Significance of acyl-ghrelin in the development of nutritional deficiency in patients with end-stage renal failure treated with programmed hemodialysis


A.A. Yakovenko, A.Sh. Rumyantsev, A.G. Kucher, Yu.Yu. Asanina

1 FPGE First St. Petersburg State Medical University n.a. Acad. I.P. Pavlov; 2 Polyclinic № 15, St. Petersburg
Aim. Identification of relationship between serum concentration of acyl-ghrelin and main indicators of nutritional deficiency in patients on chronic HD.
Materials and methods. A total of 102 patients with end-stage renal failure treated by chronic hemodialysis, including 52 men and 50 women aged 49±7.7 years, were evaluated. All patients underwent fibrogastroduodenoscopy with biopsy of antrum and body of the stomach and the definition of Helicobacter pylori infection. Nutritional status and component composition of the patient’s body were assessed by a comprehensive nutritional assessment, kaliperometry, and bioimpedancemetry. Evaluation of serum acyl-ghrelin was carried out by the method of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using commercially available kits (Spi-bio, Montignyle Bretonneux, France).
Results. The study has demonstrated a significant decrease in the serum acyl-ghrelin level with an increase in the severity of atrophic changes in the mucous membranes of different parts of the stomach, as well as the dissemination of gastric mucosa by Helicobacter pylori. There was a significant positive relationship between the serum acyl-ghrelin level and main indicators of nutritional status of patients.
Conclusion. Reduction of serum acyl-ghrelin level may be considered as one of the factors contributing to the development of nutritional deficiency in patients treated by chronic hemodialysis.

Введение

Во всем мире наблюдается неуклонный рост числа больных хронической болезнью почек (ХБП). С 2005 по 2009 г. только число пациентов, находившихся на заместительной почечной терапии (ЗПТ), увеличилось более чем на 25% и превысило 2 млн человек. За тот же период в странах с развивающейся экономикой (в т.ч. в России) число больных, получавших лечение ЗПТ, увеличилось более чем на 50% [1]. Остаются высокими показатели смертности среди популяции больных, получающих лечение хроническим гемодиализом (ГД). Так, средний показатель годичной летальности пациентов, получавших ГД в Российской Федерации в 2009 г., составил 8% [1].

Известно, что состояние питания – один из независимых прогностических факторов заболеваемости и смертности среди больных, леченных ГД [2]. При длительности ЗПТ более 5 лет доля больных с недостаточностью питания (НП) составляет 40–50% и продолжает увеличиваться в дальнейшем [3]. Развитие НП у ГД ассоциируется с увеличением риска общей смертности на 27% [4].

Несмотря на актуальность данной проблемы, до настоящего момента не существует единой точки зрения на патогенез НП у больных на ГД. Несомненно, что сама почечная недостаточность служит панметаболическим и панэндокринным нарушением, в той или иной мере воздействующим на каждый метаболический путь организма.

К основным причинам развития НП относят [5, 6]:

  • снижение потребления основных нутриентов;
  • метаболические нарушения, свойственные самой ТПН;
  • влияние факторов, связанных с процедурой ГД;
  • интеркуррентные заболевания, среди которых ведущую роль играют заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

В связи с этим пристального внимания заслуживает взаимосвязь морфо-функционального состояния слизистой оболочки ЖКТ и степени ее обсемененности Нelicobacter pylori (Hp) с показателями нутриционного статуса больных [7]. Одним из механизмов, обусловливающих эти взаимосвязи, может служить нарушение обмена гастроинтестинального орексигенного гормона грелина [8].

Грелин – это гормон, состоящий из 28 аминокислот и обладающий молекулярной массой 3,3 кДа. Основным сайтом синтеза грелина является желудок. В меньшей степени он продуцируется в двенадцатиперстной кишке и совсем в небольших количествах – на всем протяжении ЖКТ, убывая в дистальном направлении [9]. Для реализации биологических эффектов грелина необходимо его ацилирование с получением активной формы гормона – ацилированного грелина (ацил-грелина) [9]. Центральные мишени для действия ацил-грелина локализуются в гипоталамусе (дугообразное ядро) и ромбовидном мозге [9].

