Диагностическое значение определения уровня липокалина-2, ассоциированного с нейтрофильной желатиназой, в моче у новорожденных в критических состояниях

МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ - В ПРАКТИКУ

© Сафина А.И., Даминова МА., 2011

А.И. Сафина, М.А. Даминова

ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ЛИПОКАЛИНА-2, АССОЦИИРОВАННОГО С НЕЙТРОФИЛЬНОЙ ЖЕЛАТИНАЗОЙ, В МОЧЕ У НОВОРОЖДЕННЫХ В КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ

ГБОУ ДПО КГМА Минздравсоцразвития России, г. Казань, РФ

В данном исследовании проведена оценка диагностической и прогностической значимости уровня липокалина-2, ассоциированного с нейтрофильной желатиназой (NGAL), в моче как раннего маркера нарушения функций почек у новорожденных в критических состояниях. Было проведено комплексное обследование 55 доношенных новорожденных детей, 40 из которых — новорожденные в критических состояниях, а 15 — здоровые доношенные новорожденные группы контроля. При определении NGAL в моче выявлено, что на 3—5-й день жизни у новорожденных в критических состояниях наблюдаются повышенные значения этого показателя по сравнению с группой контроля с последующим понижением к 10—14-му дню жизни. У 15% детей уровень NGAL в моче на 3—5-й день жизни был значительно выше пограничного уровня (более 150 нг/мл) при умеренно сниженном уровнем скорости клубочковой фильтрации, максимальное понижение которого наблюдалось лишь к 10—14-му дню жизни, и при повышенной активности в моче ферментов нефротелия (лактат-дегидрогеназы, щелочной фосфатазы и у-глутамилтрансферазы).

Ключевые слова: новорожденные, липокалин-2, ассоциированный с нейтрофильной желатиназой в моче, функция почек, острая почечная недостаточность.

Authors estimated diagnostic and prognostic importance of urinary concentration of Lipocalin-2, associated with neutrophilic gelatinase (NGAL) as early marker of renal functions disorders in neonates in critical states. Complex examination was performed in 55 full-term neonates, including 40 neonates in critical states and 15 healthy neonates as control group. Determination of NGAL level in urine showed that in 3—5-th days of life neonates in critical states had more high NGAL level in comparison with control with its decrease in 10-14-th days of life. Urinary NGAL in 3-5-th days was significantly more than borderline level (150 ng/ml) in 15% of neonates in critical states and was associated with moderate decrease of glomerular filtration rate (minimal GFR occurred in 10-14 days of life) and with increased urinary levels of nephrothelial enzymes (lactate dehydrogenase, alkaline phosphatase and y-glutamile transpherase).

Key words: neonates, lipоcalin-2, associated with urinary neutrophilic gelatinase, renal functions, acute renal failure.

Неонатальный период является важным этапом в становлении функций почек у новорожденных. Негативное воздействие повреждающих факторов в пренатальный и неонатальный периоды, вызывая морфологические и функциональные повреждения почек, способствует формированию

хронической болезни почек (ХБП) [1]. По данным различных исследователей, частота заболеваний органов мочевой системы (ОМС) у новорожденных детей, перенесших реанимационные мероприятия, составляет от 30 до 36% [2].

Этому способствуют морфофункциональная

Контактная информация:

Сафина Асия Ильдусовна - д.м.н., проф., зав. каф. педиатрии и неонатологии

ГБОУ ДПО КГМА Минздравсоцразвития России

Адрес: 420034 г. Казань, ул. Декабристов, 125а

Тел.: (843) 262-52-66, E-mail: kafped@yandex.ru

Статья поступила 23.12.11, принята к печати 28.06.12.

незрелость ОМС, перенесенная асфиксия, гемо-динамические нарушения, инфекции, использование нефротоксических лекарственных препаратов. На ранних этапах повреждения почек у новорожденных отсутствуют информативные диагностические критерии, свидетельствующие о нарушении функции почек [3]. Они появляются тогда, когда происходит значительное нарушение функции почек, в виде снижения диуреза (оли-гурия, анурия), повышения уровня креатинина в сыворотке и снижения скорости клубочковой фильтрации (СКФ). Неспецифичность клинической симптоматики и низкая информативность существующих методов обследования затрудняют своевременную диагностику повреждения почек у новорожденных, выбор оптимальной терапии, предрасполагают к развитию ХБП, что имеет уже и медицинское и социальное значение [4].

