Современная лабораторная диагностика ренальных патологий

СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Современная лабораторная диагностика
ренальных патологий:
от ранних стадий до острой почечной
недостаточности
Вельков В.В., Резникова О.И. (Москва)
Актуальные задачи лабораторной диагностики
в области нефрологии
1. Ранняя диагностика ренальной патологии.
2. Дифференциальная диагностика патологий: а) гло
мерулярных; б) тубулярных; в) преренальных; г) реналь
ных; д) постренальных.
3. Ранняя диагностика острой почечной недостаточ
ности.
отражает реальную картину до тех пор, пока не достига
ется некоторая стабилизация состояния, что, чаще всего
происходит спустя дватри дня после првоначального
поражения;
6) уровни сывороточного креатинина очень инерцион
ны, они не позволяют своевременно оценивать изменения
СКФ, в частности, при ухудшении или улучшении ре
нальных функций.
Недостатки современной диагностики ХПН
ХПН диагностируются согласно ухудшению гломеру
лярных функций с помощью определения скорости клу
бочковой фильтрации (СКФ) за счет измерения концент
рации сывороточного креатинина или клиренса
креатинина и расчета значений СКФ по специальным
формулам.
Следует ли нормировать уровни мочевых биомаркеров
на концентрации uкреатинина?
Нормирование уровней биомаркеров, определяе
мых в моче, на концентрацию uкреатинина (uurinary,
мочевой) является общепринятым. Однако уровни u
креатинина отражают одновременно эффективность и
гломерулярной фильтрации, и тубулярной секреции.
При этом, когда uкреатинин применяется как специ
фический маркер клубочковых функций, то молчали
во предполагается, что тубулярная секреция отсутст
вует. Поэтому нормирование любого тубулярного
маркера на концентрацию uкреатинина, особенно
у пациентов с острой и даже умеренной почечной не
достаточностью может привести к некорректному ре
зультату.
Недостатки креатинина как маркера СКФ
1) уровень креатинина варьирует в связи с возрастом,
полом, уровнем метаболизма в мышечной ткани, прини
маемыми медикаментами, водносолевым обменом;
2) у креатинина как у маркера СКФ есть «слепая зо
на». В диапазоне СКФ от 40 до 90 мл/мин/1,73 м2 нет
пропорциональности между повышением концентрации
креатинина и снижением СКФ. В этом диапазоне креати
нин дает ложноотрицательные результаты и не указывает
на начало развития ренальной патологии, т.е. ранних ста
дий снижения СКФ креатинин «не видит»;
3) изза большого функционального резерва почек
концентрация креатинина может не изменяться в случа
ях, когда большая часть почечной ткани уже не функцио
нирует;
4) при ухудшении клубочковой фильтрации происхо
дит компенсаторное усиление канальцевой секреции кре
атинина, в результате чего происходит завышенная оцен
ка функции почек;
5) при какихлибо острых изменениях функции
почек сывороточный креатинин недостаточно точно
18
«Нормирование уровней любого мочевого маркера, спе
цифического для тубулярных нарушений на уровни второ
го маркера, которые сильно зависят от клубочковых или
от других ренальных или неренальных условий, может
приводить к неправильной клинической интерпретации.
Нормирование уровней мочевых маркеров на uкреати
нин может проводиться только в случаях «чистой» гломе
рулопатии, когда измеряются специфические маркеры
клубочковой функции (например, альбумин в моче).
Во всех других случаях ренальных заболеваний норми
рование уровней мочевых маркеров на концентрацию
uкреатинина неправомерно и этого следует избегать»
(Conti M, et al, 2009).
СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
MDRD – Modification of Diet in Renal Disease – наибо
лее распространенная формула для расчета СКФ по сы
вороточному креатинину.
СКФ = 186 × (креатинин сыворотки, мг/дл) 1,154 ×
(возраст, годы) 0,203
для женщин результат умножают на 0,742, для лиц
негроидной расы результат умножают на 1,210. При СКФ
(MDRD) = 60 мл/мин/1,73 м2 результаты находятся в ди
апазоне значений от 42 до 78. Такая точность полагается
приемлемой, но предполагает повторное определение
СКФ через 3 месяца.
