АГ — артериальная гипертония

ГЛЖ — гипертрофия миокарда левого желудочка

ДАД — диастолическое артериальное давление

ИМТ — индекс массы тела

ЛЖ — левый желудочек

САД — систолическое артериальное давление

СКФ — скорость клубочковой фильтрации

ФВ — фракция выброса

ХБП — хроническая болезнь почек

ХПН — хроническая почечная недостаточность

ХСН — хроническая сердечная недостаточность

ЭхоКГ — эхокардиография

NT-proBNP — N-концевой фрагмент мозгового натрийуретического пептида

Последнее десятилетие ознаменовалось существенным увеличением частоты сочетанного выявления хронической сердечной недостаточности (ХСН) и хронической почечной недостаточности (ХПН) [1, 2], в связи с этим актуальность изучения кардиоренальных взаимоотношений существенно возросла [1—5]. Выявлено, что сердечно-сосудистые заболевания непосредственно связаны с прогрессированием патологии почек и являются ведущей причиной заболеваемости и смертности у больных с хронической болезнью почек (ХБП) [4, 6]. В связи с этим становится актуальным выделение биологических маркеров, которые можно использовать для диагностического и прогностического мониторирования риска развития сердечно-сосудистых заболеваний при нарушении функции почек.

В последнее время изучается возможность использования для оценки сердечно-сосудистых исходов при ХБП одного из почечных биомаркеров — цистатина С. Цистатин С принадлежит к семейству ингибиторов цистеиновых протеиназ, в постоянной концентрации экспрессируется во всех ядросодержащих клетках организма, участвует в процессах вне- и внутриклеточного протеолиза, предупреждая его избыточную активацию под воздействием протеаз. Его уровень не зависит от пола, возраста и мышечной массы и рассматривается как более ранний, чем уровень креатинина, маркер нарушения функции почек [7, 8].

В настоящее время в отдельных исследованиях [9, 10] показано, что уровень цистатина С коррелирует с повышением уровня N-концевого фрагмента мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) (r=0,57; р<0,0001), диастолической дисфункцией миокарда левого желудочка (ЛЖ) (r=0,34; р<0,001) и систолической дисфункцией миокарда правого желудочка (r=0,30; р<0,001) и расценивается как биомаркер повышенного риска развития сердечно-сосудистых заболеваний вне зависимости от наличия ХБП. Однако в современной литературе крайне мало данных о возможности использования цистатина С как маркера повреждения миокарда у пациентов с ХБП.

Целью нашего исследования явилась оценка диагностической значимости цистатина С сыворотки крови в развитии гипертрофии миокарда левого желудочка (ГЛЖ) у пациентов с ХБП.

В исследование включили 86 мужчин и женщин в возрасте от 18 до 65 лет с ХБП II—V стадии недиабетической этиологии. Из исследования исключили пациентов с нефротическим синдромом, активными формами гломерулонефрита, системными васкулитами, злокачественной артериальной гипертонией (АГ), хронической сердечной недостаточностью, заболеваниями легких и дыхательной недостаточностью. Учитывая, что риск развития сердечно-сосудистых осложнений резко возрастает, начиная с ХБП IIIб стадии (скорость клубочковой фильтрации — СКФ <45 мл/мин), пациентов с ХБП IIIа стадии (СКФ 45—59 мл/мин) объединили в одну группу с пациентами с ХБП II стадии (СКФ 60—89 мл/мин), а пациентов с ХБП IIIб стадии (СКФ 30—44 мл/мин) — в одну группу с пациентами с ХБП IV стадии (СКФ 15—29 мл/мин). Пациенты с ХБП V диализной стадии (СКФ <15 мл/мин) составляли 3-ю группу; в контрольную группу включили лиц с сохраненной СКФ (СКФ >90 мл/мин). Характеристика обследованных пациентов представлена в табл. 1.

