Механизмы, определяющие течение и исход воспалительного процесса при заболеваниях почек, в настоящее время являются предметом детального исследования. Среди этих механизмов наиболее изучены повреждающие (эффекторные) звенья патогенеза - формирование клеточного воспалительного инфильтрата, высвобождение воспалительных цитокинов, кислородных радикалов, активация компонентов комплемента [1]. Однако степень повреждения ткани почки и течение нефрита зависят от баланса локально воздействующих повреждающих факторов и противостоящих им факторов самозащиты почки. На протяжении нескольких последних десятилетий интерес исследователей в этой области сосредоточен на изучении белков теплового шока (БТШ), в частности молекулярной массой 70 кД (БТШ-70), которые, являясь частью системы самозащиты почки на внутри- и внеклеточном уровне, повышают резистентность клеток почечной ткани к повреждению [2, 3].
Опубликованы данные ряда исследований, посвященных определению уровня БТШ-70 в ткани почки или в моче при остром повреждении почек, опухолях, после трансплантации почки [4, 5], однако подобные работы у больных хроническим гломерулонефритом (ХГН) единичны [6].
Цель исследования - у больных с разными вариантами течения ХГН определить уровни БТШ-70 в моче и антител (АТ) к БТШ-70 в сыворотке крови, оценить их клиническое и прогностическое значение.
Материалы и методы
Обследовали 79 больных с различными формами ХГН: 33 (42%) женщины и 46 (58%) мужчин, средний возраст 33,5 (25; 48) года.
Морфологически диагноз подтвержден у 58 больных: у 20 выявлен мезангиопролиферативный ГН (МПГН), у 8 - мезангиокапиллярный ГН (МКГН), у 12 - мембранозная нефропатия (МН), у 3 - минимальные изменения (МИ), у 7 - фокальный сегментарный гломерулосклероз (ФСГС), у 8 - нефросклероз.
Результаты исследования молекулярных медиаторов сравнивали в 4 группах больных, различающихся по степени активности ХГН и выраженности почечной недостаточности (ПН).
В 1-ю группу вошли 15 пациентов с неактивным течением заболевания: у 8 латентный ХГН, у 7 полная ремиссия ХГН в результате иммуносупрессивной терапии (ИСТ). У больных этой группы выявлялась протеинурия (ПУ) менее 1 г/сут - 0,42 (0,36; 0,8) г/сут: у 7 из них изолированная, у 8 в сочетании с умеренной эритроцитурией. Функция почек у 11 больных была сохранена, у 3 отмечалось стойкое снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ) - 70 (46; 75) мл/мин и повышение уровня креатинина сыворотки крови до 1,56 (1,45; 1,86) мг/дл. У 2 пациентов отмечалась умеренная артериальная гипертония (АГ) - 150-160/90-100 мм рт.ст.
Во 2-ю группу включены 35 больных активным ХГН с высокой ПУ и сохраненной функцией почек, включая 17 пациентов с выраженным мочевым синдромом - МС (ПУ субнефротического уровня до 3,5 г/сут, у 9 больных этой группы ХГН изначально протекал с выраженным МС, а у 8 МС был результатом неполной ремиссии нефротического синдрома - НС) и 18 - с НС: у 5 выраженный НС: анасарка, гипоальбуминемия около 20 г/л, ПУ до 10,7 (7,8; 14,3) г/сут, у 13 умеренный НС: ПУ 7,5 (5,6; 10,9) г/сут. У 21 больного ПУ была изолированная, у 9 - сочеталась с умеренной эритроцитурией (до 50 в поле зрения), у 5 - с выраженной эритроцитурией (более 50 в поле зрения). Средний уровень креатинина в сыворотке крови составил 0,9 (0,72; 1,05) мг/дл, СКФ (в пробе Реберга-Тареева) - 126 (94; 168) мл/мин. У 5 пациентов, несмотря на прием антигипертензивных препаратов, выявлялась умеренная АГ (артериальное давление - АД 160-170/100 мм рт.ст.), у 1 - высокая АГ (АД до 180/120 мм рт.ст.).
В 3-ю группу вошли 14 больных с наиболее высокой активностью ХГН, у которых ПУ сочеталась с преходящим нарушением функции почек. У 3 пациентов отмечался выраженный МС: ПУ 2 (1,45; 4,2) г/сут, эритроцитурия до 12 в поле зрения, у 4 пациентов - умеренный НС: ПУ 7,9 (6,3; 8,16) г/сут, у 7 - выраженный НС: анасарка, гипоальбуминемия до 19,9 (18,3; 20,7) г/л, ПУ 12 (7,52; 18) г/сут. У всех пациентов выявлено транзиторное снижение функции почек - СКФ 60-30 мл/мин, креатинин -1,52 (1,35; 1,96) мг/дл. У 5 пациентов этой группы НС сочетался с остронефритическим синдромом (ОНС).
К 4-й группе отнесли 15 пациентов с сохраняющейся ПУ до 2,85 (1,74; 3,96) г/сут и стойкой более 9 мес ПН: СКФ 43 (26; 66) мл/мин, креатинин в сыворотке крови 2 (1,59; 2,9) мг/дл. У всех больных выявлялась АГ (повышение АД до 170/100 мм рт.ст.).
В биоптатах почек в этой группе выявлялся фиброз.
Выраженность воспалительной инфильтрации в ткани почки оценивали в баллах (0 - отсутствие инфильтратов при световой микроскопии почечного биоптата, 1 - наличие очаговых лимфомакрофагальных инфильтратов, 2 - наличие диффузных лимфомакрофагальных инфильтратов).
Уровень АТ к БТШ-70 в сыворотке крови и БТШ-70 в моче исследовали методом непрямого иммуноферментного анализа (ELISA).
Статистический анализ данных проводили с применением стандартных статистических методик с помощью программы Statistica 6,0. Для сравнения двух групп использовали непараметрический критерий Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводили методом ранговой корреляции Спирмена. Для оценки прогностического значения уровня АТ к БТШ-70 в сыворотке крови применен метод Каплана-Майера, достоверность различий оценена по лог-ранговому критерию.
Результаты
Повышение уровня БТШ-70 в моче выявлялось у больных ХГН высокоактивного течения с преходящим нарушением функции почек (3-я группа). Экскреция БТШ-70 с мочой в этой группе была значимо выше, чем у пациентов с высокой ПУ и сохраненной функцией почек (2-я группа), у больных со стойкой ПН (4-я группа) и при неактивном течении заболевания (1-я группа) (табл. 1).
Уровни экскреции БТШ-70 с мочой не различались достоверно у больных с разными морфологическими формами ХГН (табл. 2).
Уровень АТ к БТШ-70 в сыворотке крови больных активным ХГН в целом был выше, чем у пациентов с неактивным течением заболевания, - 24 (17,6; 31) пг/мл и 22,5 (16,3; 23,9)·106 нг/мл соответственно (p<0,05). Однако у пациентов с НС данный показатель был несколько ниже - 22,7 (17,6; 31,4)·106 нг/мл, чем при умеренном МС - 28,2 (18,9; 31,1)·106 нг/мл. При наиболее тяжелом течении нефрита (сочетание НС с нарушением функции почек, в том числе с ОНС) снижение уровня АТ к БТШ-70 становилось статистически значимым (табл. 3).
Среди морфологических форм нефрита наиболее низкий уровень АТ к БТШ-70 отмечался при МН (см. табл. 2). В нашем исследовании этот морфологический вариант нефрита диагностирован у 8 пациентов с активным ХГН с выраженным НС, высокой ПУ от 6 до 10 г/сут. У 5 из 8 больных НС протекал с нарушением функции почек, что, по-видимому, и служило причиной столь низких уровней АТ к БТШ-70 в сыворотке крови этих больных.
Для оценки прогностического значения уровня АТ к БТШ-70 при ХГН мы проанализировали ответ на ИСТ у 39 пациентов в зависимости от исходной величины этого показателя. Купирование НС и/или достижение ремиссии ХГН в течение ближайших месяцев ИСТ наблюдалось у больных с высоким исходным уровнем АТ к БТШ-70 в сыворотке крови - более 21 пг/мл (рис. 1).
В целом повышение уровня АТ к БТШ-70 у больных активным ХГН, по-видимому, отражает более интенсивную экспрессию защитного БТШ-70 в ткани почки. Снижение уровня этих АТ у больных с тяжелым прогрессирующим течением является прогностически неблагоприятным признаком, указывающим на возможность в последующем торпидного течения НС.
Обсуждение
Синтез БТШ в ответ на разные повреждающие факторы, в том числе воспалительные, являются универсальным защитным механизмом клеток, предотвращающими их повреждение [7]. Повышение экспрессии БТШ внутри клетки обеспечивает стабилизацию и восстановление структуры поврежденных белковых молекул и поддерживает оптимальный баланс между синтезом и деградацией белков. Это приводит к повышению резистентности клеток к стрессу. БТШ-70 играют роль в формировании структуры вновь синтезированных белков, в восстановлении частично денатурированных протеинов и деградации белков, не подлежащих восстановлению, т.е. выполняют функцию шаперонов. БТШ-70 могут взаимодействовать со структурами цитоскелета, участвовать в транспорте белков через мембраны в органеллы [2].
В семейство БТШ-70 входят два белка с разной молекулярной массой: БТШ-73 кДа и БТШ-72 кДа. БТШ-73 - главный конституциональный белок этого семейства.
У экспериментальных животных в норме он экспрессируется во всех зонах почечной ткани, у человека - преимущественно клетками дистальных канальцев, в меньшей степени - проксимальных [8]. При экспериментальном нефрите (ПАН-нефрозе) экспрессия БТШ-73 повышается в мезангии, клетках петли Генле, дистальных канальцах, собирательных трубочках, что может быть обусловлено повышенной реабсорбцией белка и служить защитой от повреждающего действия протеинурии [9].
БТШ-72 - индуцибельный белок, экспрессирующийся и в нормальной почке вдоль кортикопапиллярных областей для адаптации клеток мозгового вещества к гипертоническому стрессу (высокой внеклеточной концентрации солей) [8]. Экспрессия этого белка в ткани почки резко возрастает при ишемической и токсической почечной недостаточности, показано его участие в процессах восстановления клеток после ишемии-реперфузии [10]. Иммуногистохимические исследования экспрессии БТШ-72 в ткани почки продемонстрировали выраженное накопление этого белка в эпителиоцитах дистальных канальцев, петли Генле и в подоцитах у больных ХГН (МИ, ФСГС, МН), волчаночным нефритом, а также при хроническом интерстициальном нефрите [5].
Мы изучали у пациентов с ХГН экскрецию с мочой общего БТШ-70, что, по-нашему мнению, отражает его локальную экспрессию в ткани почки. Отмечено увеличение уровня БТШ-70 в моче у больных с прогрессирующим нефритом, протекающим с НС и преходящим нарушением функции почек, в то время как у пациентов со стойкой ПН мы наблюдали уменьшение его уровня в моче до следовых количеств. Полученные результаты свидетельствуют об активации по мере нарастания воспаления в почке защитного механизма - локально-почечной экспрессии БТШ-70 как универсальной реакции, направленной на ограничение воспаления и уменьшение степени повреждения клеток. В подтверждение данного предположения мы выявили достоверную корреляцию между уровнем БТШ-70 в моче и выраженностью воспалительной инфильтрации ткани почек, которая не зависела от морфологической формы ХГН.
Известно, что БТШ-70, помимо повышения содержания внутри клеток, может высвобождаться во внеклеточную среду или экспрессироваться на поверхности клеток с помощью системы MCH [11], и в этом случае их особая протективная роль заключается в контроле хронического иммунного воспаления. Впервые протективная роль БТШ при воспалительных заболеваниях продемонстрирована при введении экспериментальным животным с аутоиммунным артритом БТШ-60, дававшим противовоспалительный эффект [12]. В дальнейшем показано, что расположенные внутриклеточно БТШ при воспалении и повреждении клеток могут экспрессироваться на их поверхности или выделяться во внеклеточное пространство [13]. Эпитопы собственных БТШ, экспрессируемых в очаге воспаления, распознаются Т-клетками, что приводит к формированию регуляторных противовоспалительных клонов реактивных Т-клеток [14], а именно регуляторных клеток CD4+CD25+ [15]. Противовоспалительный интерлейкин (ИЛ)-10 одним из первых выделяется регуляторными клетками в очаге воспаления, он является основным противовоспалительным цитокином, опосредующим многие иммунорегуляторные эффекты БТШ. В результате отмечается «переключение» фенотипа Th1 на Th2 c уменьшением секреции α-фактора некроза опухоли и интерферона-γ и повышением уровня противовоспалительных ИЛ-10 и ИЛ-4 [16] не только в Т-лимфоцитах, но также в мононуклеарных клетках - моноцитах и дендритных клетках. Переключение на спектр цитокинов Th2 отмечается не только в животных моделях хронического воспаления, но и у человека, например при бронхиальной астме [17].
Таким образом, уменьшение экспрессии БТШ в очаге воспаления и индуцированной БТШ продукции ИЛ-10 мононуклеарными клетками может снижать резистентность к хроническим воспалительным заболеваниям [18], а повышение экспрессии БТШ в ответ на повреждение, наоборот, способствует эффективной иммунорегуляции [19]. Активация экспрессии БТШ клетками почек выявлена у больных с различными морфологическими формами ХГН (МИ, ФСГС, МН), а также при остром интерстициальном нефрите в очагах инфильтрации [5]. Напротив, при прогрессирующем хроническом воспалении с развитием фиброза значительного повышения экспрессии БТШ клетками ткани почек не отмечено. В исследовании L. Marzec и соавт. [20] выявлено снижение экспрессии БТШ-72 на поверхности моноцитов периферической крови у пациентов с хроническими заболеваниями почек по сравнению с контролем. При этом выраженное уменьшение моноцитарной экспрессии БТШ-72 отмечалось у больных с терминальной стадией хронической ПН, что сочеталось с развитием системного воспаления [20]. Можно предполагать, что адекватная воспалению экспрессия БТШ на поверхности клеток играет важную роль для самозащиты почек, особенно с учетом того, что эти белки оказывают протективный эффект при различных хронических воспалительных заболеваниях [21].
В ряде исследований продемонстрировано увеличение уровня АТ к БТШ, в том числе АТ к БТШ-70, при иммунных и аутоиммунных заболеваниях (системной красной волчанке, ревматоидном артрите, васкулитах и др.). Обсуждается значение этого показателя в оценке активности заболеваний; в некоторых случаях повышение уровня АТ к БТШ являлось предиктором неблагоприятного исхода заболевания [22]. Их патогенетическое значение и прогностическая роль при иммунной патологии до конца не изучены. В то же время некоторые исследования уровня АТ к БТШ-70 в сыворотке крови больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями продемонстрировали более определенные результаты. Так, X. Zhanq и соавт. [23] показали, что высокое содержание БТШ-70 в сочетании с низким титром АТ к БТШ-70 в сыворотке крови отражает высокий риск прогрессирования атеросклероза и сердечно-сосудистых осложнений в популяции. Согласно данным E. Dulin и соавт. [24], снижение уровня циркулирующих АТ к БТШ имеет неблагоприятное прогностическое значение для развития осложнений ишемической болезни сердца, так как может отражать активный процесс потребления АТ в процессе формирования комплексов антиген-антитело (БТШ70-АГ-БТШ70-АТ).
Ранее Н.А. Мухин и соавт. [6] исследовали уровень АТ к БТШ-70 в сыворотке крови у больных ХГН и амилоидозом и показали их увеличение при развитии НС. По нашим данным, уровень АТ к БТШ-70 в сыворотке крови и экскреция БТШ-70 с мочой также были повышены в целом у больных с активными формами ХГН. Однако у больных с прогрессирующим течением нефрита мы отметили снижение титра АТ к БТШ-70. Кроме того, у пациентов с исходно более низкими титрами АТ к БТШ-70 в сыворотке крови НС характеризовался в дальнейшем тяжелым торпидным течением, несмотря на адекватную ИСТ.
Заключение
У больных активным ХГН в ответ на повреждение отмечается активация синтеза защитного БТШ-70, что сопровождается повышением его экскреции с мочой и увеличением выработки АТ к БТШ-70. Однако при наиболее тяжелом течении с выраженным НС и нарушением функции почек при высокой экскреции БТШ-70 с мочой уровень БТШ-70-АТ в сыворотке крови снижается. Мы полагаем, что такой спектр мочевых и сывороточных показателей БТШ-70 у больных ХГН отражает выраженность воспалительных изменений в почке и недостаточность защитных механизмов и может рассматриваться как предиктор неблагоприятного прогноза ХГН (торпидное течение заболевания, плохой ответ на терапию).
Необходимы дальнейшие изучения механизмов самозащиты почки и разработка диагностических тестов, информативно и комплексно отражающих изменения в этой системе, что очень важно с клинических позиций для оценки прогноза ХГН и выбора тактики лечения.