Use of endogenous marker cystatin C for early detection of renal impairment in patients with combined trauma


I.A. Miziev, M.H. Mahov, A.H. Hatshukov, O.Ju. Dabagov, R.A. Ahkubekov

Department of Surgery and Surgical Endoscopy FGBI «Kabardin-Balkar State University n.a. H.M. Berbekov (Head of department – Prof., Acad. Of Natural Sciences, the Hon. Worker of Science of CBR I.A. Miziev), Nalchik
Combined trauma ranks high among all traumatic injuries. It is supposed to be one of three leading causes of death in general population and the most frequent cause of death among 40 year olds. Combined trauma mortality rates in Russia amount to 59–65 per 100 000 population and the number of years of life lost due to combined trauma is 15–25.
High traumatic injury rates with large percentage of multiple injuries, high mortality and disability rates make combined trauma a high priority problem. The aim of this study was to demonstrate the feasibility of detecting early impairment of renal function in patients with combined trauma.
The serum cystatin C levels and blood chemistry values were evaluated in 40 patients with combined trauma. Most of combined trauma patients in the study group were found to have normal creatinine values (36 patients).
In 55% of the patients the serum cystatin C was increased to greater than 30% above normal values. The serum cystatin C levels peaked within the first 3 days after injury and then decreased gradually. In 27% of patients high levels of the serum cystatin C remained elevated after 1 week following trauma. In 61% of patients diagnosed as having renal contusion the serum cystatin C levels were above normal values.
Decreased levels of GFR measured by Rehberg’s test were detected in only 4 patients, while estimated by Hoek’s formula – in 22 patients.

Введение. В последние годы отмечается неуклонный рост числа травм различной локализации, которые служат ведущей причиной смерти, а также временной и стойкой нетрудоспособности лиц моложе 40 лет. К характерным чертам современных травм относится превалирование множественных и сочетанных повреждений, что обусловливает высокую, не имеющую тенденции к снижению летальность. Сочетанная травма характеризуется одновременным повреждением нескольких анатомо-функциональных областей и наблюдается у 50–70% пострадавших с тяжелыми механическими повреждениями. В РФ вследствие сочетанной травмы ежегодно погибают более 35 тыс. человек. Сочетанная травма – одна из трех основных причин смертности населения, причем у людей в возрасте до 40 лет эта причина выходит на первое место. Показатель смертности в России от сочетанной травмы достигает 59–65 случаев на 100 тыс. населения. Изменение функции почек при травме может увеличивать продолжительность лечения, ухудшать прогноз, приводить к развитию поздних осложнений [1]. Цистатин С – точный эндогенный маркер патологии почек (при измерении в сыворотке крови – маркер гломерулярной дисфункции, в моче – маркер тубулярной дисфункции), представляющий собой маленький белок, состоящий из 120 аминокислотных остатков с молекулярной массой 13,26 кД [2–6]. По функциональным характеристикам цистатин С является ингибитором внутриклеточных (лизосомных) и внеклеточных цистеиновых протеаз, участвует в поддержании динамического равновесия в процессах обновления внеклеточного матрикса. Этот белок синтезируется всеми клетками организма и с постоянной скоростью элиминируется почками [7–12].

Целью исследования было продемонстрировать возможность выявления ранних нарушений функций почек у больных с сочетанной травмой.

Материал и методы. В исследование вошли 40 больных, находящихся в отделении сочетанной травмы на базе ГБУЗ РКБ в клинике кафедры факультетской и эндоскопической хирургии КБГУ им. Х. М. Бербекова. Возраст обследуемых больных с сочетанной травмой составил от 20 до 62 лет. Отмечена различная степень тяжести заболевания, оцениваемая по шкале APACHE II от 24 до 67 баллов. С целью раннего выявления нарушений функций почек определены уровни цистатина С и креатинина в сыворотке крови. Кроме этого оценивали содержание мочевины, мочевой кислоты крови, общий белок крови, электролиты крови (Na, K, Cl, Ca, Mg, P). Тесты выполнены на фотометре – биохимическом анализаторе Stat Fax (США). Для определения цистатина С использован набор Cystatin C FS, набор калибраторов TruCal Cystatin C и контрольный материал двух уровней: TruLab Cystatin C производства «DiaSys Diagnostic Systems» (Германия). Биохимические анализы проведены в лаборатории диализного центра ООО «Северо-Кавказский нефрологический центр», Нарткалинский филиал № 2 (г. Нарткала, КБР). Биоматериалом стала сыворотка крови, которую можно хранить 1 нед при температуре 2–8°С или в замороженном виде 1 мес при температуре -20°С. Забор крови осуществлен на 1-й, 3 и 7-й день с момента травмы. Кроме того, выполнены пробы Реберга, Зимницкого, Нечипоренко, проведено динамическое УЗИ почек. Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) определена по пробе Реберга и по цистатину С. Для расчета СКФ по концентрации цистатина С предложено несколько формул. Для реагента DiaSys Cystatin C FS рекомендуется уравнение Хоука: СКФ [мл/мин/1,73 м2]=(80,35/цистатин С [мг/л])–4,32 [13]. Необходимо отметить, что у исследуемой группы больных в анамнезе хронических заболеваний почек не было.