Недавние исследования показали, что ацил-грелин может влиять на аппетит не только путем прямой передачи сигналов в ромбовидный мозг, но и опосредованно – через блуждающий нерв, т.к. эфферентные пути блуждающего нерва стимулируют высвобождение грелина [10]. В настоящий момент известны и другие эффекты грелина: экспрессия гормона роста, увеличение жировой и мышечной массы тела, повышение уровня глюкозы в крови, блокада ингибирующего эффекта инсулина на глюконеогенез и стимуляция глюконеогенеза [10].

Хроническая Нр-инфекция также сопровождается не только снижением аппетита, но и нарушением пищеварения в начальных отделах желудочно-кишечного тракта, а следовательно, ассоциируется с факторами риска развития НП.

Цель исследования

Выявить взаимосвязь концентрации ацил-грелина в сыворотке крови с основными показателями недостаточности питания больных, получающих лечение хроническим ГД.

Материал и методы

Обследованы 102 пациента с ХБП V стадии, получавших лечение ГД, среди них 52 мужчины и 50 женщин в возрасте 49,0±7,7 года. Всем пациентам был поставлен диагноз «первичный хронический гломерулонефрит» как основная причина, приведшая к ТПН, среди всех морфологических форм первичного гломерулонефрита, преобладали больные мембранозно-пролиферативным гломерулонефритом (50,9%) (p<0,001). Все больные получали лечение программным ГД в течение 6,5±2,5 лет. Лечение проводилось бикарбонатным ГД на аппаратах искусственной почки фирмы «Fresenius» с использованием воды, подвергнутой глубокой очистке методом обратного осмоса, капиллярных диализаторов с площадью 1,2–2,0 м2. Сеансы диализа проводились три раза в неделю по 4,0–5,5 часов. Всем пациентам проведено традиционное клинико-лабораторное обследование. Для оценки ежедневного потребления белков, жиров, углеводов, общей калорийности рациона пациенты заполняли пищевые дневники, где указывался качественный и количественный состав потребляемой ими пищи в течение недели. Для оценки нутриционного статуса использована калиперометрия с расчетом жировой массы тела (нормальным считали содержание жира в организме 10–23% от общей массы тела), окружности мышц плеча (ОМП) (нормальной считали окружность в пределах 23,0–25,5 см у мужчин и 21,0–23,0 см у женщин), активной массы тела. Кроме того, больным выполнена интегральная двухчастотная импедансометрия с помощью прибора КМ-АР-01 фирмы «Диамант» (Россия) с определением мышечной (нормальным считали диапазон 23,1–27,0% от общей массы тела) и жировой массы (нормальным считали диапазон 10–23% от общей массы тела) [11]. Оценка состояния питания больного произведена с помощью метода комплексной нутриционной оценки [11]. В качестве нормативов использованы рекомендации ERBP (European Renal Best Practice) [12].

Всем пациентам проведено фиброгастродуоденоскопическое обследование (ФГДС) желудка. Обследование выполнено фиброгастродуоденоскопами фирмы «Pentax» (Япония) в эндоскопическом отделении Городского диагностического консультативного центра № 1. Исследование выполнено натощак по общепринятой методике. Эндоскопическое описание состояния слизистой оболочки желудка и характеристика гастрита проведены в соответствии с Международной классификацией гастрита (1996) [13].

