Автореферат: Критерии оценки тяжести поражения мочевыделительной системы у детей с врожденным мегауретером

Исследование уровня биомаркеров воспаления - интерлейкина-1в (IL-1в), моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1 (MCP-1), фактора некроза опухоли-б (TNF-б); ангиогенного фактора - фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), профиброгенных факторов - MCP-1, матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9) в моче проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск, Россия) и «Bender MedSystems» (Австрия) на иммуноферментном анализаторе «Stat-Fax 2010» (США) у 50 детей с ВНМУ. Группу сравнения составили 20 детей с малой хирургической патологией (пупочной и паховой грыжей), стратифицированные по возрасту и полу (средний возраст 1,5±1,2 года, соотношение мальчиков и девочек 3:1).

2. Результаты исследования и их обсуждение

Оценка тяжести уродинамических нарушений у детей с ВНМУ на основании результатов стандартного урологического обследования.

Результаты ультразвуковой уретеропиелометрии с диуретической стимуляцией позволили выделить группу из 12 детей с низкой сократительной функцией мочеточника (средняя частота сокращения 0-3,75 в мин), и группу из 38 пациентов с нормальной сократительной функцией мочеточника (средняя частота сокращений 4-7,6 в мин), которые представили дифференцированные варианты ВНМУ с различной сократительной функцией мочеточника. Выделенные группы по возрасту не отличались (p>0,1).

Учитывая достоверные различия (p<0,002) групп по степени дилатации мочевых путей по данным рентгенологического исследования (преобладание в группе с низкой сократительной функцией мочеточника III рентгенологической стадии мегауретера), для объективной оценки рентгенанатомических особенностей мочеточников с различной сократительной функцией разработан интегративный показатель, отражающий степень дилатации и удлинения мочеточника, названный рентгенологическим мочеточниковым индексом (МИ). Индекс вычисляли при анализе экскреторной урограммы или компьютерной томограммы как отношение поперечного размера (ширины) наиболее расширенного сегмента мочеточника к длине всего мочеточника от пиелоуретерального до юкставезикального сегмента с учетом всех его изгибов и деформаций.

МИ=А/В,

где

МИ - мочеточниковый индекс,

А - поперечный размер мочеточника в наиболее широком сегменте,

В - продольный размер мочеточника (длина) (рис. 1).

Значения МИ варьировали в диапазоне [0,04; 0,325] (Me=0,13; LQ=0,1; UQ=0,18). МИ отрицательно коррелировал со средней частотой сокращения мочеточника (n=47, r=-0,5459, p<0,002). Выявлены достоверные различия групп пациентов с различной сократительной функцией мочеточника по значению мочеточникового индекса (p<0,000002): значения МИ>0,19 с 87,5% чувствительностью и 92% специфичностью свидетельствовали о низкой сократительной функции мочеточника.

Рис. 1. Схема вычисления мочеточникового индекса

Сравнительный анализ результатов стандартных лабораторных методов исследования у пациентов с различной сократительной функцией мочеточника показал, что лабораторные признаки воспаления, непрерывно-рецидивирующее течение пиелонефрита достоверно чаще отмечены в группе пациентов с низкой сократительной функцией мочеточника.

Для диагностики тяжести повреждения почечной паренхимы методом допплерографического исследования разработана балльная система оценки параметров ЦДК с определением степени нарушения почечной гемодинамики. Несмотря на активное течение пиелонефрита, у большинства детей с низкой сократительной функцией мочеточника (62,5%) отмечена 1 степень гемодинамических нарушений, характеризующаяся обеднением паренхиматозного кровотока. При этом кровоток в подкапсульной зоне был сохранен у всех пациентов, прослеживалось четкое дихотомическое деление сосудистого дерева до капсулы почки. У детей с нормальной сократительной функцией мочеточника 1 степень гемодинамических нарушений по результатам ЦДК выявлена в 71% почек, у троих пациентов данной группы выявлены тяжелые гемодинамические нарушения, соответствующие 3 степени (паренхиматозный кровоток резко снижен, строение сосудистого дерева не прослеживается до дуговых артерий). Достоверных различий групп по степени гемодинамических нарушений почечной паренхимы не выявлено (p>0,05).

