Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ИЗМЕНЕНИЕ ФОСФОРНО-КАЛЬЦИЕВОГО ГОМЕОСТАЗА И АДАПТИВНОГО ИММУНИТЕТА У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ПРОГРАММНОМ ГЕМОДИАЛИЗЕ

Осиков М.В. 1 Черепанов Д.А. 1 Федосов А.А. 1
1 ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России
Вторичный гиперпаратиреоз и связанные с ним изменения гомеостаза кальция и фосфора могут оказывать влияние на состояние иммуноцитов, регуляцию иммунного ответа и вносить вклад в патогенез инфекционной патологии при хронической почечной недостаточности (ХПН). Проверка гипотезы выполнена на 45 больных ХПН, получающих гемодиализную терапию на аппаратах «Искусственная почка» 4008S/BIBAG фирмы Fresenius (Германия) 3 раза в неделю по 4 часа в отделении диализа ГБУЗ «Челябинская областная клиническая больница». Группа 1 – контрольная (n = 24), клинически здоровые люди – добровольцы. Группа 2 – больные ХПН до процедуры гемодиализа (n = 45). Группа 3 – больные ХПН после процедуры гемодиализа (n = 45). Определение популяционного спектра лимфоцитов проводили с помощью иммунофенотипирования методом непрямой иммунофлюоресценции с дифференцировкой CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD16+, CD20+, CD25+ лимфоцитов. Концентрацию Ig А, Ig M, Ig G в сыворотке проводили методом иммуноферментного анализа. Концентрацию паратиреоидного гормона (ПТГ) в сыворотке определяли методом иммуноферментного анализа, концентрацию неорганического фосфора в плазме – методом без депротеинизации с молибденовокислым аммонием, концентрацию общего кальция в плазме – методом с о-крезолфталеинкомплексоном с использованием соответствующих тест-систем. Установлено, что у больных ХПН в периферической крови снижается количество CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD16+, CD20+, CD25+ лимфоцитов, концентрация в сыворотке Ig A, Ig M, Ig G не отличается от допустимых референтных величин. Процедура гемодиализа не оказывает значимого влияния на количество популяций лимфоцитов в крови и концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке. Изменения фосфорно-кальциевого гомеостаза включают повышение концентрации неорганического фосфора и ПТГ в сыворотке при нормальной концентрации кальция. Методами корреляционного анализа установлено наличие обратной средней силы связи между количеством CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD16+, CD20+, CD25+ лимфоцитов в крови и концентрацией ПТГ в сыворотке.
хроническая почечная недостаточность
диализ
адаптивный иммунитет
кальций
фосфор
паратиреоидный гормон
1. Кишкун А.А. Руководство по лабораторным методам диагностики для врачей и фельдшеров, оказывающих первичную медико-санитарную помощь. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 779 с.
2. Осиков М.В. Анализ эфферентных свойств церулоплазмина и альфа-1-кислого гликопротеина при экспериментальном перитоните / М.В. Осиков, Л.В. Кривохижина, А.В. Малъцев // Эфферентная терапия. – 2006. – Т. 12, № 4. – С. 36–39.
3. Осиков М.В. Влияние гемодиализа на процессы свободно-радикального окисления у больных хронической почечной недостаточностью / М.В. Осиков, В.Ю. Ахматов, Л.В. Кривохижина // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. – 2007. – № 16 (71). – С. 95–97.
4. Осиков М.В. Влияние альфа1-кислого гликопротеина на процессы свободнорадикального окисления при экспериментальной печеночной недостаточности / М.В. Осиков // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2007. – Т. 144, № 7. – С. 29–31.
5. Осиков М.В. Гемостазиологические эффекты альфа-1-кислого гликопротеина при экспериментальном септическом перитоните / М.В. Осиков, Е.В. Макаров, Л.В. Кривохижина // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2007. – Т. 144, № 8. – С. 143–145.
6. Осиков М.В. Роль орозомукоида в регуляции активности систем плазменного протеолиза при экспериментальной почечной недостаточности // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т. 148, № 7. – С. 27–30.
7. Осиков М.В. Анализ гематологических эффектов эритропоэтина у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на диализе / М.В. Осиков, К.В. Ахматов, Л.В. Кривохижина, В.Ю. Ахматов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. – 2009. – № 20 (153). – С. 79–82.
8. Осиков М.В. Роль эритропоэтина в коррекции нарушений сосудисто-тромбоцитарного гемостаза у больных с терминальной стадией хронической почечной недостаточности / М.В. Осиков, Т.А. Григорьев // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 9–3. – С. 462–466.
9. Осиков М.В. К вопросу о механизме влияния эритропоэтина на аффективный статус у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе / М.В. Осиков, К.В. Ахматов, А.А. Федосов // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 7–1. – С. 140–145.
10. Осиков М.В. Влияние эритропоэтина на функциональную активность тромбоцитов / М.В. Осиков, Т.А. Григорьев, А.А. Федосов, Д.А. Козочкин, М.А. Ильиных // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6; URL: www.science-education.ru/106-7450 (дата обращения: 23.03.2014).
11. Осиков, М.В. Влияние эритропоэтина на активность систем плазменного протеолиза при экспериментальной почечной недостаточности / М.В. Осиков, Т.А. Григорьев // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2012. – Т. 153, № 1. – С. 27–30.
12. Руководство по диализу: пер. с англ / под ред. А.Ю. Денисова, В.Ю. Шило. – 3-е изд. – Тверь: ООО Триада, 2003. – 744 с.
13. Deicher R. Impact of parathyroidectomy on neutrophil cytosolic calcium in chronic kidney disease patients: A prospective parallel group trial / R. Deicher, B. Kirsch, M. Mullner, K. Kaczirek et al. // J. Intern. Med. – 2005. – Vol. 258. – Р. 67–76.
14. Meier P. Early T cell activation correlates with expression of apoptosis markers in patients with end-stage renal disease / P. Meier, E. Dayer, E. Blanc, J.P. Wauters // J. Am. Soc. Nephrol. – 2002. – Vol. 13. – Р. 204–212.
15. Pahl M.V. Effect of end-stage renal disease on B-lymphocyte subpopulations, IL-7, BAFF and BAFF receptor expression / M.V. Pahl, S. Gollapudi, L. Sepassi, et al. // Nephrol. Dial. Transplant. – 2010. – Vol. 25. – Р. 205–212.