Недостатки расчета СКФ согласно MDRD
1) при ХПН значения СКФ в 6% случаев могут быть
завышены;
2) у лиц без ХПН значения СКФ в 29% случаев могут
быть занижены;
3) в 90% случаев показатели СКФ находятся в диапа
зоне ±30% от прямо измеряемых значений СКФ (по экзо
генным маркерам);
4) формула MDRD завышает стадии ХПН у пациен
тов, в действительности находящихся на стадиях тяжести
2 и 3, но правильно классифицирует пациентов на стади
ях 4 и 5, что является весьма существенным при монито
ринге ХПН и поэтому в этих случаях показатели СКФ
(MDRD) должны рассматриваться критически;
5) педиатрические пациенты с СКФ <60 мл/мин/1,73 м2
могут иметь действительные значения СКФ по экзоген
ным маркерам на 29% более высокие и, тем не менее,
иметь нарушенные ренальные функции;
6) у гериатрических пациентов результаты свидетель
ствуют о превалировании у них ХПН третьей стадии, что
не подтверждается при определении СКФ с помощью сы
вороточного цистатина С.
Цистатин С
Негликозилированный белок, с молекулярной массой
13,4 кДа, который: 1) с постоянной скоростью синтезиру
ется всеми клетками, содержащими ядра, 2) свободно
фильтруется через клубочковую мембрану, 3) метаболи
зируется в почках, но 4) не секретируется проксимальны
ми почечными канальцами. Относится к семейству инги
биторов цистеиновых протеиназ.
Cывороточные уровни цистатина С обуславливает:
1) постоянная скорость синтеза, практически не завися
щая от возраста, пола, веса, 2) постоянная скорость выве
дения из организма, которая зависит от преимущественно
от ренальных функций, 3) повышение уровней изза ре
нальной патологии, 4) повышение синтеза при сердечной
недостаточности и острых коронарных синдромах.
Чем тяжелее ренальная патология, тем хуже цистатин
С фильтруется в почках и тем выше его уровень в крови.
Однократное измерение уровня цистатина С в крови по
зволяет с помощью формул вычислить СКФ.
Как маркер СКФ сывороточный цистатин С значи
тельно превосходит сывороточный креатинин и клиренс
креатинина так как способен:
– диагностировать самые ранние изменения СКФ (ги
перфильтрацию при гипертензии и диабетической
нефропатии и ранние стадии гипофильтрации);
– отслеживать быстрые изменения СКФ при разви
тии ОПН;
– точно оценивать ренальные функции у педиатричес
ких пациентов и гериатрических пациентов;
– прогнозировать сердечнососудистые и другие
осложнения функции почек.
uЦистатин С – маркер тубулярной дисфункции
Ранее полагалось, что в значимых количествах циста
тин С в моче обнаруживаться не должен. В дальнейшем
было обнаружено, что при нарушении тубулярной функ
ции концентрации uцистатина С в моче могут возрас
тать до 200 раз, особенно при остром повреждении почек
(ОПП).
Согласно многочисленным исследованиям:
1) повышенный уровень uцистатина С – маркер на
рушения эффективности реабсорбции в проксимальных
канальцах;
2) верхний референтный предел для uцистатина С не
зависит от пола, возраста; это измерение является точным.
Уровни uцистатина С:
– в норме – 0,096 ±0,044 мг/л,
– при тубулярных заболеваниях – 4,31 ±3,85 мг/л,
– при гломерулярных заболеваниях – 0,106 ±0,133 мг/л.
Цистатин С в отделении неотложной терапии
Сывороточный цистатин С диагностирует ОПН, свя
занные с гломерулярными заболеваниями, цистатин С
в моче – ОПН, связанные с тубулярными заболеваниями.
«Измерение uцистатина С может быть элегантным
и точным методом для диагностики и мониторинга тубу
лярной дисфункции, даже в случаях гломерулярных/ту
булярных заболеваний»...
...«поскольку измерение uцистатина С возможно
проводить на автоматических биохимических анализато
рах, его определение легко можно применять в комплексе
19
СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
со стандартными панелями, которые используются для
выявления ренальных патологий, даже в неотложных си
туациях.»
«Измерение уровней цистатина С сыворотке и в моче
позволит врачу провести быстрый скрининг ренальных
функций, так как измерение цистатина С в сыворотке
с большой чувствительностью и специфичностью отра
жает СКФ, а измерение цистатина С в моче – это хоро
шее отражение тубулярных функций. Все это позволяет
врачу назначать измерение цистатина С в моче в неот
ложных ситуациях, когда сбор суточной мочи невозможен
изза необходимости срочного получения результатов»
(Conti M, et al, 2006).