Площадь почечной паренхимы по данным рентгенпланиметрического исследования в группе детей с низкой сократительной функцией мочеточника варьировала от 30% до 100% относительно индивидуального эталона (Me=82,65%, LQ=54%, UQ=100%), и достоверно не отличалась от площади почечной паренхимы в группе с нормальной сократительной функцией мочеточника (Me=89,7%, LQ=66%, UQ=100%).

Таким образом, результаты стандартного урологического обследования детей с ВНМУ позволили определить ультразвуковые и рентгенологические критерии оценки тяжести поражения МВС, которыми явились средняя частота сокращения мочеточника и рентгенологический мочеточниковый индекс. Группу риска по развитию воспалительных осложнений составили пациенты с низкой сократительной функцией мочеточника (средняя частота сокращений мочеточника на протяжении ультразвуковой уретеропиелометрии с диуретической стимуляцией менее 3,5 в минуту), мочеточниковым индексом более 0,19.

Оценка тяжести поражения мочевыделительной системы у детей с ВНМУ в зависимости от степени недифференцированной дисплазии соединительной ткани.

Фенотипические признаки тяжелой и средней степени НДСТ имели не более 24% обследованных пациентов с ВНМУ. При этом достоверных различий по фенотипической степени у детей с различной сократительной функцией мочеточника выявлено не было (p>0,6).

Фенотипическая степень НДСТ коррелировала с активностью пиелонефрита (n=48, г=0,4220, p<0,02) и степенью нарушения почечной гемодинамики (n=25, г=0,4857, p<0,04). Дети с тяжелой фенотипической степенью НДСТ достоверно чаще подвергались хирургическому лечению, им чаще выполняли паллиативные дренирующие (уретерокутанеостомия) и органоуносящие операции (p<0,003).

Оценка состояния соединительной ткани у пациентов с ВНМУ путем исследования суточной экскреции метаболитов коллагена (оксипролин) и внеклеточного матрикса (суммарная фракция гликозоаминогликанов) в моче у 50 детей с ВНМУ позволила установить превышение нормативных значений у 98% пациентов. Уровень экскреции ОП и ГАГ достоверно превышал показатели контрольной группы (p<0,01) и верхнюю границу популяционной нормы (таб.1).

Таблица 1. Уровни экскреции ОП и ГАГ у детей с врожденным нерефлюксирующим мегауретером старше 1 года в сравнении с нормативными значениями (р=0,05)

Примечание: м/д - мальчики/девочки

* Данные биохимической лаборатории Городского консультативно-диагностического медико-генетического центра Санкт-Петербурга [Кадурина Т.И., 1999].

** Значения вычислены независимо от пола ввиду небольшого количества девочек в группе

Уровень экскреции ОП положительно коррелировал со средней частотой сокращения мочеточника (p<0,05). Сравнительный анализ показал, что наиболее высокие уровни метаболитов соединительной ткани выявлены у пациентов с нормальной сократительной функцией мочеточника.

Морфологическая верификация структурных нарушений соединительной ткани мочеточника путем исследования биоптатов дистальных сегментов показала увеличение толщины подслизистого соединительнотканного слоя, его преобладание над мышечным слоем, выраженную гиперплазию грубоволокнистой соединительной ткани в мочеточниках с нормальной сократительной функцией (рис. 2а). Подслизистый слой в биоптатах мочеточников с низкой сократительной функцией и биоптатах группы сравнения был представлен нежноволокнистой соединительной тканью (рис. 2б).

Рис. 2. Разрастание коллагеновых волокон соединительной ткани в мышечном слое мочеточника с нормальной сократительной функцией (а), присутствие незначительного количества коллагеновых волокон в мышечном слое мочеточника с низкой сократительной функцией (б). Окраска пикрофуксиновой смесью по Ван-Гизон, ув. 300

У пациентов с выраженной гиперплазией соединительной ткани мочеточника выявлены наиболее высокие уровни экскреции ОП.

Таким образом, у детей с фенотипическими и биохимическими проявлениями тяжелой степени НДСТ чаще отмечалось активное течение пиелонефрита, 3 степень нарушения почечной гемодинамики. Высокий уровень экскреции ОП у пациентов с морфологическими признаками соединительнотканной гиперплазии дистального сегмента мочеточника может свидетельствовать о формировании обструктивного мегауретера вследствие врожденного порока развития уретеровезикального соустья.

