная томография почек (ОФЭКТ-КТ), совмещенная с нефросцинтиграфией, внутривенным введением ТС-99м-Технемек (ДМСА), с последующим расчетом индекса интегрального захвата (ИИЗ) количества радиофармпрепарата отдельно для каждой почки и суммарно для двух почек; определением суммарного объем почек, кист, нефросклероза и методом непрямого иммуноферментного анализа (ELISA) исследована экскреция в сыворотке крови и моче ММП-1, -2, -3, -9 – протеаз, расщепляющих основные компоненты ЭЦМ и ингибиторов матриксных металлопротеиназ – ТИМП-1, -2, ПАИ-1.

Суточное мониторирование артериального давления (СМАД) проведено осциллометрическим способом с использованием аппаратов: АВРМ-0,2/М («Медитех», Венгрия) и BPlab («Петр Телегин», Россия). Определены средние значения систолического (САД) и диастоличекого (ДАД) АД в дневные, ночные часы и в 24-часовой период, показатели вариабельности АД в течение дневного и ночного периодов суток, степень ночного снижения (суточный индекс).

Статистическая обработка данных проведена с помощью программы Excel 7,0 с использованием пакета программ STATISTICA 8.0 (StatSoft, Inc., США). Проверка нормальности распределения осуществлена с помощью критерия Колмогорова–Смирнова. При отличном от нормального распределении признаков оценивали медиану, разброс величин по отношению к медиане по показателю интерквартильного размаха [25 %, 75 % процентилей]. При сравнении групп использован непараметрический критерий Манна–Уитни. Различия считались достоверными при p < 0,05. Корреляционная связь между количественными показателями выявлена с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена.

Результаты и обсуждение

У 24 детей с аутосомно-доминантной поликистозной болезнью почек СКФ, рассчитанная по формуле Schwartz, соответствовала ХБП 1-й, у двух – ХБП 2-й стадий. Были проанализированы взаимосвязи факторов протеолиза с СКФ. Выявлена умеренная прямая корреляционная взаимосвязь СКФ с ММП-3 в крови (r = 0,34; p = 0,035).

С учетом выявленной по результатам суточного мониторирования высокой частоты артериальной гипертензии у детей с аутосомно-доминантной поликистозной болезнью почек была проанализирована взаимосвязь артериальной гипертензии и факторов протеолиза. Стабильная артериальная гипертензия выявлена у 9 (35 %) детей, из них у шестерых гипертензия выявлена ранее и не была скорригированной приемом ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента, у троих была выявлена впервые. Лабильная артериальная гипертензия выявлена у 2 (7,7 %) детей, нормальное АД было у 15 (57,3 %). Статистически значимых различий по полу, длине тела, фильтрационной функции почек в группах со стабильной, лабильной артериальной гипертензией и в группе больных нормальным АД не отмечено.

Проведенный анализ выявил достоверные корреляционные взаимосвязи между:

• Индексом времени гипертензии для дневного САД и ММП-3 в крови (r = 0,39; p = 0,016) и ММП-9 в моче (r = - 0,41; p = 0,01).
• Индексом времени гипертензии для дневного ДАД и ММП-3 в крови (r = 0,33; p = 0,04).
• Индексом времени гипертензии для ночного САД и ММП-1 (r = - 0,36; p = 0,028), ММП-9 (r = -0,59; p = 0,0001), ТИМП-2 (r = -0,45; p = 0,004), ПАИ-1 в моче (r = -0,43; p = 0,009) и ММП-3 (r = 0,45; p = 0,005) в крови.
• Индексом времени гипертензии для ночного ДАД и ММП-1 (r = - 0,48; p = 0,028) и ММП-9 (r = - 0,59; p = 0,0001) в моче.

ОФЭКТ-КТ почек, совмещенная с нефросцинтиграфией, внутривенным введением ТС-99м-Технемек (ДМСА), с последующим расчетом индекса интегрального захвата (ИИЗ) количества радиофармпрепарата отдельно для каждой почки и суммарно для двух почек, определением суммарного объем почек, кист, нефросклероза с определением суммарного объема почек, суммарного объема кист и нефросклероза была проведена 26 детям с АДПБП.

При анализе факторов протеолиза относительно индекса интегрального захвата выявлены обратные умеренные корреляционные взаимосвязи с ТИМП-1 в моче (r = - 0,46; р = 0,02) и активностью ПАИ-1 в крови (r = - 0,45; р = 0,02).

При анализе суммарного объема почек и факторов протеолиза были выявлены прямые умеренной силы корреляционные взаимосвязи суммарного объема почек и ММП-3 в крови (r = 0,43; р = 0,03), ММП-9 в крови (r = 0,49; р = 0,04), ТИМП-1 в моче (r = 0,66; р = 0,003) и активностью ПАИ-1 (r = 0,4; р = 0,04) в крови, обратные – с ТИМП-2 в моче (r = - 0,4; р = 0,02).

Выявлены прямые умеренные корреляционные взаимосвязи между ММП-9 в моче (r = 0,43; р = 0,03), ТИМП-1 в моче (r = 0,52; р = 0,01) и суммарным объемом нефросклероза по ОФЭКТ-КТ почек.

При анализе взаимосвязей суммарного объема кист и компонентов системы ММП/ингибиторы ММП выявлены прямые умеренной силы корреляционные взаимосвязи между ММП-2 в моче (r = 0,4; р = 0,04), ММП-9 (r = 0,4; р = 0,04) в крови и ТИМП-1 в моче (r = 0,66; р = 0,0005) и суммарным объемом кист по ОФЭКТ-КТ почек.

Поскольку у больных АДПБП фильтрационная функция почек остается в пределах нормы до увеличения суммарного объема почек до 1500 мл, актуальны поиски ранних маркеров снижения фильтрационной функции почек.

Однако в настоящее время взаимосвязь нарушений экскреции ММП и их ингибиторов в крови и моче с клиническими признаками прогрессирования при аутосомно-доминантной болезни почек у детей практически не изучена.

Нами определена взаимосвязь между уровнем ММП-3, -9, ПАИ-1 в крови, ТИМП-1 в моче и суммарным объемом почек КТ, т.е. при увеличении объема почек увеличиваются экскреция в крови и моче данных факторов протеолиза, кроме ТИМП-2. Выявлено также, что при увеличении объема нефросклероза по ОФЭКТ-КТ увеличивается экскреция в моче ММП-9 и ТИМП-1, что подтверждает литературные данные [18]. При увеличении объема кист по ОФЭКТ-КТ растут уровни ММП-2 в крови и моче, ТИМП-1 в моче. При снижении индекса интегрального захвата увеличиваются уровни ингибиторов матриксных металлопротеиназ: ТИМП-1 в моче и активность ПАИ-1 в крови.

Таким образом, выявленные взаимосвязи матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов с клиническими признаками аутосомно-доминантной поликистозной болезни почек у детей предполагают важную роль в механизмах прогрессирования заболевания посредством участия в развитии фибротических изменений матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов и обосновывает поиски новых подходов к торможению фиброза в почечной ткани, направленных на коррекцию дисбаланса в системе ММП/ингибиторы ММП.