Prospects for using biological markers in various types of urinary stone lithotripsy


M.M. Kutluev, I.L. Pulin, A.Ya. Ryakhov, K.S. Mochalov, R.R. Farkhutdinov

1Multidisciplinary Medical Medical Clinic «Medservice», Department of Urology, Salavat, 2Bashkir State Medical University, Central Medical and Scientists Laboratory, Ufa
Aim. To investigate the feasibility of using biological markers for determining the optimal timing to repeat lithotripsy of urinary stones.
Materials and methods. This was a prospective, randomized, single-center cohort study of 100 patients randomized into 4 groups. Patients of group I (n=46), II (n=20), III (n=18) and IV (n=16) were used contact lithotripsy (URS), ESWL, PNL, combined lithotripsy. In all patients, before surgery and at 1, 7, 14, 20 days after lithotripsy, iron-induced urine chemiluminescence was measured to determine the level of reactive oxygen species (ROS) and concentration of medium-mass molecules (MMM) in urine.
Results. Analyzing the time of operation and the size of stones only in group I was detected the significant negative correlation (r=-0,479, p<0,05). In patients of all groups, the level of ROS have decreased after the surgery with further returning to baseline level. Dynamics of changes MMM in urine has not revealed a reliable change tendency.
Conclusion. The definition of the quantity of ROS in urine is a promising criterion in measuring the degree of urinary system damage and the time for repeated lithotripsy. The level of ROS in the urine after URS, ESWL and the ESWL-URS combination returns to baseline on the 7th day and after PNL on the 14th day postoperatively, thus allowing to pathogenetically define the optimal timing of repeat lithotripsy.

Введение. Ежегодная заболеваемость мочекаменной болезнью (МКБ) остается на высоком уровне и составляет до 5,3% урологических заболеваний, а возрастающее число заболевших в РФ [1] актуализирует тему оперативного лечения данного заболевания. Основным методом активного удаления конкрементов в урологических стационарах всего мира является литотрипсия. Тактика, направленная на полное избавление от конкрементов мочевой системы, согласно рекомендациям Европейской и Американской ассоциаций урологов [2], предполагает применение различных методов литотрипсии в ходе одного клинического наблюдения и одной госпитализации. В настоящее время использование комбинированных методов литотрипсии – уже широко используемый подход. Алгоритм лечения пациентов с большими конкрементами почек предусматривает проведение перкутанной нефролитотрипсии (ПНЛ) с последующей дистанционной ударно-волновой литотрипсией (ДУВЛ) или ретроградной интраренальной хирургией (РИРХ), а при камнях меньшего размера – первичное использование ДУВЛ или РИРХ с последующей ПНЛ. Актуально использование ДУВЛ при конкрементах нижних чашечек размером до 20 мм с альтернативой применения ПНЛ или РИРХ в случаях низкой эффективности [3]. Однако проведение повторных оперативных вмешательств ограничено в связи с повреждением почки при каждой интервенции. Для камней размером 40х30 мм эффективность сочетания ПНЛ и ДУВЛ (сэндвич-метод) составляет 71–96% при приемлемой частоте осложнений. Однако необходимо учитывать, что интервалы между сеансами литотрипсии разнятся в зависимости от использованного вида физической энергии; они строго не регламентированы и зависят от тяжести состояния пациента, клинического статуса, выбранного метода первичного и повторного оперативного лечения, а также расположения конкремента. Установлено, что при камнях мочеточников повторные сеансы ДУВЛ можно проводить через 1 день [4, 5]. Применение биологических маркеров состояния почки на сегодняшний день в рекомендациях не представлено, что послужило основой для проведения исследования.

Целью исследования стало изучение возможности использования биологических маркеров для определения оптимальных сроков повторного дробления конкрементов мочевой системы.

Материалы и методы. Было проведено проспективное рандомизированное когортное одноцентровое исследование, включившее 100 пациентов, проходивших лечение в урологическом отделении ООО «Медсервис» с 2014 по 2015 г. Пациенты были рандомизированы на четыре группы, согласно типам проведенного оперативного лечения: в I группе (n=46) пациентов – это контактная литотрипсия (КЛТ), во II (n=20) – ДУВЛ, в III (n=18) – ПНЛ, в IV группе (n=16) – комбинированная литотрипсия. Контактную литотрипсию осуществили с помощью ригидного уретерореноскопа диаметром Fr 8,5 («Karl Storz», Германия) и фиброуретерореноскопа диаметром Fr 6,5 («Karl Storz», Германия), используя Ho:YAG-лазер Auriga XL («Starmedtech», Германия) с длиной волокна 230–600 мкм. Дистанционную ударно-волновую литотрипсию выполнили на литотрипторе Modulith SLX-F2 («Storz Medical AG», Швейцария). Нефролитолапаксия проведена с помощью инструмента Fr 15–21 («Karl Storz», Германия).

Все пациенты проходили рутинное обследование, включившее общеклинические исследования, УЗИ, обзорную и экскреторную урографию, компьютерную томографию почек (по показаниям). С целью изучения интенсивности свободнорадикальных процессов провели хемилюминесцентный анализ мочи пациентов до оперативного лечения и на 1-е, 7, 14, 20-е сутки после. Определен уровень активных форм кислорода (АФК) с помощью железоиндуцированной хемилюминесценции (ЖИХЛ) в моче пациентов на аппарате «Хемилюминомер-003» (ЦНИЛ БГМУ, Россия) [6]. Число молекул средней массы (МСМ) массой от 500 до 5000 Да в моче определено по методике М. Я. Малаховой [7] с использованием спектрофотометра СФ-102 («Интерфотофизика», Россия) с длиной волны от 200 до 1100 нм. Методика заключалась в осаждении крупномолекулярных частиц 15%-ным раствором трихлоруксусной кислоты и регистрации спектральной характеристики водного раствора супернатанта в зоне длин волн от 188 до 310 нм [8].

Статистическую обработку полученных данных провели на персональном компьютере с применением программного обеспечения Microsoft Excel («Microsoft corp.», 2010), Statistica Inc Ver. 10 (StatSoft, STATISTICA for Windows). Применены непараметрические методы: для сравнения состояния пациентов до и после литотрипсии использованы тест знаков (Sign-test), критерий Вилкоксона, для установления взаимосвязей рассчитан коэффициент ранговой корреляции Спирмена.

Результаты. Группы были сопоставимыми по возрасту, соотношению мужчин и женщин. Средние размеры конкрементов в I и II группах были практически идентичными, а наибольшими они были в группе, где использовалась ПНЛ (табл. 1).

В ходе анализа в I группе была выявлена статистически значимая отрицательная корреляция времени операции и диаметра конкремента (r=-0,479, p<0,05; рис. 1).

Полученную отрицательную корреляцию можно объяснить повышенной миграцией конкрементов меньшего диаметра при КЛТ, что ведет к увеличению времени операции. Во II, III и IV группах статистически значимых взаимосвязей вышеуказанных показателей выявлено не было.

Следующим этапом была проведена оценка выраженности нарушений процессов свободнорадикального окисления (СРО) посредством определения АФК в моче. Регистрацию хемилюминесценции используют для изучения СРО, характера и причин его нарушения в биологическом материале растительного и природного происхождения. Для определения условно нормативных показателей перед исследованием проведена ЖИХЛ мочи пациентов перед биопсией предстательной железы без признаков воспаления мочевыделительной системы, которым за 2 ч до манипуляции был назначен антибиотик ципрофлоксацин 500 мг, ввиду того что антибиотики снижают уровень АФК, а пациенты в исследуемых группах получали предоперационную антибиотикопрофилактику. Показатели свечения мочи условно «здоровых» пациентов были следующие: максимальная светимость – 16,09±7,5, светосумма – 33,5±11,7 (рис. 2, 3). Динамика показателей хемилюминесценции в ходе наблюдения представлена в табл. 2.

