Comparison of diagnostic significance of calculation of glomerular filtration rate based on creatinine and cystatin С in patients with chronic obstructive pulmonary disease


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/nephrology.2023.1.40-44

Bolotova E.V., Dudnikova A.V.

State Budgetary educational institution of higher professional education Kuban State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Krasnodar, Russia
Goal. Comparison of the diagnostic significance of calculating the filtration rate based on creatinine and cystatin C in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).
Material and methods. 198 patients with COPD of 1–4 degrees of severity (GOLD 2014) who were examined and treated at the regional hospital № 2 were examined. The average age of the subjects was 63,5±5,7 years, the duration of COPD was 13,1±4,6 years. The control group consisted of 28 healthy volunteers, comparable in age and gender. In addition to general clinical studies, all patients were calculated the glomerular filtration rate (GFR) based on the level of serum creatinine (GFRcr) and, additionally, based on serum cystatin C (GFRcys), as well as a bioimpedance study of body composition according to the standard method.
Results. It was found that when calculating GFR by creatinine, the frequency of COPD patients with a normal GFR level>90 ml/min/1,73 m2 was statistically significantly higher than when calculating cystatin C (37,1% vs 12.6%, respectively, χ2=52,97; p=0,005). For a group of patients with a decrease in GFR in the range of 59–45 ml/min/1,73 m2, the opposite results were obtained: the proportion of patients with the calculation of GFR for cystatin C was statistically significantly higher (34,3% vs 1%, respectively, χ2=48,87; p=0,002). Similar data were obtained when comparing alternative and standard methods in the groups of GFR 44–30 ml/min/1,73 m2 (12,1% for cystatin C vs 0% for creatinine χ2=28,97; p=0,03) and GFR 29-15 ml/min/1,73 m2 (5,1% for cystatin C vs 0% for creatinine, χ2=5,13; p=0,04). Only in the group with a slight decrease in GFR (89–60 ml/min/1,73 m2), there were no statistically significant differences between the methods used (51% for creatinine vs 35,8% for cystatin C, χ2=2,95; p=0,06). In the group of healthy volunteers, there was no statistically significant difference between the standard and alternative methods. A high frequency of muscle dysfunction was found in COPD patients (57,6%) according to bioimpedance analysis, as well as statistically significant correlations between the level of serum creatinine and indicators reflecting the state of muscle tissue.
Conclusions. Underdiagnosis of GFR reduction in COPD patients was revealed using a standard calculation method based on serum creatinine.

Введение

По мере старения населения во всем мире растет число пациентов с хронической болезнью почек (ХБП) и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [1, 2]. ХОБЛ является системным заболеванием с широким спектром сопутствующих патологий, определяющих его тяжесть и прогноз. Принято считать, что основными из них являются сердечно-сосудистые заболевания, остеопороз и депрессия [2]. Однако пожилой возраст, курение, а также системные проявления ХОБЛ бесспорно служат фактором риска развития ХБП, которая в свою очередь является предиктором неблагоприятных кардиоваскулярных событий. Данные о частоте ХБП среди больных ХОБЛ очень разнятся и составляют 11–50% [3–5]. Это связано со сложностями диагностики почечной дисфункции у данной группы больных [6, 7]. Креатинин, являясь побочным продуктом мышечного метаболизма, полностью зависит от объема мышечной ткани. При этом, по разным данным, около 50% больных ХОБЛ имеют дефицит мышечной массы и в связи с этим выявление снижения СКФ у больных данной группы может быть затруднено [8]. Поэтому целью нашего исследования стало изучение особенностей и повышение эффективности диагностики ХБП у больных ХОБЛ.