Расшифровка механизмов изменений гомеостаза и роли эндогенных факторов в патогенезе заболеваний человека является актуальной проблемой современной фундаментальной медицинской науки [2, 4, 5]. При хронической почечной недостаточности (ХПН) вследствие нарушения гомеостатических и эндокринных функций почек возникает азотемия, изменяются кислотно-основной, водно-электролитный баланс, развиваются артериальная гипертензия, анемия, нарушения гемостаза, аффективного статуса и др. [3, 6, 9]. Заболевания инфекционно-воспалительной природы занимают весомое место в структуре осложнений у больных с терминальной стадией ХПН, находящихся на лечении программным гемодиализом, ухудшают качество жизни, затрудняют проведение процедуры гемодиализа и могут приводить к неблагоприятным исходам. Патогенез инфекционной патологии у данной категории больных связан с изменением количественного состава и функциональной активности иммунокомпетентных клеток, является многофакторным и до конца не изучен. Ранее нами убедительно продемонстрировано участие эритропоэтина в регуляции функциональной активности клеток крови и сопряженных с ними плазменных протеолитических систем при ХПН [7, 8, 10, 11]. Вторичный гиперпаратиреоз и связанные с ним изменения гомеостаза кальция и фосфора могут оказывать влияние на состояние иммуноцитов, регуляцию иммунного ответа и вносить определенный вклад в патогенез инфекционной патологии при ХПН. Цель работы – исследовать связь между изменениями адаптивного иммунитета и показателями гомеостаза кальция и фосфора у больных ХПН, находящихся на гемодиализе.

Материалы и методы исследования

Использована кровь больных людей с ХПН – пациентов отделения диализа ГБУЗ «Челябинская областная клиническая больница». Первоначально обследовано 150 больных с терминальной стадией ХПН в возрасте от 21 до 60 лет, получающих гемодиализную терапию на аппаратах «Искусственная почка» 4008S/BIBAG фирмы Fresenius (Германия) 3 раза в неделю в течение 4 часов. Критерии исключения:

  1. больные после трансплантации почки;
  2. наличие на момент исследования гнойно-септических осложнений;
  3. наличие у больных увеличенных лимфатических узлов любой локализации;
  4. больные, принимающие глюкокортикостероидную и/или цитостатическую терапию;
  5. злокачественные и доброкачественные опухоли любой локализации;
  6. ВИЧ-инфекция, гепатит С, гепатит В;
  7. аутоиммунные и/или аллергические заболевания.