Всем больным проведено общеклиническое обследование с определением уровня гемоглобина, креатинина в сыворотке крови, концентраций в крови мочевой кислоты, холестерина, триглицеридов. СКФ определяли по клиренсу креатинина в пробе Реберга—Тареева, основанной на сборе мочи в течение 24 ч: определяется объем суточной мочи, концентрация креатинина в суточной моче и крови, взятой после завершения пробы. СКФ рассчитывается по приведенной формуле:

СКФ (в мл/мин) = UCr/РCr · V/1440, где UCr — концентрация креатинина мочи (в мг/дл или мкмоль/л); PCr — концентрация креатинина крови (в мг/дл или мкмоль/л); V — суточный диурез (в мл); 1440 — количество минут в сутках.

Всем лицам, включенным в исследование, дополнительно определяли уровень цистатина С в сыворотке крови «сандвич»-методом иммуноферментного анализа с применением набора Human Cystatin C ELISA, BioVendor. Референсные уровни цистатина С составляют 1043,1±107,5 нг/мл.

Всем пациентам проведена трансторакальная эхокардиография (ЭхоКГ) в М- и В-режимах. Нарушения кардиогемодинамики оценивали по данным ЭхоКГ, проводимой по стандартному протоколу с использованием рекомендаций Американского эхокардиографического общества. Определяли морфометрические показатели сердца: конечный диастолический размер (КДР), конечный систолический размер (КСР), толщина межжелудочковой перегородки (ТМЖП) и толщина задней стенки левого желудочка (ТЗСЛЖ), переднезадний размер левого предсердия (РЛП) и размер правого желудочка (РПЖ). Массу миокарда левого желудочка (ММЛЖ) рассчитывали по формуле Devereuxs: ММЛЖ=1,04 · [(ТМЖП + ТЗС + КДР)3 – (КДР)3] – 13,6. Все перечисленные показатели приведены к площади поверхности тела (S). Объемные показатели ЛЖ — конечный диастолический объем (КДО) и конечный систолический объем (КСО) определяли по методу Simpson. ГЛЖ констатировали при индексе массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) более 110 г/м² у женщин и более 125 г/м² у мужчин. В зависимости от величины ИММЛЖ и индекса относительной толщины стенки (ИОТС) ЛЖ, рассчитанного по формуле: ИОТС = (ТМЖП + ТЗСЛЖ)/КДР, выделены следующие типы ремоделирования ЛЖ: концентрический (ИОТС ≥0,42; нормальный ИММЛЖ), концентрическая ГЛЖ (ИОТС ≥0,42; ИММЛЖ больше нормы), эксцентрическая ГЛЖ (ИОТС <0,42; ИММЛЖ больше нормы). Показатель систолической функции ЛЖ рассчитывали по следующей формуле: фракция выброса (ФВ) = КДО – КСО/КДО · 100. Диастолическую функцию ЛЖ оценивали в импульсно-волновом допплеровском режиме у больных с синусовом ритмом по типу трансмитрального диастолического кровотока: гипертрофический (ГТ-ТМК, Е/А <1,0), псевдонормальный (ПТ-ТМК, Е/А=1,0—2,0) и рестриктивный (РТ-ТМК, Е/А >2,0).

При статистической обработке данных для непрерывных переменных в зависимости от соответствия закону нормального распределения рассчитывали среднее арифметическое (М) и стандартное отклонение (σ) или медиану — Ме (25-й процентиль; 75-й процентиль) и 95% доверительный интервал. Достоверными считали различия при р<0,05. Для выявления и оценки связей между исследуемыми показателями применяли непараметрический корреляционный анализ Спирмена. При сравнении частотных показателей для оценки достоверности использовали критерий χ² Пирсона. Достоверными считали различия при р<0,05. Кроме того, с целью оценки чувствительности и специфичности изменений уровня цистатина С проведен ROC-анализ.

Данные полученные при трансторакальной ЭхоКГ и результаты определения уровня цистатина С в сыворотке крови приведены в табл. 2.

Выявлено, что цистатин С, являясь показателем функции почек, обратно коррелирует со СКФ (ρ=–0,9; р<0,0001): уровень цистатина С достоверно увеличивается (р<0,0001) по мере прогрессирования ХБП (табл. 3).

У всех пациентов с ХБП выявлена положительная корреляция уровня цистатина С и АГ (ρ=0,5; р<0,001): при увеличении степени АГ отмечено закономерное увеличение уровня цистатина С в сыворотке крови (рис. 1). Продемонстрирована сильная корреляция уровня цистатина С с ИММЛЖ (ρ=0,51; р<0,0001), а также уровня цистатина С с ГЛЖ (ρ=0,5; р<0,0001) (табл. 4).