Материал и методы

В исследование были включены 198 пациентов с ХОБЛ (65,95±10,1 года, средний стаж болезни – 17,2±2,2 года), проходивших обследование и лечение в пульмонологическом отделении СКАЛ ГБУЗ ККБ № 2 Краснодара. Диагноз ХОБЛ установлен в соответствии с рекомендациями GOLD (2014) [9]. Контрольную группу составили 28 здоровых добровольцев, сопоставимых по возрасту и полу с основной группой. Клинико-инструментальная характеристика пациентов представлена в табл. 1. Диагноз ХОБЛ был установлен врачом-пульмонологом. Оценку вентиляционной функции проводили на спирографе с определением объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1). Проведена оценка одышки на основе шкалы САТ (COPD Assessment Test), влияния симптомов ХОБЛ по шкале mMRC (The Modified Medical Research Council Dyspnea Scale) [2, 9]. Проведен расчет индекса курящего человека (ИКЧ) как ежедневное число выкуренных сигарет * общий стаж курения/20 со следующей интерпретацией: от 10 – высокий риск развития ХОБЛ у курильщика, от 20 – наличие ХОБЛ в анамнезе, большая вероятность развития онкозаболеваний легких, от 30 – развитие онкологических процессов в легких [2].

41-1.jpg (72 KB)

Расчет СКФ проводили по формуле CKD-EPI на основе сывороточного креатинина и дополнительно на основе цистатина С, являющегося альтернативным маркером дисфункции почек, не зависящим от конституциональных особенностей [1, 10, 11]. Оценку СКФ проводили дважды (в течение 3–5 месяцев). Концентрацию сывороточного цистатина С определяли иммунотурбидиметрическим методом на автоматическом анализаторе для клинической химии. Диагностика ХБП осуществлялась согласно клиническим рекомендациям Национального общества нефрологов России (2012) и KDIGO (2012), где нормальная СКФ>90 мл/мин/1,73 м2, легкое снижение (ХБП-2) СКФ – 60–89 мл/мин/1,73 м2, умеренное снижение СКФ (ХБП-3А) – 45–59, выраженное снижение СКФ (ХБП-3Б) – 30–44, тяжелое снижение СКФ (ХБП 4) – 15–29, терминальная хроническая почечная недостаточность СКФ<15 мл/мин/ 1,73 м2 [1, 11].

Критерии включения в исследование: мужской пол, наличие документально подтвержденного диагноза ХОБЛ, подписанное информированное согласие пациента. Критериями невключения в исследование стали онкологические и ревматологические заболевания, хронические соматические болезни в период обострения, наличие структурных изменений почек по данным ультразвукового исследования.

Биоимпедансный анализ (БИА) состава тела осуществляли по стандартной методике в положении пациентов лежа на спине с использованием одноразовых электродов в области правого лучезапястного и голеностопного суставов [12].

До включения в исследование от всех пациентов получено письменное информированное согласие. Протокол исследования был одобрен Локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО КубГМУ (протокол заседания № 32 от 21.10.2014).

Статистическая обработка проведена с использованием пакета статистической программы «Exсel, 2013» совместно с надстройкой «AtteStat, 12.0.5». Показатели представлены в виде M±SD (среднее значение±стандартное отклонение). Различия между группами определяли по t-критерию Стьюдента. Соотношение чувствительности и специфичности оценивали с помощью ROCкривых. Корреляционный анализ для уточнения взаимосвязи показателей проведен с использованием коэффициента корреляции Пирсона (r). Разница считалась статистически значимой при достигнутом уровне значимости р<0,05.

Результаты

Средние уровни СКФ у больных ХОБЛ и в группе контроля были сопоставимыми (79,6±5,7 и 90,5±9,5 мл/мин/1,73 м2 соответственно). Нормальный уровень СКФкреат (>90 мл/мин/1,73 м2) выявлен у половины (47,9%) больных ХОБЛ. Незначительное снижение СКФкреат (ХБП-2) – у 101 (51,0%), умеренное снижение СКФкреат (ХБП-3А) – у 2 (1,0%) (см. рисунок).

42-1.jpg (37 KB)

Таким образом, снижение СКФкреат<60 мл/мин/1,73 м2, являющееся основанием для постановки диагноза ХБП, выявлено только у 2 (1%) больных ХОБЛ.

При проведении статистического анализа с использованием линейного коэффициента Пирсона обнаружены средней силы положительные корреляции между индексом массы тела (ИМТ) и уровнем креатинина (r=0,501; p=0,035), а также между уровнем креатинина и величиной ОФВ1 (r=0,484; p=0,015).

Вместе с тем средний уровень СКФцис в группе контроля составил 102,1±10,5 мл/мин/1,73 м2, что было статистически значимо выше аналогичных данных пациентов с ХОБЛ – 63,5±8,7 мл/ мин/1,73 м2 (p=0,015). Нормальный уровень СКФцис (>90 мл/ мин/1,73 м2) выявлен у 25 (12,6%) больных ХОБЛ, незначительное снижение СКФцис (ХБП-2) – у 71 (35,8%), умеренное снижение СКФцис (ХБП-3А) – у 68 (34,3%), существенное снижение СКФцис (ХБП-3Б) – у 24 (12,1%), резкое снижение СКФцис (ХБП-4) – у 8 (5,0%) (pис. 1). Нами проведен сравнительный анализ данных, полученных при расчете СКФкреат и СКФцис (рис. 1).

Установлено, что при расчете СКФ по креатинину частота больных ХОБЛ с нормальным уровнем СКФ>90 мл/мин/1,73 м2 оказалась статистически значимо выше, чем при расчете по цистатину С (37,1% vs 12,6% соответственно, χ2=52,97; p=0,005). Для группы пациентов со снижением СКФ в интервале 59–45 мл/ мин/1,73 м2 получены противоположные результаты: статистически значимо выше оказалась доля пациентов с расчетом СКФ по цистатину С (34,3% vs 1% соответственно, χ2=48,87; p=0,002). Сходные данные получены и при сравнении альтернативного и стандартного методов в группах СКФ 44–30 мл/мин/1,73 м2 (12,1% по цистатину С vs 0% по креатинину, χ2=28,97; p=0,03) и СКФ 29–15 мл/мин/1,73 м2 (5,1% по цистатину С vs 0% по креатинину, χ2=5,13, p=0,045). Только в группе незначительного снижения СКФ (89–60 мл/мин/1,73 м2) статистически значимых различий между используемыми методами получено не было (51% по креатинину vs 35,8% по цистатину С, χ2=2,95; p>0,05). В группе здоровых добровольцев статистически значимой разницы между стандартным и альтернативным методами не получено.

Выявлены достоверные различия в частоте снижения СКФцис в зависимости от частоты обострений ХОБЛ. Так, у пациентов с частыми обострениями ХОБЛ средние уровни СКФцис (р=0,004) и частота снижения СКФцис<60 мл/мин/1,73 м2 оказались достоверно выше (χ2=45,74; р=0,314).

При проведении БИА обнаружено снижение тощей массы тела (ТМТ) как показателя, отражающего белковый обмен и состояние скелетной мускулатуры, более чем у половины пациентов с ХОБЛ (57,6%), в основном за счет снижения доли активной клеточной массы (АКМ) – 77,3% и снижения доли скелетномышечной массы (СММ) – 55,5% (табл. 2). Выявлено, что с увеличением степени тяжести ХОБЛ происходит снижение доли пациентов с избытком жировой ткани, а 14,1% больных ХОБЛ имеют сочетание избытка жировой массы тела (ЖМТ) и снижения ТМТ, статистически значимо чаще встречающееся у больных ХОБЛ легкой и средней степенями тяжести (χ2=5,52; p=0,025). Снижение фазового угла (ФУ) – показателя, характеризующего работоспособность мышечной ткани, наблюдалось у 73,2% больных ХОБЛ.

43-1.jpg (134 KB)

Таким образом, полученные нами данные показали, что при расчете СКФ на основе сывороточного креатинина происходит гиподиагностика ХБП у больных ХОБЛ, а использование цистатина позволяет производить расчет СКФ более точно.