Результаты. В ходе исследования выявлено, что подавляющее число пациентов с сочетанной травмой имели нормальный уровень сывороточного креатинина (36 человек). Уровень сывороточного цистатина С у 22 (55%) пострадавших более чем на 30% превышал нормальные значения (19–49 лет – 0,53–0,92 мг/л, старше 50 лет – 0,58–1,02 мг/л). Причем повышение уровня цистатина С наблюдалось первые 3 сут, затем произошло постепенное его снижение. В качестве примера конкретный больной исходной степени увеличения и динамики показателей сывороточного цистатина С: 1-е сутки с момента травмы – 1,1 мг/л, через 3 сут – 1,7 мг/л, через 5 сут – 1,45 мг/л, через 1 нед – 1,3 мг/л, через 2 нед – 0,88 мг/л. У 6 (27%) обследованных с повышенным уровнем цистатина С высокие цифры сохранялись и спустя 1 нед с момента получения травмы. Среди обследуемых пациентов 23 поставлен диагноз «ушиб почек», у 14 (61%) из которых показатели цистатина С оказались выше нормы. У 1 больной, за месяц до травмы перенесшей нефрэктомию, уровень цистатина С также превысил нормальные значения (1,4 мг/л). СКФ по пробе Реберга была снижена только у 4 больных, тогда как при расчете по формуле Хоука – у 22 больных. Мочевина крови была повышена у 20 (50%) пострадавших, у 16 (40%) – снижение общего белка крови. Гипонатриемия отмечена у всех больных, повышение уровня фосфора – у 18, гипермагниемия и гиперхлоремия, гиперкальциемия – у 38, 6 (27%) больных страдали гиперкалиемией. Поскольку калий и кальций – внутриклеточные катионы, повышение их содержания в сыворотке крови может быть обусловлено распадом клеточных элементов, что часто бывает и при травмах. Для оценки общей тяжести состояния больных использованы упрощенная шкала оценки физиологических расстройств SAPS, шкала оценки острых физиологических расстройств и хронических нарушений состояния APACHE II, шкала оценки полиорганной недостаточности MODS (см. табл. 1).

Исходя из данных табл. 1, можно сделать следующий вывод: уровень цистатина С варьировался соответственно изменению степени тяжести пациентов.

Кроме того, для оценки тяжести травмы, предсказания вероятности развития осложнений и летального исхода использована нормализованная шкала ВПХ-СГ, разработанная кафедрой военно-полевой хирургии Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург), которая позволяет осуществлять мониторинг состояния на госпитальном этапе. Показатели тяжести состояния по шкале ВПХ-СГ также изменялись соответственно изменению уровня сывороточного цистатина С (см. табл. 2).

Летальность в обследованной группе лиц с сочетанной травмой составила 2,5% (1 человек). У этого больного на второй неделе с момента получения травмы развилась клиника острой почечной недостаточности: олигурия, затем анурия, гиперкалиемия, гиперазотемия. Необходимо отметить, что уровень цистатина С также увеличивался пропорционально нарастанию клинической симптоматики и составил в своем максимальном значении 2,9 мг/л. По шкале APACHE II тяжесть состояния больного оценивалась в 67 баллов.

Обсуждение. Исходя из проведенного исследования, мы не обнаружили количественной взаимосвязи между уровнями сывороточного креатинина и сывороточного цистатина С у больных с сочетанной травмой. Как маркер СКФ креатинин имеет следующие ограничения: 1) уровень креатинина варьируется в зависимости от возраста, пола, отношения мышечной массы к общему весу, принимаемых медикаментов, диеты; 2) концентрация креатинина может не изменяться в случаях, когда большая часть почечной ткани не функционирует (СКФ менее 40–70 мл/мин/1,73 м2); 3) при ухудшении клубочковой фильтрации происходит компенсаторное усиление канальцевой секреции креатинина, в результате чего оценка функции почек может быть завышена; 4) креатинин недостаточно точно отражает реальную картину при острых изменениях функции почек до тех пор, пока не достигается некоторая стабилизация состояния, что чаще всего происходит спустя 2–3 дня после развития повреждения [14]. Результаты настоящего исследования показывают, что по уровню цистатина С можно предсказать развитие ранних лабораторных проявлений нарушения функций почек больных с сочетанной травмой. Пожалуй, наиболее многообещающее применение цистатина С – использование его как маркера острого повреждения почек, так как повышение в крови уровня цистатина С опережает таковое креатинина крови на 1–2 сут. В США рекомендуется использовать измерение сывороточного цистатина С для рутинного скрининга ренальной дисфункции и связанных с ней сердечно-сосудистых заболеваний у всех лиц 55 лет и старше [15].

Заключение. Впервые предложен маркер ранних нарушений функций почек больных с сочетанной травмой для своевременной коррекции нарушенного функционального состояния почек. Получен грант на дальнейшие исследования по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса (УМНИК-2014)» ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере».

Среди преимуществ цистатина С можно отметить следующие:

  • его уровень не зависит от таких параметров, как возраст, пол, диета, мышечная масса; характеризуется меньшей индивидуальной вариабельностью по сравнению с креатинином; не изменяется при наличии воспалительных процессов, в том числе непосредственно в почках, объективно отражая СКФ;
  • цистатин С не секретируется в почечных канальцах, что позволяет рассматривать его как чувствительный маркер ранней ХПН. Его можно использовать при начальных стадиях ХПН, в диапазонах снижения СКФ менее 40–70 мл/мин/1,73 м2, что ниже порога чувствительности для креатинина;
  • цистатин С может использоваться как чувствительный маркер СКФ при остром повреждении почек.


About the Autors


Correspondence author: M. H. Mahov – Resident of Urology; e-mail: mahov_murat@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа