Исследование сывороточной концентрации цистатина С для мониторинга скорости клубочковой фильтрации с целью ранней диагностики острого повреждения почек у больных с сочетанной травмой


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2017.5.48-51

И.А. Мизиев, М.Х. Махов

Кафедра факультетской и эндоскопической хирургии ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова» (зав. – д.м.н., проф., акад. РАЕН, засл. деят. науки КБР И. А. Мизиев), Нальчик, Россия
Цель исследования: определение ранних диагностических критериев острого повреждения почек у больных с сочетанной травмой путем внедрения в план обследования пострадавших от измерения сывороточного биомаркера цистатина С.
Материалы и методы. Проведено обследование 42 пациентов, получивших сочетанную травму за период с 2015 по 2016 г. Биоматериалом для определения уровня цистатина С стала сыворотка крови. Забор крови осуществлен на 1-й, 3, 7, 14-й день с момента травмы. Среди пострадавших преобладали мужчины (80%). Для оценки фильтрационно-реабсорбционной функции почек применяли пробу Реберга–Тареева. Определены следующие показатели всех пациентов: креатинин крови, креатинин мочи, количество мочи за 1 ч, минутный диурез, клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, количество выделенной мочи за сутки.
Результаты и обсуждение. У 40 (95,3%) обследованных показатели пробы Реберга–Тареева были в пределах нормы, у 2 (4,7%) – ниже нормативных значений, что было связано с развитием у них клиники острой почечной недостаточности. У 2 пациентов исследуемых больных развилась на шестой-седьмой день после травмы острая почечная недостаточность. Подавляющее число пациентов с сочетанной травмой имели нормальный уровень сывороточного креатинина (38 человек). Уровень же сывороточного цистатина С у 33 (78,6%) пострадавших более чем на 30% превышал нормальные значения. Причем повышение уровня цистатина С наблюдалось в первые 3 сут, затем происходило постепенное его снижение. Скорость клубочковой фильтрации, согласно данным пробы Реберга–Тареева, была снижена только у 4 больных, тогда как при расчете по формуле Хоука – у 33. На 3-и сутки с момента травмы у 12 пострадавших на основании повышения уровня сывороточного цистатина было диагностировано субклиническое острое повреждение почек. При этом показатели азотемии у данной группы больных были в пределах нормы. Полученные данные свидетельствуют о большей информативности определения скорости клубочковой фильтрации по уровню цистатина С, что позволяет диагностировать скрытую почечную дисфункцию.
Ключевые слова: сочетанная травма, цистатин С, острая почечная недостаточность, скорость клубочковой фильтрации

Введение. Проблема ранней диагностики острого повреждения почек (ОПП) у больных с сочетанной травмой является одной из существенных в клинической медицине и до сих пор находится в стадии разработки. Многие вопросы диагностики и лечения пока остаются нерешенными. Изучение ранних клинико-диагностических особенностей острого повреждения почек у больных с сочетанной травмой позволят своевременно и точно диагностировать нарушение почечной функции и выбирать верную тактику лечения.

На сегодняшний день ведется поиск различных биомаркеров, которые позволили бы осуществить раннюю диагностику острого повреждения почек с последующим их включением в алгоритм обследования [1].Такими маркерами в сыворотке крови являются цистатин С, NGAL, пропредсердный натрийуретический пептид, CD 11b-нейтрофил. Показателями ОПП в моче является повышение уровня NGAL, ИЛ-18, молекулы повреждения почек 1, ЛДГ, N-ацетилглюкозаминидазы, матриксной металлопротеиназы 9 [2, 3].

Так как скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – наиболее надежный показатель, который отражает функционирование почек, особенно актуален поиск точного, простого, малотравматичного и быстрого метода определения СКФ у пострадавших с сочетанной травмой. Определение сывороточного цистатина С – относительно новый метод для оценки СКФ [4, 6, 9]. Цистатин С – наиболее надежный показатель сохранности функций почек, является более чувствительным, чем сывороточный креатинин, показателем снижения СКФ, что дает возможность считать его эффективным критерием диагностики ОПП даже при нормальных значениях сывороточного креатинина [5, 7]. На темп выработки цистатина С в отличие от креатинина не влияют такие факторы, как возраст, мышечная масса, пол, особенности питания, воспалительные реакции в организме [8–12].

Цель исследования: определение ранних диагностических критериев ОПП у больных с сочетанной травмой путем внедрения в план обследования пострадавших от измерения сывороточного биомаркера цистатина С.

Материалы и методы. Исследование, проведенное кафедрой факультетской и эндоскопической хирургии Кабардино-Балкарского государственного университета на базе отделения сочетанной травмой республиканской клинической больницы. Обследованы 42 пациента, получивших сочетанную травму за период с 2015 по 2016 г. По тяжести состояния, основным антропометрическим критериям и социальным параметрам пациенты статистически значимо не различались. Подавляющее большинство (39; 92,8%) пострадавших были в возрасте от 21 года до 60 лет, т.е. в наиболее трудоспособном возрасте, что имеет важное значение с позиций медико-социальной реабилитации. Среди пострадавших преобладали мужчины (80%).

Биоматериалом для определения уровня цистатина С служила сыворотка крови. Забор крови осуществлен на 1-й, 3, 7, 14-й день с момента травмы.

Для оценки фильтрационно-реабсорбционной функции почек применяли пробу Реберга–Тареева. Этот метод позволяет определить очистительную способность почек, основан на определении почечного клиренса экзогенного креатинина. У всех пациентов определены следующие показатели: креатинин крови, креатинин мочи, количество мочи за 1 ч, минутный диурез, клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, количество выделенной мочи за сутки. Скорость клубочковой фильтрации определяли по пробе Реберга–Тареева и по цистатину С.

Полученные при исследовании данные обработаны вариационно-статистическим методом по t-критерию Стьюдента. Рассчитаны средняя арифметическая (), среднее квадратическое отклонение (Δ), стандартная ошибка средней величины (σ). Данные представлены в форме Δ±σ. Различия считали статистически значимыми при p<0,05, что является мерой достаточной надежности в медицинских исследованиях [13]. Также использованы пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов компьютерной программы Microsoft® Excell (Microsoft Office, 2010).

Результаты. В ходе исследования выявлено, что у 40 (95,3%) больных показатели пробы Реберга–Тареева были в пределах нормы, у 2 (4,7%) – ниже нормативных значений, что было связано с развитием у них клиники острой почечной недостаточности на 6–7-й день после травмы. Проба Реберга–Тареева была выполнена до развития олигурической стадии.

Напомним, что у данной группы больных параллельно определяли в крови уровень сывороточного цистатина С в 1-е, 3, 7, 14-е сутки с момента получения травмы. Так как мы использовали реагент DiaSys CystatinC FS, расчет СКФ осуществляли по уравнению Хоука (по рекомендации производителя реагента): СКФ [мл/мин/1,73 м2]=(80,35/цистатин С [мг/л]) – 4,32. Следует отметить, что ни у одного из пациентов в анамнезе хронических заболеваний почек не было. В норме показатели сывороточного цистатина С для возрастной группы 19–49 лет составляют 0,53–0,92 мг/л; для лиц 50 лет и старше – 0,58–1,02 мг/л.

По результатам клинического применения данного способа диагностики ОПП и субклинического ОПП у больных с сочетанной травмой нами разработаны диагностические критерии указанных патологических состояний. При значениях показателя сывороточного цистатина С в диапазоне 0,92–2 (19–49 лет) и 1,02–2 мг/л (>50 лет) мы диагностировали субклиническое ОПП, что также подтверждалось отсутствием клинической симптоматики. В случае получения уровня цистатина С в сыворотке крови, превышающего 2 мг/л в обеих возрастных группах, нами выставлялся диагноз острого повреждения почек, клиника которого была ярко выраженной.

В ходе исследования выявлено, что подавляющее большинство пациентов с сочетанной травмой имели нормальный уровень сывороточного креатинина (38 человек). Уровень же сывороточного цистатина С у 33 (78,6%) пострадавших более чем на 30% превышал нормальные значения. Причем повышение уровня цистатина С наблюдалось в первые 3 сут, затем происходило постепенное его снижение.

В качестве примера приводим динамику показателя сывороточного цистатина С у конкретного пациента (см. рисунок).

У 7 (21,2%) пострадавших с повышенным уровнем цистатина С высокие цифры сохранялись и спустя 1 нед с момента получения травмы. У 24 пациентов был диагностирован ушиб почек, из них у 15 (62,5%) показатель цистатина С оказался выше нормы. У 1 больной, за 1 мес до травмы перенесшей нефрэктомию слева, уровень цистатина С также превысил нормальные значения (1,4 мг/л).

Скорость клубочковой фильтрации, согласно данным пробы Реберга–Тареева, была снижена только у 4 больных, тогда как при расчете по формуле Хоука – у 33 пострадавших.

На 3-и сутки с момента травмы у 12 пострадавших на основании повышения уровня сывороточного цистатина С было диагностировано субклиническое ОПП. При этом показатели азотемии у данной группы больных были в пределах нормы (табл. 1).

Из представленных данных видно, что СКФ по сывороточному цистатину С ниже, чем по сывороточному креатинину, что свидетельствует о скрытой почечной дисфункции, субклиническом ОПП.

Благодаря рано начатым лечебно-профилактическим мероприятиям удалось в отношении 10 пациентов с сочетанной травмой предотвратить развитие ОПП. В 2 наблюдениях субклиническое повреждение почек перешло в ОПП, содержание сывороточного цистатина С на 5-е и 7-е сутки было выше 2 мг/мл (2,6 и 2,75 мг/л соответственно).

Нефропротективная терапия проведена N-ацетилцистеином (N-АЦ), который назначали в стандартной дозе: 1200 мг внутривенно струйно после поступления в стационар и проведения оперативного лечения, далее по 600 мг внутривенно 2 раза в сутки в течение 72 ч, затем внутрь по 600 мг 2 раза в сутки в течение 10 дней. После выписки из стационара пациентам назначали повторный курс лечения N-АЦ 1 раз в 3 месяца в дозе 1200 мг в сутки в течение 14 дней.

Антиоксидант N-АЦ связывает свободные радикалы, вызывающие в том числе повреждения канальцев почек. Также N-АЦ взаимодействует с эндотелием, действуя как расслабляющий фактор, тем самым повышая капиллярный кровоток; увеличивает уровень цГМФ, действует как вазодилататор и как ингибитор агрегации тромбоцитов. Все вышеуказанное обеспечивает нефропротективное действие N-АЦ в периоперационном периоде у больных с сочетанной травмой, которое подтверждается низким уровнем сывороточного цистатина С. N-ацетилцистеин уменьшает выраженность воспалительной реакции в организме и тем самым снижает секрецию плазменного цистатина С с последующим его полным метаболизированием в почках [14–20]. В ходе лечения проведен мониторинг фильтрационной способности почек (табл. 2).

Обсуждение. Необходимо отметить, что в отличие от креатинина крови сывороточный цистатин С отреагировал повышением концентрации в первые же сутки после травмы, тогда как гиперкреатининемия наблюдалась лишь к 3-м суткам. Скорость клубочковой фильтрации при расчете по формуле Хоука снизилась в 1-е сутки и восстановилась к 2-й неделе. При расчете СКФ по пробе Реберга–Тареева снижение отмечено к 3-м суткам с момента травмы. Это еще раз подтверждает, что креатинин крови не надежен по ряду причин, одна из которых заключается в повышении его уровня при уже развившемся повреждении почек [21, 22].

Самым главным преимуществом цистатина С по сравнению с кретинином при определении СКФ является то, что он способен выявить пострадавших даже с незначительными нарушениями функций почек, так как он обладает большей специфичностью и чувствительностью [23].

Выводы

  1. Включение определения сывороточной концентрации цистатина С в диагностику ренальной дисфункции у больных с сочетанной травмой в панель исследования более предпочтительно по сравнению с креатинином.
  2. Установлено, что СКФ, рассчитанная по сывороточному цистатину С (формула Хоука), наиболее достоверно в ранние сроки отражает почечную дисфункцию по сравнению с СКФ по пробе Реберга–Тареева.
  3. Сывороточная концентрация цистатина С в диапазоне 0,92–2 мг/л (для возраста 19–49 лет) и 1,02–2 мг/л (>50 лет) может быть маркером субклинического острого повреждения почек в отсутствие клинической симптоматики.
  4. Определена нефропротективная роль N-ацетил-цистеина в комплексе консервативных мероприятий для профилактики и лечения острого повреждения почек больных с сочетанной травмой.


Литература


1. Kayukov I.G. Why the glomerular filtration rate, and not the serum creatinine concentration? Nefrologiya. 2004;4(4):99–102. Russian (Каюков И.Г. Почему скорость клубочковой фильтрации, а не концентрация креатинина в сыворотке крови? Нефрология. 2004;4(4):99–102).

2. Kayukov I.G., Smirnov A.V., Emanuel’ V.L. Cystatin in modern medicine. Nefrologiya. 2012;16(1):22–39. Russian (Каюков И.Г., Смирнов А.В., Эмануэль В.Л. Цистатин в современной медицине. Нефрология. 2012;16(1):22–39).

3. Smirnov A.V. et al. The problem of evaluation of glomerular filtration in modern nephrology: a new indicator – cystatin S. Nefrologiya. 2005;9(3):16–27. Russian (Смирнов А.В. и др. Проблема оценки клубочковой фильтрации в современной нефрологии: новый индикатор – цистатин С. Нефрология. 2005;9(3):16–27).

4. Smirnov A.V. et al. Problems of diagnosis and stratification of severity of acute renal injury. Nefrologiya. 2009;13(3):9–18. Russian (Смирнов А.В. и др. Проблемы диагностики и стратификации тяжести острого повреждения почек. Нефрология. 2009;13(3):9–18).