Сывороточный цистатин С также является:
1) эффективным маркером тяжести острой сердечной
недостаточности и острых коронарных синдромов. Осо
бенно эффективно его применения для оценки тяжести
ОКС без элевации STсегмента в комплексе с натрийуре
тическими пептидами и кардиальными тропонинами.
2) Ранним маркером преэклампсии, позволяющем
оценивать риск ее возникновения в первом триместре бе
ременности.
Цистатин С – маркер преклинической фазы ре
нальной патологии
Основной вклад, который внесло изучение цитатина
С в медицинскую науку – это новое понимание того, что
является «нормальной функцией почек». Так, «если при
мем, что на всем диапазоне СКФ между конкретными
значениями СКФ и риском летальности у пожилых лиц
имеется непрерывная линейная зависимость (без резких
пороговых значений), это приведет к новой парадигме то
го, что понимается под нормальной функцией почек.
Одно из главнейших диагностических значений цистати
на С состоит в том, что он позволяет количественно опре
делять градиент ренальной функции у лиц, которые не
попадают в рамки общепринятых критериев клинических
ренальных патологий».
Именно поэтому были предложен термин преклини
ческое заболевание почек, характеризующий лиц: а) без
клинических заболеваний почек; б) с показателем СКФ
по креатинину >60 мл/мин/1,73 м2; и в) с повышенным
уровнем сывороточного цистатина С (≥1,0 мг/мл). Пола
гается, что преклиническое заболевание почек независимо
от других факторов предсказывает развитие клинических
заболеваний почек и риск ССЗ. Термины, аналогичные
преклиническому заболеванию почек – прегипертензия
и преддиабет.
20
«Пожалуй, наиболее многообещающее применение цис
татина С – использование его как маркера преклиничес
ких или ранних заболеваний почек среди лиц, у которых
СКФ, определенная по креатинину, находится в нормаль
ном диапазоне ≥60 мл/мин/1,73 м2, но цистатин С повы
шен» (Shlipak MG, 2008). В США рекомендуется исполь
зовать измерение сывороточного цистатина С для
рутинного скрининга ренальной дисфункции и связан
ных с ней ССЗ у всех лиц 55 лет и старше.
Показания к назначению цистатина С:
1. Рутинный скрининг ренальной дисфункции и свя
занных с ней ССЗ у всех лиц 55 лет и старше.
2. Быстрая диагностика и стратификация пациентов
в ОНТ и ОИТ.
3. Оценка ренальной дисфункции любой этиологии
и стратификации ее тяжести при: 1) гипертензии, 2) СД
и/или метаболическом синдроме, 3) патологии почек,
4) диабетической нефропатии, 5) трансплантации почек
и печени, 6) операциях с применением АИК и 7) у педи
атрических пациентов.
4. При беременности – для оценки риска преэкламп
сии.
5. При сердечной недостаточности (особенно реко
мендуется в сочетании с NTproBNT, тропонином:
1) при ОКС, особенно без повышения ST сегмента;
2) при инфаркте миокарда (ИМ) без повышения ST
сегмента.
Дифференциальные диагностика преренальных,
ренальных и постренальных патологий:
специфические белковые маркеры мочи
Почечная, или ренальная, протеинурия – один из наи
более важных признаков заболеваний почек. Может
быть вызвана поражением клубочков и/или канальцев
нефрона.
Непочечная протеинурия может быть преренальной
и постренальной.
Преренальная протеинурия возникает при отсутствии
патологического процесса в почках, она обусловлена за
болеваниями или патологическими состояниями, кото
рые приводят к изменению концентрации белка в плазме
крови (гемоглобин при выраженном гемолизе, миоглобин
при синдроме размозжения и др.) или к появлению пато
логических белков (белок БенсДжонса и другие парап
ротеины при миеломной болезни).
Постренальная протеинурия обусловлена выделени
ем с мочой слизи и белкового экссудата при воспалении
мочевых путей или кровотечении.
СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Основные механизмы развития почечной протеинурии:
1) гломерулярная протеинурия – увеличение фильтра
ции белков при повреждении гломерулярного фильтра,
2) тубулярная протеинурия – снижение реабсорбции
профильтровавшихся белков клетками почечных ка
нальцев,
3) смешанная протеинурия – сочетание гломеруляр
ной и тубулярной протеинурии.
NGAL: ранний маркер острого повреждения почек
Острое повреждение почек (ОПП) – новый термин,
которым обозначается внезапное прекращение или рез
кое снижение функций почек (ранее ОПН). ОПП – это
комплекс синдромов, который характеризуется быст
рым (за несколько часов или дней) и резким (в не
сколько раз) падением ренальных функций. ОПП мо
жет происходить как без видимых предшествующих
признаков надвигающейся почечной дисфункции, так
Два типа гломерулярной протеинурии
и при развитии осложнений при ХПН. Важнейший
Селективая гломерулярная протеинурия: через гломе
традиционный маркер ОПП – повышение сывороточ
рулярный барьер проходят альбумин и трансферрин.
ного креатинина.
Неселективная гломерулярная протеинурия: через
При ОПП:
гломерулярный барьер проходят альбумин, трансферрин
1) сывороточный креатинин повышается через 2448 ч
и иммуноглобулин G.
после отказа ренальной функции;
2) цистатин С в сыворотке и/или в моче повышается
Тубулярная протеинурия
через 68 ч после начала развития ОПП,
Дисфункция проксимальных канальцев нарушает ре
3) NGAL повышается в сыворотке и в моче через 2 ч
абсорбцию профильтровавшихся белков, в моче появля
посла начала развития ОПП.
ются: α1микроглобулин, β2микроглобулин, ретинол
«Измерение сывороточного креатинина для выработ
связывающий белок, в норме проходящие через
ки надежного терапевтического вмешательства при ОПП
номальный клубочковый фильтр, но не реабсорбирующи
бесполезно и аналогично ожиданию 23 дней перед началом
еся в проксимальных канальцах.
терапии пациентов с ишемическим инсультом, инфарк
Показания к измерению специфических белковых
том миокарда и острым неврологическим инсультом»
маркеров в моче: протеинурия
(Devarajan P, 2008).
NGAL – neutrophil gelatinase
associated lipocalin, липокалин, ас
Специфические белковые маркеры мочи
социированный с желатиназой
для дифференциальной диагностики патологической протеинурии
нейтрофилов, или липокалин 2,
впервые выделен из супернатанта
активированных нейтрофилов че
ловека, однако может синтезиро
ваться в разных органах и выходит
в циркулирующую кровь.
Функции NGAL: 1) стимулиро
вание пролиферации поврежден
ных клеток, в особенности, эпите
лиальных и 2) противодействие
бактериальным инфекциям (явля
ется бактериостатиком).
В норме NGAL стимулирует диф
ференцировку и структурную реор
ганизацию ренальных эпителиаль
ных
клеток.
При
развитии
ренальных заболеваний уровни
NGAL в сыворотке постепенно воз
растают и коррелируют с тяжестью
патологии.
При развитии ОПП:
21
СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
1) Повышается синтез NGAL в печени, легких, нейт
рофилах, макрофагагах и других клетках иммунной сис
темы;
2) в сыворотке повышаются уровни sNGAL (sserum,
сывороточный);
3) повышенные уровни NGAL поступают в почки и ре
абсорбируется в проксимальных канальцах: функция по
вышенного при ОПП сывороточного NGAL: ограничение
и/или уменьшение тяжести повреждений в проксималь
ных канальцах;
4) в почках, в дистальных частях нефрона в течение не
скольких часов после их повреждения, происходит
локальный массовый синтез NGAL de novo; функции
uNGAL, (uurinary), синтезированного в почках при
ОПП: а) антиинфекционное бактериостатическое дейст
вие на дистальный урогенитальный тракт, б) стимулиро
вание выживания и пролиферации клеток в дистальном
сегменте, обычно подвергающемуся апоптозу при ишеми
ческом ОПП.
Таким образом, sNGAL uNGAL – ранние маркеры
развития ОПП при разных типах ренальных поврежде
ний.
Четко и многократно показано: при повреждении ре
нальных канальцев происходит повышение уровня sNGAL
в 7–16 раз, uNGAL в 25–1000 раз!
Комплексное измерение sNGAL и uNGAL дает
весьма ценную, специфичную и, самое главное, прогнос
тическую информацию о развитии острого повреждения
почек.
NGAL – индикатор ренальных повреждений транс
плантированной почки
Мониторинг sNGAL после трансплантации почки
может свидетельствовать либо о восстановления реналь
ных функций (быстрое снижение уровней sNGAL),
либо, при медленном снижении или повышении sNGAL,
1) о развитии осложнений, 2) об их тяжести, 3) об отсро
ченной функции трансплантата и 4) необходимости
диализа.
NGAL и ишемические ренальные повреждения при опе
рациях, связанных с сердечнолегочным шунтированием
Ишемическое повреждение почек, вызываемое хирур
гическими операциями, с применением аппарата искус
ственного кровообращения (АИК) – весьма частая при
чина ОПП.
«Измерение uNGAL через короткие промежутки вре
мени после АИК – отличный маркер последующего разви
тия ОПП и его осложнений. Степень подъема uNGAL по
зволяет легкое проведение стратификации риска; uNGAL
при этом связан с ключевыми клиническим факторами:
22
длительностью госпитализации, количеством дней в со
стоянии ОПП, необходимостью диализа и смертностью.
Применение этого многообещающего раннего биомаркера
позволяет своевременно начинать лечение» (Bennett M,
et al, 2008).
В целом, NGAL – это эффективный ранний маркер
и предиктор:
– хронических заболеваний почек;
– диабетической нефропатии;
– волчаночного нефрита;
– ОПП, связанного с разными причинами;
– тяжести ОПП при сепсисе;
– дисфункции почек у пациентов в отделениях неот
ложной терапии;
– повреждений трансплантатов почки;
– отсроченной функции трансплантата и необходи
мости диализа;
– ренальной дисфункции при трансплантации печени;
– ишемических ренальных повреждений при операциях
с АИК;
– нефротоксичности фармпрепаратов;
– нефропатии, связанной с нефротоксичными рентге
ноконтрастными препаратами;
– инфекций мочевого тракта;
– при беременности sNGAL является ранним марке
ром гестационного диабета и преэклампсии.
Основная ценность NGAL состоит в том, что он явля
ется ранним маркером ОПП при операциях с АИК и при
трансплантациях. В этих случаях измеряют uNGAL
СОВРЕМЕННЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕСТЫ: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
до и после операции и получают однозначный ответ.
Весьма информативно сочетанное измерение уровней u
NGAL и sNGAL. Если sNGAL повышается после опера
ции – это дополнительное указание на ренальное повреж
дение.
Показания к измерению NGAL:
1) Пациенты отделений неотложной и интенсивной
терапии,
2) тяжелые ренальные патологии, трансплантации,
3) хирургия с АИК,
4) применение нефротоксичных контрастеров.
Более полную информацию можно найти
в Интернете: www.diakonlab.ru
Лабораторные маркеры острого
повреждения почек (ОПП)
Смирнова М.А. (Москва)
од ОПП предлагается понимать острое (часы/не
дели) потенциально обратимое повреждение по
чечной паренхимы различной этиологии и патоге
неза со снижением или без снижения экскреторной
функции почек.
Очень важно дифференцировать ОПП от ПА и ХБП
в момент первого обследования пациента, чтобы быстро
принять меры: раннее вмешательство улучшает прогноз.
Однако первое измерение сывороточного креатинина
(сКр) не позволяет дифференцировать ОПП и пререналь
ную азотемию или хроническую болезнь почек. К тому же,
оно не может отражать степень повреждения, т.к. этот по
казатель отстает по времени от момента повреждения, что
приводит к росту смертности, продленной госпитализа
ции, снижению качества жизни, высоким расходам и вы
двигает на первый план проблему нечувствительности сКр
как диагностического теста. Таким образом, ограниченные
П
аналитические возможности сКр являются основной при
чиной поиска и изучения ранних почечных маркеров –
белков, которые экспрессируются в ответ на повреждение
и более чувствительны и специфичны для диагностики
ОПП, чем существующие диагностические тесты.
К наиболее перспективным маркерам относятся липо
калин 2 (NGAL), интерлейкин18 (IL18) и печеночную
форму белка, связывающего жирные кислоты (LFABP).
Считают, что NGAL является индикатором активного по
вреждения почек в реальном времени. Кроме ранней ди
агностики ОПП, эти маркеры могут служить для прогно
за клинического исхода (тяжесть и длительность
заболевания), необходимости заместительной терапии,
дифференциальной диагностики субтипов ОПП, страти
фикации риска, мониторинга ответа на терапию. Напри
мер, комбинация NGAL и IL18 может быть полезна в ди
агностике контрастиндуцированной нефропатии.
23