ГЛЖ выявлена у 52% обследованных пациентов с ХБП, при этом в 1-й группе (СКФ 89—45 мл/мин) у 42,4%, во 2-й группе (СКФ 44—15 мл/мин) — у 63,6%, в 3-й группе (СКФ <15 мл/мин) — у 80% (рис. 2). Таким образом, с уменьшением СКФ отмечается закономерное возрастание частоты развития ГЛЖ (р<0,0001).

Кроме того, показано закономерное увеличение частоты развития ГЛЖ по мере увеличения уровня цистатина С в сыворотке крови (рис. 3).

Следует отметить, что на ранних стадиях ХБП преобладали концентрическое ремоделирование и концентрическая ГЛЖ, при этом частота концентрического ремоделирования достоверно уменьшается по мере прогрессирования ХБП (р=0,02), частота развития концентрической ГЛЖ достоверно увеличивается к ХБП IIIб—V стадии (р=0,04). При этом достоверных различий между частотой развития концентрической ГЛЖ у больных 2-й группы (ХБП IIIб—IV стадии) и 3-й группы (ХБП V стадии) не отмечалось. Однако у пациентов с ХБП IIIб—IV и V стадии выявлено достоверное увеличение частоты развития эксцентрической ГЛЖ (3 и 15% соответственно; р=0,03), не встречающее на ранних стадиях ХБП (рис. 4).

Выявлено, что уровень цистатина С коррелирует с концентрической ГЛЖ (ρ=0,4; р<0,0001) сильнее, чем с эксцентрической ГЛЖ (ρ=0,2; р=0,04); корреляция уровня цистатина С с концентрическим ремоделированием не обнаружена.

Кроме того, показано, что корреляции между концентрической ГЛЖ и уровнем цистатина С, а также концентрической ГЛЖ и СКФ неодинаковы: на самых ранних стадиях ХБП (1-я группа: СКФ 89—45 мл/мин) связь между уровнем цистатина С в сыворотке крови и концентрической ГЛЖ значительно сильнее (ρ=0,4; р=0,03), чем между концентрической ГЛЖ и СКФ (ρ=0,25; р=0,04); в остальных группах (2-я и 3-я: СКФ <45 мл/мин) связь уровня цистатина С в сыворотке крови и СКФ с концентрической ГЛЖ равнозначна (ρ=0,5; р=0,03).

При проведении ROС-анализа (рис. 5) выявлено, что уровень цистатина С в сыворотке крови ≥1150,6 нг/мл с чувствительностью 78% и специфичностью 62% позволяет прогнозировать развитие ГЛЖ у пациентов с ХБП додиализной стадии (р<0,0001).

При многофакторном регрессионном анализе, включающем ИММЛЖ, Е/А, АГ, уровень цистатина С независимо коррелировал лишь с ИММЛЖ (р<0,05; β=0,3) у пациентов как на додиализных стадиях (1-я и 2-я группы), так и на диализной стадии (3-я группа).

В результате проведенного клинического и инструментального обследования 86 больных ХБП недиабетической этиологии выявлено достоверное повышение уровня цистатина С в сыворотке крови по мере снижения СКФ (ρ=–0,9; р<0,0001). Это обусловлено тем, что цистатин С, синтезируемый всеми ядерными клетками, свободно фильтруется через клубочковую мембрану и полностью метаболизируется после его реабсорбции в проксимальных канальцах и в настоящее время, по данным литературы [11], является показателем функции почек.

Показано, что уровень цистатина С в сыворотке крови сильно коррелирует с ИММЛЖ, обладает достаточно высокой чувствительностью (78%) в отношении развития ГЛЖ у пациентов с ХБП. При этом отмечено, что уровень цистатина С преимущественно связан с концентрическим типом ГЛЖ. Полученные нами данные согласуются с данными исследования Dallas Heart Study [12], оценивающеми связь цистатина С со структурой и функцией миокарда ЛЖ в общей популяции. В исследовании участвовали 2548 лиц в возрасте от 30 до 65 лет; при многофакторном регрессионном анализе, включающем возраст, пол, ИМТ, расу, сахарный диабет, САД и ДАД, уровни С-реактивного белка и NT-proBNP, уровень цистатина С независимо коррелировал с ИММЛЖ, толщиной стенки ЛЖ (р<0,001), концентрическим типом ремоделирования миокарда ЛЖ (р=0,027).