5. Mussap M. et al. Cystatin C is more sensitive marker than creatinine for the estimation of GFR in type 2 diabetic patients. Kidney Int. 2002;61:1453–1461.

6. Vel’kov V.V. Cystatin C: new opportunities and new challenges for laboratory diagnosis (part 1). Kliniko-laboratornyi konsilium. 2010;36(5):23–32. Russian (Вельков В.В. Цистатин С: новые возможности и новые задачи для лабораторной диагностики (часть 1). Клинико-лабораторный консилиум. 2010;36(5):23–32).

7. Vel’kov V.V. Cystatin C: new opportunities and new challenges for laboratory diagnosis (part 2). Kliniko-laboratornyi konsilium. 2011;37(1):27–38. Russian (Вельков В.В. Цистатин С: новые возможности и новые задачи для лабораторной диагностики (часть 2). Клинико-лабораторный консилиум. 2011;37(1):27–38).

8. Coca S.G. et al. Biomarkers for the diagnosis and risk stratification of acute kidney injury: a systematic review. Kidney Int. 2008;73(9):1008–1016.

9. Filler G. et al. Cystatin C as a marker of GFR – history, indications, and future research. Clin. Biochem. 2005;38(1):1–8.

10. Devarajan P. Emerging urinary biomarkers in the diagnosis of acute kidney injury. Expert. Opin. Med. Diagn. 2008;2(4):387–398.

11. Perlemoine C. et al. Interest of cystatin C in screening diabetic patients for early impairment of renal function. Metabolism. 2003;52(10):1258–1264.

12. Herget-Rosenthal S. et al. Measurement of urinary cystain C by particle enhanced nephelometric immunoassay: precision, interferences, stability, and reference range. Ann. Clin. Biochem. 2004;41:111–118.

13. Bland J.M., Aliman D.G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet. 1986;1:307–310.

14. Aruoma O.I., Halliwell В., Ноеy В.М., Bucler J. The antioxidaпt action of N-acetylcysteine: its reaction with hydrogen peroxide, hvdroxyl radical, superoxide, and hypochlorous acid. Free Radic. Biol. Med. 1989;6(6):593–597.

15. Decramer M., Rutten-van Mzlken M., Dekhuijzen P.N.R. et al. Effects of N-acetylcysteine on outcomes in chronic obstructive pulmonary disease (Bronchitis Randomized on NAC Cost-Utility Study, BRONCUS): a randomized placebo controlled Trial. Lancet. 2005;365:1552–1560.

16. Demedts M., Behr J. et al. High-dose acetylcysteine in idiopathic pulmonary fibrosis. N. Eng. J. Med. 2005;353:2229–2242.

17. Droge W. Cysteine and glutathione deficiency in AIDS patients: a rationale for the treatment with N-acetylcysteine. Pharmacology. 1993;46:61–65.

18. Eklund A., Eriksson O., Hakansson L. et al. Oral N-acetylcystein reduces selected humoral markers of inflammatory cell activity in BAL fluid from healthy smokers: correlation to effects on cellular variables. Eur. Respir. J. 1988;1:832–838.

19. Feldman L., Efrati S. et al. Gentamicin-induced ototoxicity in hemodialysis patients is ameliorated by N-acetylcysteine. Kidney Int. 2007.

20. Fiorentini С., Falzano L., Rivabene R., Fabbri A., Malorni W. N-acetylcysteine protects epithelial cells against the oxidative imbalance due со Clostridium difficile toxins. FEBS Lett. 1999;453(1–2):124–128.

21. Gorda I.I., Bezrodnyi A.B., Vasilenko O.V., Dan’kevich I.V. Markers of acute renal injury. Sertseisudini. 2012;3:108–113. Russian (Горда И.И., Безродный А.Б., Василенко О.В., Данькевич И.В. Маркеры острого повреждения почек. Серцеiсудини. 2012;3:108–113).

22. Murray P.T., Devarajan P., Levey A.S., Eckardt K.U., Bonventre J.V., Lombardi R., Herget-Rosenthal S., Levin A. A framework and key research questions in AKI diagnosis and staging in different environments. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2008;3:864–868.

23. Zahran A., El-Husseini A., Shoker A. Can cystatin C replace creatinine to estimate glomerular filtration rate? Am J Nephrol. 2007;27:197–205.


Об авторах / Для корреспонденции


А в т о р д л я с в я з и: М. Х. Махов – аспират кафедры факультетской и эндоскопической хирургии ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова», адъюнкт РАЕН, Нальчик, Россия; e-mail: mahov_murat@mail.ru


Бионика Медиа