Как видно из табл. 2, были выявлены статистически значимые изменения показателей в I группе на 1-е, 7, 14 и 20-е сутки, в III группе – на 1-е и 14-е сутки (табл. 2).

Из литературных данных известно, что МСМ, которые состоят из фрагментов нуклеиновых кислот и ароматических аминокислот, реагируют с АФК и сами при этом окисляются. Снижение их концентрации в крови свидетельствуют о выраженной активации перекисного окисления липидов [9, 10]. В нашем исследовании отмечено уменьшение содержания АФК во всех группах после проведенного оперативного лечения, которое в дальнейшем возвращалось к исходным показателям. Снижение уровня АФК, вероятно, связано с дисциркуляторными сдвигами после операции и изменениями общей антиоксидантной активности в моче. Исходя из изложенного, возникло предположение об увеличении количества МСМ в моче в связи с интервенцией в мочевую систему. Полученные результаты выражали в единицах абсорбции по сравнению с дистиллированной водой при длине волны 220 нм (табл. 3).

Динамика МСМ в моче не выявила тенденции к увеличению их количества, а статистически значимые изменения были выявлены только в I группе.

С учетом полученных результатов данный показатель требует дальнейшего изучения.

Обсуждение. Использование различных видов литотрипсии и тенденция к полному удалению конкрементов в одну госпитализацию требуют определения сроков повторных дроблений. Результаты общеклинических исследований, методов визуализации (УЗИ, рентгенография, компьютерная томография и т.п.) не всегда позволяют определить степень повреждения почки и выявляют лишь макроизменения. Разные авторы рекомендуют различные сроки выполнения повторных литотрипсий – от одной до двух недель [4, 11], учитывая клиническое состояние пациента. Дисциркуляторные сдвиги в любом органе способствуют локальной активации перекисного окисления липидов, что влечет за собой расход биоантиокислителей, приводит к снижению способности регулировать липопероксидацию и поддерживает тканевую альтерацию [12, 13]. Нарушение кровотока в почечной паренхиме при приступах почечной колики происходит вследствие выделения массы вазоактивных медиаторов воспаления и факторов роста, что обусловливает повреждение клеток собирательных трубочек в результате ишемии [14]. Использование ДУВЛ ведет к дисциркуляторным нарушениям в почечной паренхиме вплоть до нарушения ее целостности [15]. Уретеропиелоскопия и РИРХ не повреждают почечной ткани в отличие от ПНЛ, интраоперационное ретроградное заполнение чашечно-лоханочной системы жидкостью и повышение внутрипросветного давления приводят к дисциркуляторным изменениям в почечной паренхиме. Известно, что оксалатиндуированный оксидативный стресс обусловливает появление изменений в клетках эпителия почечных трубочек и способствует образованию кристаллов оксалата [16]. Использование антиоксидантов, таких, например, как витамин Е, приводит к исходным показателям СРО, снижению гипероксалурии и снижению образования оксалатов кальция в почечных трубочках [17]. С учетом выявленных нарушений в клетках почечных трубочек при кальциево-оксалатном уролитиазе как основном типе конкрементов мочевой системы появилось предположение об использовании АФК в качестве маркера клеточного нарушения при литотрипсии. Известны работы, указывающие на снижение антиоксидантной активности при ДУВЛ [18, 19], однако определение данных показателей при других видах литотрипсии и активное использование АФК в диагностических целях ранее не применялись.

Выводы

  1. Определение уровня АФК в моче может стать перспективным показателем в определении степени альтерации мочевой системы и сроков повторных литотрипсий.
  2. Уровень АФК в моче после КЛТ, ДУВЛ и комбинации ДУВЛ и КЛТ приближается к исходным показателям на 7-е сутки, а после ПНЛ – на 14-е, что патогенетически обосновывает сроки повторных оперативных вмешательств.


About the Autors


Corresponding author: M.M. Kutluev–PhD, Urologist at the Department of Urology, Medical Medical Clinic «Medservice»;
e-mail: marrat@rambler.ru


Similar Articles


Бионика Медиа