В последние годы был найден маркер, концентрация которого при остром повреждении почек нарастает на 1-2 дня раньше, чем уровень креа-тинина и отражает остроту и тяжесть поражения почек [5, 6] - липокалин-2, ассоциированный с ней-трофильной желатиназой (NGAL). NGAL - белок с молекулярной массой 25 кДа, синтезируется эпителиальными клетками, в том числе проксимальных канальцев. В зависимости от условий липока-лин-2 может быть и фактором выживания клеток и проапоптотическим фактором. Уровни в моче и плазме коррелируют, если синтез липокалина-2 повышен. Особенно высокая концентрация в моче наблюдается при прямой секреции из поврежденных канальцев. Рост концентрации липокалина-2 в моче наблюдается при острой почечной недостаточности (ОПН), остром тубулярном некрозе или тубу-лоинтерстициальной нефропатии. При ОПН NGAL из плазмы крови поступает в почки, фильтруется и реабсорбируется в проксимальных канальцах. При повреждении почечных канальцев происходит повышение уровня NGAL как в сыворотке (в 7-16 раз), так и в моче (в 25-1000 раз!). При ОПН источниками высоких плазменных уровней NGAL являются печень, легкие, нейтрофилы, макрофаги и другие клетки иммунной системы. Как оказалось, хотя NGAL плазмы свободно фильтруется клубочками, он в большой степени реабсорбирует-ся в проксимальных канальцах за счет эндоцитоза. Любая экскреция NGAL в мочу происходит только тогда, когда она связана с повреждением проксимальных ренальных канальцев, что предотвращает реабсорбцию NGAL, и/или с повышением синтеза NGAL в почках de novo. Кроме того, установлено, что высокий уровень выделения NGAL с мочой является предиктором неблагоприятного исхода при ОПН. Наиболее высокий пограничный уровень NGAL в моче у детей - 100-135 нг/мл [7]. В литературе практически отсутствуют исследования по определению уровня NGAL в моче у новорожденных.

Целью нашего исследования явилась оценка диагностической и прогностической значимости уровня NGAL в моче как раннего маркера нарушения функций почек у новорожденных в критических состояниях.

Материалы и методы исследования

В исследование были включены 55 доношенных новорожденных детей, из них 40 новорожденных составили основную группу, а 15 - группу сравнения. Новорожденные основной группы (40 детей, из них 24 мальчика и 16 девочек) находились на стационарном лечении в отделении реанимации МУЗ Городская детская больница № 1 г. Казани, куда они поступали из родильных домов на 1-2-е сутки жизни. Тяжесть состояния детей основной группы была обусловлена асфиксией, дыхательными нарушениями, тяжелым перинатальным поражением ЦНС и инфекционно-вос-палительной патологией. Критериями исключения детей из основной группы были: гестацион-ный возраст менее 38 недель, врожденные пороки развития ОМС, инфекционно-воспалительные поражения почек, а также несогласие родителей. Группу контроля, сформированную методом случайной выборки, составили 15 условно здоровых доношенных новорожденных (8 мальчиков и 7 девочек). Средний гестационный возраст составил 39,1±0,4 недели (от 39 до 40 недель), средняя масса тела 3189,6±56,2 г.

Обследование детей включало сбор данных анамнеза, анализ медицинской документации, клиническое наблюдение, лабораторные и инструментальные методы исследования. Особое внимание уделялось течению антенатального и неонатального периодов, объему реанимационной помощи, длительности искусственной вентиляции легких, наличию отечного синдрома, применению нефротоксичных препаратов.

Оценку функции почек у новорожденных проводили двукратно: на 3-5-е и 10-14-е сутки жизни. Исследовали суточный и почасовой диурез, уровень мочевины и креатинина в сыворотке крови и моче с расчетом СКФ в мл/мин/1,73 м2 по модифицированной формуле Шварца = (0,45-длина тела в см)/(креатинин плазмы в мкмоль/л • 0,0113). Для уточнения степени и локализации повреждения структурно-функциональных элементов нефрона определяли активность ферментов - щелочной фосфатазы (ЩФ), у-глутамил-трансферазы (ГГТ) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в моче с пересчетом на 1 мг выделенного с мочой креа-тинина [8].

Определение уровня NGAL в моче методом имму-ноферментного анализа проводили также на 3-5-е и 10-14-е сутки жизни с помощью наборов Human Lipocalin-2/NGAL (ELISA).

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакетов приложений Microsoft Office XP для статистической обработки материала - Microsoft Excel (версия 9.0) и программы

А.И. Сафина, М.А. Даминова

43

Таблица 1

Показатели функции почек у новорожденных в критических состояниях и у детей контрольной группы

Пациенты Мочевина в крови, ммоль/л

3—5-е сутки

Основная группа 17,67±4,23* 187,71±14,74* 33,26±4,36* 3,4±0,33

Группа контроля 3,60±1,23 44,6±10,1 61,3±14,3 3,1±0,41

10—14-е сутки

Основная группа 16,81±3,91* 73,46±15,8* 35,41±6,92* 3,8±0,27

Группа контроля 3,84±1,36 14,56±3,86 65,6±7,86 5,1±0,32

Здесь и в табл. 2 и 3: *р<0,05 при сравнении показателей у детей контрольной группы.

БТАТШТГСА 6.0. Из совокупности данных рассчитывали среднюю арифметическую вариационного ряда (М), среднеквадратическое отклонение, ошибку средней арифметической (т). При расчете достоверности различий полученных данных использовали ^крите-рий Стьюдента. Все вычисляемые при статистическом анализе величины и формулируемые гипотезы удовлетворяли уровню значимости р<0,05.

Результаты и их обсуждение

Анализ анамнестических данных показал, что у 90% обследованных новорожденных основной группы и 21% детей контрольной группы имелись факторы риска, связанные с отягощенным акушерско-гинекологическим анамнезом, экстра-генитальной патологией, патологическим течением беременности и родов у матерей. Однако у матерей детей основной группы достоверно чаще, чем в группе контроля, выявлялись соматическая патология (55,1 и 25,4%, р<0,01) в виде анемии и заболеваний ОМС; беременность осложнялась гестозом (37,5 и 12,7%, р<0,05), фетоплацен-тарной недостаточностью (12,5 и 6,4%, р<0,05), хронической внутриутробной гипоксией плода (20 и 5,9%, р<0,01). Патология родов у матерей детей основной группы в виде патологического преламинарного периода (9%), несвоевременного излития околоплодных вод (29%), слабости потужного периода (70%), преждевременной отслойки нормально расположенной плаценты (18%, р<0,01) вели к развитию острой интрана-тальной гипоксии (95%), осложнившейся аспирацией мекония (65%) и перинатальным поражением ЦНС (97%).

Клинические признаки, позволяющие заподозрить поражение почек, были выявлены у 93% детей (п=37) в виде отечного синдрома (I степени - 80%, II степени - 13%). При этом снижение диуреза <0,5 мл/кг/ч на 5-6-й день жизни отмечалось только у 2 детей (5%). У 93% детей основной группы имелись изменения в анализах мочи в виде протеинурии (<0,5 г/л - 85%; >0,5 г/л - 8%), микрогематурии (75%), цилиндрурии (20%).

У детей основной группы на 3-5-е сутки жизни установлено нарушение азотовыделительной функции почек (табл. 1) в виде повышения уровня мочевины (>5 раз) и креатинина (>4 раз) в сыворотке крови по сравнению с группой контроля. К 10-14-м суткам жизни имело место снижение уровня креатинина в сыворотке, однако его уровень у детей основной группы оставался в 5 раз более высоким, чем в контроле. Уровень мочевины в сыворотке к 10-14-му дню у детей основной группы практически не менялся, оставаясь в 4 раза выше, чем в контрольной группе. СКФ была умеренно снижена практически у всех детей основной группы в сравнении с группой контроля и оставалась неизмененной на протяжении первых 2 недель жизни ребенка.

Следует отметить, что в момент нахождения детей на стационарном лечении в отделении реанимации новорожденных ни одному пациенту не был выставлен диагноз ОПН, поскольку у них не было снижения диуреза, а повышение уровня кре-атинина носило транзиторный характер.

Исследование уровня NGAL в моче установило следующее: на 3-5-й день жизни у новорожденных основной группы уровень NGAL в моче был в 3 раза выше, чем в контрольной группе, а к 10-14-му дню жизни он снижался до контрольных значений (табл. 2).

Анализируя полученные данные, мы установили прямую взаимосвязь уровня NGAL в моче с уровнем креатинина в крови (г=0,74; р<0,01) и СКФ (г=0,72; р<0,05). Нормализация уровня

Таблица 2

Уровень NGAL в моче у новорожденных в критических состояниях и у детей контрольной группы

Пациенты NGAL в моче, нг/мл

3—5-е сутки 10—14-е сутки

Основная группа 50,8±11,1* 16,16±3,28

Группа контроля 16,6±3,24 13,64±2,45

Таблица 3

Ферментурия у новорожденных в критических состояниях и у детей контрольной группы

Пациенты NGAL в моче, нг/мл

3—5-й день

Основная группа 50,8±11,1* 48,6±10,51* 89,08±10,08* 55,58±11,43*

Группа контроля 16,6±3,24 31,7±2,6 43,5±2,4 28,12±8,6

10—14-е сутки

Основная группа 16,16±3,28 25,93±4,75 89,23±12,27* 30,03±8,22

Группа контроля 13,64±2,45 28,6±5,4 43,5±2,4 26,24±6,4

NGAL в моче к 10-14-му дню жизни не сопровождалась нормализацией уровня креатинина и мочевины сыворотки, а также СКФ. Наблюдая за детьми в катамнезе, мы установили, что к 30-40-му дню все показатели пришли в норму. Следовательно, нормализация NGAL в моче к 10-14-му дню жизни свидетельствует о легком обратимом повреждении почек у новорожденных в критических состояниях.

При анализе активности ферментов в моче на 3-5-й день жизни было установлено повышение уровня всех ферментов (ЛДГ, ГГТ, ЩФ) у детей основной группы (табл. 3). К 10-14-му дню жизни уровень ЛДГ и ЩФ в моче у детей основной группы достоверно снижался до нормальных значений, параллельно с уровнем NGAL в моче (г=0,62; р<0,05), тогда как уровень ГГТ не менялся.

Значения NGAL в моче у 6 детей (15%) основной группы на 3-5-й день жизни были >150 нг/мл (156,2±14,6 нг/мл), что свидетельствует об остром повреждении почек. У этих детей к 10-14-му дню уровень NGAL в моче оставался на том же уровне (174,4±20,1 нг/мл; р>0,05) без тенденции к снижению. Уровень креатинина в сыворотке и СКФ к 10-14-му дню у этих детей были достоверно выше аналогичных данных у детей с уровнем NGAL <100 нг/мл (см. рисунок).

Заключение

Таким образом, у новорожденных в критических состояниях отмечается повышение уровня NGAL в моче на 3-5-е сутки жизни и нормализация показателей к 10-14-му дню жизни. Уровень NGAL в моче имеет прямую корреляционную связь с уровнями креатинина, величиной СКФ,

200 180 175

160

140

120

100 88

80

60 62

40 40

20 16 ^24

NGAL мочи, Креатинин крови, СКФ,

нг/мл мкмоль/л мл/мин

Рисунок. NGAL в моче, креатинин крови и СКФ на 10—14-й день жизни у новорожденных в критических состояниях в зависимости от значений NGAL на 3—5-е сутки жизни (р<0,05).

1-й столбик - NGAL<100 нг/мл, 2-й столбик -NGAL>150 нг/мл.

активностью ферментов мочи (ЛДГ, ЩФ). Величина NGAL в моче >150 нг/мл у новорожденных на 3-5-е сутки жизни служит плохим прогностическим критерием длительно сохраняющегося повреждения почек, а нормализация уровня NGAL в моче к 10-14-му дню жизни свидетельствует о хорошем почечном прогнозе, несмотря на высокие значения креатинина и мочевины в сыворотке и снижение СКФ. Следовательно, определение уровня NGAL в моче наряду с традиционными методами диагностики может быть рекомендовано для диагностики и прогноза острого повреждения почек у новорожденных в критических состояниях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Байбарина Е.Н. Нарушения функций почек при критических состояниях у новорожденных детей: Автореф. дисс. ... докт. мед. наук. М., 1999: 33 с.

2. Karlowicz MG, Adelman RD. Acute renal failure in the neonate. Clin. Perinatology. 1992; 19 (1): 139-158.

3. Чугунова О.Л. Поражение органов мочевой системы в перинатальном и неонатальном периоде (новые технологии в диагностике, оценке эффективности в лечении и прогнозе): Автореф. дисс. ... докт. мед. наук. М., 2001.

4. Lattanzio MR, Nelson P, et al. Acute Kidney Injury: New Conceptsin Definition, Diagnosis, Pathophysiology, And Treatment. JAOA. 2009; 109 (1): 13-19.

5. Honore PM, Joannes-Boyau O, Boer W. The early biomark-er of acute kidney injury: in search of the Holy Grail. Intensive Care Med. 2007; 33: 1866-1868.

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

7. Askenazi DJ, Namasivayam Ambalavanan, Stuart L. Goldstein аcute kidney injury in critically ill newborns: What do we know? What do we need to learn? Pediatr. Nephrol. 2009; 24: 265-274.

8. Юрьева ЭА., Длин В.В. Диагностический справочник нефролога. М.: Оверлей, 2007: 352 с.