Обсуждение

Нутритивный статус и оценка состава тела играют все более важную роль в диагностике, оценке тяжести и лечении ХОБЛ [9, 10]. Значительной клинической проблемой является мышечная дисфункция у больных данной категории. Убедительные данные свидетельствуют о том, что у пациентов с ХОБЛ наблюдается сдвиг состава мышечных волокон от I типа (окислительные, медленноволновые волокна) к II (гликолитические, быстроволновые волокна) по сравнению со здоровыми контрольными группами [13]. Кроме того, как показали исследования, площадь поперечного сечения мышечных волокон у лиц с ХОБЛ меньше, чем в группе контроля [14]. К функциональным последствиям ХОБЛ-ассоциированной патофизиологии мышц конечностей относят нарушение мышечной силы и выносливости, что приводит к низкой физической работоспособности и усугублению одышки при ежедневных физических нагрузках [15]. Эти физиологические и клинические эффекты являются отличительным признаком симптоматики ХОБЛ. В работах некоторых авторов также показана положительная корреляция между слабостью четырехглавой мышцы бедра и тяжестью ограничения воздушного потока, что указывает на связь между тяжестью легочной патологии и степенью ухудшения состояния мышечной ткани [16, 17]. В связи с этим особое значение имеет БИА, который является ценным методом оценки состава тела больных ХОБЛ, по мнению как отечественных, так и зарубежных авторов [7, 18]. Исследования показали, что такие переменные БИА, как фазовый угол, АКМ, ТМТ, связаны с тяжестью ХОБЛ и 2-годичной выживаемостью, являются независимым и мощным предиктором смертности от всех причин при ХОБЛ [19, 20]. Полученные нами ранее данные также продемонстрировали преимущества применения БИА перед стандартными росто-весовыми показателями [7]. Предпринимались попытки разработки альтернативных методик расчета СКФ с учетом индивидуальных особенностей состава тела больных ХОБЛ [21, 22].

В настоящем исследовании продемонстрирована статистически значимо более высокая частота снижения СКФ у пациентов с ХОБЛ при расчете с использованием цистатина С, чем при использовании креатинина, что сопоставимо с результатами работ российских и зарубежных авторов [23, 24] Так, T. Yoshizawa et al. в исследовании с участием 108 пациентов с ХОБЛ получили частоту ХБП у больных ХОБЛ при расчете по креатинину 31%, а при расчете по цистатину – 53% [21]. Это подтверждает роль цистатина С как оптимального маркера для расчета СКФ у больных ХОБЛ, не зависящего от состояния мышечной массы и других факторов [3, 21, 24].

Таким образом, по результатам нашего исследования выявлены низкие диагностические возможности расчета СКФ на основе сывороточного креатинина у больных ХОБЛ. Вместе с тем выявлена высокая частота дисфункции скелетной мускулатуры у пациентов данной группы. Полученные результаты свидетельствуют о гиподиагностике ХБП у больных ХОБЛ, обусловленной в первую очередь использованием креатинина – малоинформативного у пациентов данной категории лабораторного маркера, зависящего от состояния мышечной ткани.

Выводы

Выявлены низкие диагностические возможности расчета СКФ на основе сывороточного креатинина у больных ХОБЛ, связанные с высокой частотой снижения ТМТ у пациентов данной группы и, соответственно, снижением продукции креатинина, приводящим к гиподиагностике ХБП у больных ХОБЛ.

Обнаружена связь между клинико-диагностическими проявлениями ХОБЛ и СКФцис.


About the Autors


Elena V. Bolotova – Dr. Sci. (Med.), Professor at the Department of Therapy № 1 FATPRS, Kuban State Medical University. Address: 4 Sedina st., Krasnodar, 350063; e-mail: bolotowa_e@mail.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6257-354X, eLibrary SPIN: 4322-9985.
Anna V. Dudnikova – Cand.Sci. (Med.), Therapist at the Consultative and Diagnostic Department, Clinic of the Kuban State Medical University. Address: 4/3 Zipovskaya st., Krasnodar, 350010; tel.: +7 (918) 673-32-23; e-mail: avdudnikova@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2601-7831.


Similar Articles


Бионика Медиа