С целью объективизации результатов исследования был использован способ количественной (в баллах) оценки эндоскопических характеристик слизистой оболочки желудка – от 0 (отсутствие признака) до 3 баллов (значительная выраженность). При этом учтены следующие характеристики: гиперемия, отек, рыхлость, ранимость, атрофия, наличие петехий, геморрагий, эрозий, язв, дуодено-гастральный рефлюкс. Во время исследования проведена оценка кислотности (красителем Конго-рот), а также при помощи щипцов под визуальным контролем сделана биопсия из антрального отдела и тела желудка в стандартных точках [13]. Материал был использован для определения Hp-инфицированности, изучения цитологической и гистологической картины слизистой оболочки желудка. Трактовка гистологических изменений произведена согласно Сиднейской классификации гастритов (1990) [13]. Определение уровня ацил-грелина сыворотки крови проведена посредством метода иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием коммерческих наборов (Spi-bio, Montignyle Bretonneux, Франция) в соответствии с инструкцией производителя. Диапазон нормального значения уровня ацил-грелина сыворотки крови составил 70–74,06 пг/мл.

Статистическая обработка полученных результатов проведена с помощью пакета программ STATISTICA Ver. 8.0 (StatSoft, Inc.). С использованием параметрических и непараметрических методов в зависимости от распределения данных. Для анализа и оценки полученных результатов применены стандартные методы описательной статистики: вычисление средних значений и ее ошибки (М±SD). Статистическая значимость между групповыми различиями количественных переменных определена с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA), бинарных переменных – с помощью χ2 критерия. Для оценки взаимосвязи двух переменных использован корреляционный анализ с расчетом непараметрического коэффициента корреляции Спирмена. Нулевую гипотезу (ошибка первого рода) отвергали при p<0,05.

Результаты

По данным клинико-лабораторных показателей в целом группа характеризовалась наличием анемии легкой степени тяжести (Гемоглобин, г/дл, – 11,070,14), гипоальбуминемии (Альбумин, г/л, – 29,840,38), сочетающейся с уменьшением уровня общего белка (Общий белок, г/л, – 60,420,71). Показатель общего холестерина колебался в пределах варианта нормы (Холестерин, ммоль/л, – 4,700,11). Уровень азотемии соответствовал ТПН (креатинин сыворотки крови до ГД – 0,920,02 ммоль/л); концентрация калия сыворотки крови до ГД – 5,290,05 ммоль/л, фосфора – 1,840,04 ммоль/л. Величина показателя Kt/V (Kt/V, у.е., – 1,340,03) соответствовала представлениям об адекватности дозы ГД. Показатели кислотно-основного состояния свидетельствовали о наличии незначительного метаболического ацидоза (рН – 7,250,01, BE – 5,210,39).

По данным антропометрических показателей и показателей состава тела, полученных методом калиперометрии и биоимпедансометрии, результаты фактической массы тела (ФМТ) и индекса массы тела (ИМТ) достоверно не различались между мужчинами и женщинами, при этом ИМТ как у мужчин (22,9±0,4, кг/м2), так и у женщин (23,1±0,4, кг/м2) не превышал нормальных значений. С учетом отношения ФМТ/РМТ женщины и мужчины характеризовались тенденцией к сохранению нормального веса (98,1±2,0, 98,8±0,2% соответственно). Как по данным калиперометрии, так и по результатам биоимпедансометрии у мужчин величина жировой массы тела варьировалась в пределах нормы (21,5±0,7, 19,2±0,7% соответственно), а у женщин – по данным калиперометрии (24,3±0,7%) и биоимпедансометрии (21,4±0,6%) были выше по сравнению с мужчинами (р<0,05, р<0,05 соответственно). Однако превышение нормальных значений показателя отмечено только для результатов калиперометрии. Показатели мышечной массы по данным биоимпедансометрии были снижены по сравнению с нормальными значениями как у мужчин (21,6±0,2%, p<0,05), так и у женщин (21,4±0,3%, p<0,05), различия между группой мужчин и женщин недостоверны. По данным калиперометрии ОМП по сравнению с нормой был снижен у мужчин (19,9±0,4, p<0,05) и у женщин (21,9±0,4, p<0,05), показатель был статистически значимо ниже у мужчин (p<0,001).

При проведении оценки нутриционного статуса больных с помощью комплексного метода нутриционной оценки у всех пациентов выявлены признаки НП, НП 1-й степени определена у 50 (49%) больных, НП 2-й – у 48 (47%), 3-я степень НП выявлена у 4 (4%) пациентов.

Результаты оценки адекватности потребления основных питательных веществ показали, что больные, питавшиеся адекватно, составляли более половины всех (62%) обследованных. Среди вариантов неадекватного питания преобладала недостаточная энергообеспеченность рациона (27%) (р<0,001), недостаточное потребление белка выявлено в 5% случаев, в 6% – недостаточное потребление как белка, так и энергии.

При проведении ФГДС каждому пациенту была проведена оценка атрофических изменений слизистой тела и антрального отдела желудка как визуальным методом, так и по данным морфологического обследования. По данным визуального метода оценки атрофия слизистой тела желудка 1-й ст. выявлена у 42 (41%) пациентов, у 17 (17%) – атрофия слизистой тела желудка 2-й ст., атрофия слизистой тела желудка 3-й ст. – у 3 (3%) пациентов, при этом отсутствие атрофических изменений слизистой тела желудка определено у 40 (39%) больных. Схожий процент выявляемости атрофии был получен и для антрального отдела желудка. Следует также отметить, что частота выявляемости атрофических изменений слизистой тела и антрального отдела желудка как визуальным методом, так и по данным морфологического обследования была практически одинаковой. Тем не менее ряд авторов [15] отмечает наличие статистически значимой разницы между заключениями эндоскописта и описаниями гистологических препаратов, в связи с чем целесообразно использование морфологического исследования как «золотого» стандарта для верификации диагноза атрофического гастрита [15].

При выполнении ФГДС был проведен тест на Нelicobacter pylori. Доля пациентов, у которых было выявлено наличие Hp (77%), более чем в 2 раза превышала таковую пациентов с отрицательным результатом теста (χ2=16,6, р<0,0001).

Всем пациентам было выполнено определение уровня ацил-грелина в сыворотке крови. Снижение уровня ацил-грелина в сыворотке крови ниже нормальных значений выявлено у 62 (60,7 %) больных, у 40 (39,3%) – определена нормальная концентрация гормона. В среднем уровень ацил-грелина сыворотки крови составил 55,43±2,66 пг/мл, у женщин он составил 58,433,73, у мужчин – 52,543,79 пг/мл, таким образом, достоверных различий в уровне ацил-грелина в сыворотке крови в зависимости от пола выявлено не было (р=0,271). Достоверной взаимосвязи между концентрацией ацил-грелина и длительностью диализного лечения (р=0,837) не выявлено.

При оценке основных лабораторных показателей в зависимости от уровня ацил-грелина в сыворотке крови были получены следующие результаты (см. табл. 1).

Характер изменений антропометрических показателей и таковых состава тела, полученных по данным калиперометрии и биоимпедансометрии, в зависимости от уровня ацил-грелина в сыворотке крови представлен в табл. 2.

Результаты непараметрического корреляционного анализа между уровнем ацил-грелина в сыворотке крови и антропометрическими показателями, таковыми состава тела, лабораторными данными представлены в табл. 3.

В ходе исследования был уточнен характер изменения уровня ацил-грелина в сыворотке крови в зависимости от степени выраженности атрофических изменений слизистой оболочки тела и антрального отдела желудка по данным морфологического исследования. В результате при нарастании степени выраженности атрофических изменений слизистой оболочки тела и антрального отдела желудка по данным морфологического исследования выявлено достоверное снижение уровня ацил-грелина в сыворотке крови.

Результаты однофакторного дисперсионного анализа между уровнем ацил-грелина в сыворотке крови и выраженностью атрофических изменений слизистой оболочки тела желудка по данным морфологического исследования представлены на рис. 1.

Схожие данные были получены при уточнении взаимосвязи уровня ацил-грелина в сыворотке крови и выраженности атрофических изменений слизистой антрального отдела желудка.

При изучении влияния обсемененности Нelicobacter pylori на уровень ацил-грелина в сыворотке крови выявлено достоверное снижение уровня ацил-грелина в сыворотке крови при обсемененности слизистой оболочки желудка Hp (ANOVA, F=7,255, p=0,008).

Обсуждение

В работах, посвященных изучению хронической Нр-инфекции и обусловленного ею хронического атрофического гастрита, неоднократно отмечалась негативная взаимосвязь между выраженностью атрофического процесса в слизистой оболочке желудка и уровнем циркулирующего ацил-грелина плазмы [14]. Выявлено, что хроническая Нр-инфекция способствует уменьшению желудочных грелин-иммунореактивных клеток [14]. Сопоставив данные о широком распространении НР-инфекции и атрофических изменений в слизистой оболочке желудка, сопровождавшихся снижением продукции ацил-грелина, у больных ТПН, получавших лечение ГД, а также приняв во внимание участие ацил-грелина в регуляции аппетита и частую встречаемость НП среди таких пациентов, высказано предположение о вкладе ацил-грелина в развитие НП у больных на ГД [15].

В нашем исследовании у 62% больных, получавших лечение программным ГД, выявлено снижение концентрации ацил-грелина в сыворотке крови ниже нормальных значений. Достоверных различий в уровне ацил-грелина сыворотки крови в зависимости от пола выявлено не было. Не было также выявлено достоверных различий в уровне ацил-грелина в сыворотке крови в зависимости от длительности ГД. В ходе проведенного исследования продемонстрировано достоверное снижение уровня ацил-грелина в сыворотке крови при нарастании степени выраженности атрофических изменений слизистой оболочки разных отделов желудка. Кроме того, продемонстрировано снижение концентрации ацил-грелина в сыворотке крови при обсемененности слизистой оболочки желудка Нр. Выявлена достоверная положительная взаимосвязь между уровнем ацил-грелина в сыворотке крови и показателями белкового обмена, концентрацией трансферрина сыворотки крови, ИМТ, величиной кожно-жировой складки над трицепсом (по данным калиперометрии), ОМП (по данным калиперометрии) и мышечной массы (по данным биоимпедансометрии). С учетом выявленных данных можно говорить о явной взаимосвязи снижения уровня ацил-грелина в сыворотке крови и НП больных, получавших лечение хроническим ГД, что позволяет считать уровень ацил-грелина в сыворотке крови одним из факторов, способствующих развитию НП у данной группы больных. К основным причинам снижения уровня ацил-грелина в сыворотке крови у ГД-пациентов относятся атрофические изменения слизистой оболочки желудка и обсемененность Нр, что приводит к изменению функционирования эндокринных клеток желудка, а как следствие – к уменьшению продукции ацил-грелина. С учетом взаимосвязи обсеменности Нp слизистой оболочки желудка и снижения уровня ацил-грелина в сыворотке крови теоретически представляется обоснованной разработка схемы антихеликобактерной терапии в комплексе мероприятий, направленных на профилактику и коррекцию НП у ГД больных.


About the Autors


Information about the authors:
Yakovenko A.A. - Associate Professor at the Department of Nephrology and Dialysis FPGE First St. Petersburg State Medical University n.a. Acad. I.P. Pavlov
E-mail: leptin-rulit@mail.ru
Rumyantsev A.Sh. – Professor at the Department of Propaedeutics of Internal Diseases FPGE First St. Petersburg State Medical University n.a. Acad. I.P. Pavlov
Kucher A.G. - Professor at the Department of Propaedeutics of Internal Diseases FPGE First St. Petersburg State Medical University n.a. Acad. I.P. Pavlov
Asanina Yu.Yu. - Head of the of gastroenterological unit at the polyclinic № 15, St. Petersburg.


Similar Articles


Бионика Медиа