Диагностическое значение биомаркеров мочи для оценки тяжести уродинамических нарушений и повреждения почечной паренхимы у детей с ВНМУ.

Исследование биологических маркеров мочи позволило выявить достоверные различия основной группы с группой сравнения в отношении VEGF (p<0,0000001), MCP-1 (p<0,04), IL-1в (p<0,003). Не получено достоверных различий для TNF-б (p>0,06) и MMP-9 (p>0,8).

В ходе анализа активности воспаления у пациентов с ВНМУ выявлено, что уровень IL-1в в моче коррелировал с лабораторными показателями пиелонефрита (лейкоцитурия, лейкоцитоз) и средней частотой сокращения мочеточника. У детей с непрерывно-рецидивирующим течением пиелонефрита уровень IL-1в был достоверно выше (p<0,02).

У пациентов с низкой сократительной функцией мочеточника отмечены более высокие показатели активности воспаления и IL-1в (p<0,002).

Высокая чувствительность и специфичность метода диагностики активности пиелонефрита у детей с ВНМУ путем исследования уровня IL-1в мочи была подтверждена результатами ROC-анализа (AUC=0,869, cut off=13,4 пг/мл).

Уровень VEGF, контролирующего процессы неоангиогенеза при воспалении и ишемии почечной паренхимы, отрицательно коррелировал с состоянием кровотока в подкапсульной зоне почки (n=50, г=-0,9286, p<0,05) и явился основным критерием оценки тяжести ишемического повреждения почечной паренхимы. Диагностически значимыми уровнями VEGF в моче, свидетельствующими о раннем и выраженном повреждении почечной паренхимы, согласно результатам ROC-анализа явились 86,3 пг/мл и 402,4 пг/мл соответственно. Достоверных различий групп пациентов с различной сократительной функцией мочеточника по уровню экскреции VEGF выявлено не было.

Повышение уровня моноцитарного хемоаттрактантного протеина-1 (MCP-1), показателя активности тубулоинтерстициального воспаления и фиброза, достоверно (p<0,006) отличало пациентов с резкой дилатацией мочевых путей (III рентгенологическая стадия мегауретера в сравнении с II рентгенологической стадией). Уровень данного хемокина положительно коррелировал с уровнем экскреции VEGF (n=50, r=0,5587, p<0,00005). Достоверных различий уровня MCP-1 у пациентов с различной сократительной функцией мочеточника выявлено не было (p>0,1). Уровень экскреции MCP-1 также не коррелировал с возрастом ребенка и активностью пиелонефрита.

Непротеолитические свойства матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9), проявляющиеся в ее участии в метанефрогенезе и дифференцировке гладкомышечных клеток [Bengatta S, Arnould C, Letavernier E. et al, 2009; Li H., Mittal A., Makonchuk D.Y., 2009], явились основанием для изучения уровня экскреции данного биомаркера у детей с ВНМУ с различной сократительной функцией мочеточника.

Значительное повышение уровня MMP-9 в моче достоверно отличало группу детей с низкой сократительной функцией мочеточника (p<0,008). Проведенный ROC-анализ позволил установить диагностически значимый уровень данного биомаркера в моче у детей с ВНМУ, свидетельствующий о снижении сократительной функции мочеточника (AUC=0,857; cut off=5,7 нг/мл).

Кроме того, отмечена положительная корреляционная связь уровня экскреции MMP-9 с активностью пиелонефрита (n=50, г=0,7730, p<0,00002) и уровнем IL-1в (n=50, г=0,3231, p<0,02).

Таким образом, наиболее чувствительными и специфичными диагностическими маркерами у детей с ВНМУ явились MMP-9 и VEGF.

Для неинвазивной оценки тяжести уродинамических нарушений и пореждения почечной паренхимы у детей с ВНМУ нами предложен интегративный «биохимический индекс уродинамической обструкции», равный отношению уровней данных биомаркеров:

БИУО=MMP-9/VEGF

Статистический анализ показал, что имеется резкое повышение БИУО в группе пациентов с ВНМУ и низкой сократительной функцией мочеточника (таб. 2).