После рандомизации в исследование включено 45 больных, из них 25 женщин и 20 мужчин. От всех больных получено письменное информированное согласие. Группа 1 – контроль (n = 24) представлена клинически здоровыми людьми – добровольцами, не имеющими соматической патологии и сопоставимыми по возрасту и полу с основными группами. Группа 2 – больные ХПН до процедуры гемодиализа (n = 45). Группа 3 – больные ХПН после процедуры гемодиализа (n = 45). Кровь для исследований у больных забиралась из артериального колена артериовенозной фистулы. Определение популяционного и субпопуляционного спектра лимфоцитов проводили с помощью иммунофенотипирования методом непрямой иммунофлюоресценции с использованием моноклональных антител серии ICO производства НИИ «Препарат» (Н. Новгород). Проводили типирование зрелых Т-лимфоцитов (СD3+) и их субпопуляций: СD4+ – маркер клеток хелперно/индукторного ряда, СD8+ – маркер цитотоксических лимфоцитов, В-лимфоцитов (СD20 +), NK-клеток (СD16+), маркера адгезии лимфоцитов (CD11b+), маркера ранней активации лимфоцитов (CD25+). Результат выражали в % от общего количества лимфоцитов и в абсолютных величинах (×109/л). Определение уровня иммуноглобулинов Ig А, Ig M, Ig G в сыворотке проводили методом иммуноферментного анализа с тест-системами производства «Вектор-Бест» (Новосибирск) на фотометре «Multiscan plus» («Labsystems», Финляндия) при длине волны 450 нм и выражали в г/л. Концентрацию паратиреоидного гормона (ПТГ) в сыворотке определяли методом иммуноферментного анализа с помощью тест-системы фирмы «Biomerica» (США), результат выражали в пг/мл. Концентрацию неорганического фосфора в плазме определяли методом без депротеинизации с молибденовокислым аммонием с использованием тест-системы фирмы «Вектор-бест» (Россия), концентрацию общего кальция в плазме – методом с о-крезолфталеинкомплексоном с использованием тест-систем фирмы «Cormay» (Польша). Статистический анализ проведен с использованием пакета прикладных программ Statistica for Windows 8.0. Для оценки различий между группами применяли критерии Манна –Уитни и Краскела –Уоллиса, Вальда –Вольфовитца, для установления связей между показателями – коэффициент корреляции Спирмена, различия считали значимыми при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

У больных ХПН при исследовании до процедуры гемодиализа в периферической крови в относительных величинах снижается количество различных популяций лимфоцитов – эффекторов клеточного (CD3+, CD4+, CD8 +) и гуморального (CD20+) адаптивного иммунитета, натуральных киллеров (CD16+). Пересчет показателей на абсолютное количество клеток в единице объема крови обнаружил более значимое снижение всех исследуемых популяций лимфоцитов (табл. 1, 2). Содержание CD3+лимфоцитов уменьшилось на 69,6 % по сравнению с контрольной группой, CD4+ – на 69,7 %, CD8+ – на 72,9 %, CD16+ – на 75,6 %, CD20+ – на 74,4 %. Кроме того, уменьшилось количество лимфоцитов, несущих адгезивные молекулы – CD11b+ (на 66,7 %) и признаки ранней активации – CD25+ (на 67,9 %). Процедура гемодиализа не приводила к достоверному изменению количества лимфоцитов в крови в относительных величинах, однако пересчет показателей на абсолютное количество обнаружил статистически значимое увеличение количества CD8+, количество остальных популяций лимфоцитов возрастало на правах тенденции. Данный факт является отражением ложного лимфоцитоза в связи с гемоконцентрацией в ходе процедуры гемодиализа.

При оценке уровня иммуноглобулинов в плазме у больных ХПН обнаружено увеличение количества иммуноглобулинов классов M и G соответственно на 38,4 и 30,9 %, содержание иммуноглобулина А достоверно не изменялось (табл. 3). Следует отметить, что количество IgM и IgG не выходило за пределы допустимых референтных величин концентраций для взрослых людей: соответственно 0,5–3,2 и 8–17 г/л [1]. Процедура гемодиализа не оказывала значимого влияния на концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке. Таким образом, несмотря на дефицит эффекторов гуморального иммунитета при ХПН концентрация иммуноглобулинов в сыворотке остается в пределах допустимых значений.

Таблица 1

Популяционный спектр лимфоцитов (относительные величины) в крови у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе (М ± m)

Показатели

Группа 1

Контроль (n = 24)

Группа 2

ХПН до диализа (n = 45)

Группа 3

ХПН после диализа (n = 45)

CD3+, %

61,58 ± 2,91

52,89 ± 2,82 *

52,91 ± 2,92 *

CD4+, %

43,83 ± 1,83

37,56 ± 2,19 *

34,02 ± 2,25 *

CD8+, %

36,17 ± 1,73

28,33 ± 1,31 *

28,62 ± 1,60 *

CD4/CD8

1,29 ± 0,10

1,37 ± 0,08

1,22 ± 0,06

CD11b+, %

18,75 ± 1,68

18,09 ± 1,36

16,80 ± 1,24

CD16+, %

21,42 ± 2,43

16,33 ± 1,08 *

15,29 ± 0,96 *

CD20+, %

21,50 ± 1,50

16,29 ± 1,36 *

15,11 ± 0,99 *

CD25+, %

13,83 ± 0,94

14,78 ± 0,95

13,96 ± 0,97

Примечание. Здесь и далее * – значимые (р < 0,05) различия с группой 1, ** – группой 2.

Таблица 2

Популяционный спектр лимфоцитов (абсолютные величины) в крови у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе (М ± m)

Показатели

Группа 1

Контроль (n = 24)

Группа 2

ХПН до диализа (n = 45)

Группа 3

ХПН после диализа (n = 45)

CD3+, ∙109

1,25 ± 0,07

0,38 ± 0,03 *

0,54 ± 0,06 *

CD4+, ∙109

0,89 ± 0,04

0,27 ± 0,02 *

0,36 ± 0,05 *

CD8+, ∙09

0,74 ± 0,05

0,20 ± 0,02 *

0,29 ± 0,03 * **

CD11b+, ∙109

0,39 ± 0,04

0,13 ± 0,01 *

0,17 ± 0,02 *

CD16+, ∙109

0,45 ± 0,05

0,11 ± 0,01 *

0,15 ± 0,02 *

CD20+, ∙109

0,43 ± 0,03

0,11 ± 0,01 *

0,15 ± 0,02 *

CD25+, ∙109

0,28 ± 0,02

0,09 ± 0,01 *

0,14 ± 0,01 *

Таблица 3

Содержание иммуноглобулинов в плазме у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе (М ± m)

Показатели

Группа 1

Контроль (n = 24)

Группа 2

ХПН до диализа (n = 45)

Группа 3

ХПН после диализа (n = 45)

Ig A, г/л

3,07 ± 0,32

3,72 ± 0,22

3,48 ± 0,22

Ig M, г/л

1,72 ± 0,18

2,38 ± 0,17 *

2,46 ± 0,18 *

Ig G, г/л

11,75 ± 0,35

15,38 ± 0,63 *

15,96 ± 0,73 *

Полагают, что ведущим фактором лимфоцитопении при ХПН выступает ранняя активация Т-лимфоцитов, которая коррелирует с высоким уровнем апоптоза, что приводит к прогрессированию иммунодефицитного состояния, усугубляемого процедурой гемодиализа [14]. Апоптоз Т-лимфоцитов и Т-лимфоцитопения при терминальной ХПН могут быть обусловлены влиянием уремических токсинов, избытка свободного железа, окислительного стресса, гиперфосфатемии в условиях вторичного гиперпаратиреоза, окисленных липопротеинов низкой плотности (OxLDL), индоламина-2,3-диоксигеназы и аргиназы I типа. При ХПН наблюдается дизрегуляция В-клеточного звена иммунитета: уровень ростковых факторов для них повышается и отражает компенсаторные механизмы в условиях В-клеточного иммунодефицита, но ответ на эти стимулы отсутствует или снижен. Кроме того, В-лимфопения связана с апоптозом клеток в связи с пониженной экспрессией Bcl-2 [15]. Нарушения количественного состава и функциональной активности Т- и В-лимфоцитов приводят к дискоординации иммунного ответа на первичное и повторное внедрение антигена, прогрессированию синдрома системного воспалительного ответа, целлюлярных антиканцерогенных механизмов, что сопровождается увеличением частоты и тяжести инфекционных, сердечно-сосудистых и др. осложнений при ХПН.