В нашем исследовании также показано, что на ранних стадиях ХБП связь концентрической ГЛЖ с уровнем цистатина С значительно сильнее, чем со СКФ (ρ=0,4; р=0,03 и ρ=0,25; р=0,04). Полученные данные позволяют предположить, что при незначительном снижении СКФ цистатин С, концентрация которого не зависит от пола, возраста, мышечной массы, по сравнению с креатинином является более чувствительным маркером не только прогрессирования ХБП [7], но и поражения миокарда.

В настоящее время четкие механизмы, объясняющие связь между цистатином С и концентрическим типом ремоделирования миокарда, неясны, существуют лишь некоторые гипотезы [12]. Во-первых, цистатин C может быть надежным прогностическим фактором доклинических структурных изменений в сердечно-сосудистой системе, так как служит более точной оценкой функции почек по сравнению с уровнем креатинина в сыворотке крови и СКФ. Предыдущие исследования рассматривали цистатин С как наиболее чувствительный маркер раннего повреждения функции почек и прогностический фактор реноваскулярной болезни у пациентов с эссенциальной АГ, преэклапсией, атеросклеротическими изменениями, при этом тяжесть дисфункции почек была связана с диастолической дисфункцией миокарда ЛЖ и изменениями геометрии ЛЖ в различных группах [13].

Во-вторых, взаимосвязь уровня цистатина С в сыворотке крови и концентрической ГЛЖ может быть обусловлена достаточно сильной связью уровня цистатина С в сыворотке крови с АГ (ρ=0,5; р=0,001), полученной в нашем исследовании. Эта гипотеза подтверждается и данными литературы. Так, у пациентов с ишемической болезнью сердца уровень цистатина С в сыворотке крови был линейно связан с САД даже при нормальной функции почек [14]. В исследовании Dallas Heart Study [12] более прочная связь уровня цистатина С в сыворотке крови и ГЛЖ у представителей негроидной расы может быть объяснена тем, что распространенность АГ и ГЛЖ в этой группе была выше 2 —3 раза, чем у представителей европеоидной расы. Таким образом, цистатин С может быть спутником АГ, которая влияет на хронические изменения структуры миокарда ЛЖ. В эксперименте и у крыс, и у пациентов с ГЛЖ, индуцированной АГ, уровень мРНК цистатина в миокарде был значительно повышен, что не обнаруживалось у больных с сердечной недостаточностью, вызванной АГ, подтверждая тем самым участие цистатина С в ремоделировании сердца [15].

В-третьих, цистатин С может не только служить маркером функции почек, но и непосредственно влиять на изменения структуры миокарда ЛЖ. В патогенезе ремоделирования миокарда ЛЖ по гипертрофическому типу играет роль наличие баланса между протеиназами цистеина (катепсины B, S, K) и ингибитором протеиназы цистеина (цистатин С) [14, 16]. Катепсины отвечают за физиологический метаболизм на клеточном уровне, и их аномальные уровни могут негативно влиять на ремоделирование миокарда [16]. Хотя механизм связи цистатина С и концентрической ГЛЖ не известен, возможно, нарушение равновесия между двумя семействами протеинов (протеиназы цистеина и ингибиторы протеиназы цистеина) может приводить к развитию последней. L. Xie и соавт. [17] в эксперименте показали, что цистатин ингибирует биоактивность катепсина В, а это способствует накоплению основных белков внеклеточного матрикса в кардиомиоците — фибронектина и коллагена I/III типа [17]. Для уточнения механизма связи цистатина С со структурой ЛЖ сердца необходимы дополнительные исследования.

Таким образом, согласно результатам нашего исследования и данным литературы, цистатин С сыворотки может рассматриваться в качестве раннего маркера ГЛЖ, выявляемого уже на самых ранних стадиях у пациентов с ХБП (чувствительность 78%, специфичность 62%; р<0,0001).