При исследовании фосфорно-кальциевого гомеостаза у больных ХПН установлено, что содержание общего кальция в сыворотке не отличается от значений в контрольной группе и общепринятых референтных значений (2,15–2,50 ммоль/л), увеличивается содержание неорганического фосфора и ПТГ, соответственно на 73 % и в 27 раз (табл. 4). Повышение уровня ПТГ у больных ХПН обусловлено гипокальциемией и гиперфосфатемией вследствие задержки фосфатов, снижения всасывания кальция в кишечнике, резистентности костной ткани к ПТГ, дефицита кальцитриола. Следует учитывать, что при ХПН отрицательная обратная связь между концентрацией кальция в плазме и секрецией ПТГ находится на более высокой точке, т.е. более высокий уровень кальция необходим для угнетения продукции ПТГ. Поэтому в данном случае нормальный уровень кальция в плазме может рассматриваться как пониженный [12].

Таблица 4

Содержание кальция, неорганического фосфора и ПТГ в плазме у больных хронической почечной недостаточностью, находящихся на гемодиализе (М ± m)

Показатели

Группа 1

Контроль (n = 24)

Группа 2

ХПН до диализа (n = 45)

Кальций общий, ммоль/л

2,28 ± 0,10

2,27 ± 0,07

Фосфор, ммоль/л

0,96 ± 0,05

1,66 ± 0,10 *

ПТГ, нг/мл

19,94 ± 1,69

546,66 ± 91,25 *

Нами проведен корреляционный анализ для проверки наличия и характера связи между показателями иммунного статуса и фосфорно-кальциевого гомеостаза. Результаты представлены в табл. 5. Установлено, что количество CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD16+, CD20+, CD25+ лимфоцитов имеет отрицательную средней силы связь с концентрацией ПТГ в сыворотке. Возможно, что повышение содержания внутриклеточного кальция в условиях гиперпаратиреоза при ХПН является потенцирующим фактором усиленной гибели лимфоцитов путем апоптоза. Известно, что при ХПН применение блокаторов кальция или снижение уровня ПТГ в сыворотке благоприятно сказываются на функциональной активности клеток [13].

Таблица 5

Корреляция между показателями фосфорно-кальциевого гомеостаза и показателями адаптивного иммунитета у больных ХПН, находящихся на гемодиализе

Показатели

ПТГ, нг/мл

Фосфор, ммоль/л

Кальций общий, ммоль/л

CD3+, ∙109

R = -0,53

R = -0,07

R = 0,10

CD4+, ∙109

R = -0,39

R = -0,09

R = -0,19

CD8+, ∙109

R = -0,44

R = -0,03

R = 0,03

CD11b+, ∙109

R = -0,47

R = -0,01

R = -0,18

CD16+, ∙109

R = -0,49

R = -0,08

R = -0,16

CD20+, ∙109

R = -0,41

R = -0,11

R = -0,16

CD25+, ∙109

R = -0,57

R = -0,26

R = 0,01

Ig A, г/л

R = -0,02

R = 0,22

R = -0,13

Ig M, г/л

R = 0,14

R = 0,28

R = 0,03

Ig G, г/л

R = 0,05

R = 0,25

R = -0,04

Примечание. R-коэффициент корреляции Спирмена. Полужирным шрифтом выделены статистически значимые (p < 0,05) связи.

Таким образом, у больных ХПН, находящихся на программном гемодиализе, в периферической крови снижается количество CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD16+, CD20+, CD25+ лимфоцитов, концентрация в сыворотке иммуноглобулинов Ig A, Ig M, Ig G не отличается от допустимых референтных величин. Процедура гемодиализа не оказывает значимого влияния на количество популяций лимфоцитов в крови и концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке. Изменения фосфорно-кальциевого гомеостаза включают повышение концентрации неорганического фосфора и ПТГ в сыворотке при нормальной концентрации кальция. Методами корреляционного анализа установлено, что снижение количества CD3+, CD4+, CD8+, CD11b+, CD16+, CD20+, CD25+ лимфоцитов в крови прогрессирует по мере повышения концентрации ПТГ в сыворотке.

Рецензенты:

Куренков Е.Л., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой анатомии человека, ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Челябинск;

Гизингер О.А., д.б.н., профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии, клинической лабораторной диагностики, ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Челябинск.

Работа поступила в редакцию 18.04.2014.


Библиографическая ссылка

Осиков М.В., Черепанов Д.А., Федосов А.А. ИЗМЕНЕНИЕ ФОСФОРНО-КАЛЬЦИЕВОГО ГОМЕОСТАЗА И АДАПТИВНОГО ИММУНИТЕТА У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ПРОГРАММНОМ ГЕМОДИАЛИЗЕ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 7-1. – С. 138-142;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34407 (дата обращения: 09.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074