Влияние коррекции анемии на продукцию циркулирующей формы морфогенетического белка α-Klotho у больных с 3Б—4 стадиями хронической болезни почек: новое направление кардионефропротекции

СКФ — клубочковая фильтрация

ССО — сердечно-сосудистые осложнения

ХБП — хроническая болезнь почек

TRPVs — рецептор кальциевых каналов

В последние годы пристальное внимание исследователей привлечено к многофункциональной роли в организме морфогенетического белка Klotho^​*​. На основе накопленных научных данных стало очевидным, что циркулирующая форма Klotho существенным образом влияет на продолжительность жизни и связанные с этим физиологические процессы [1—3].

В экспериментальных исследованиях дефект экспрессии гена Klotho сокращал продолжительность жизни животных в результате замедления роста, атрофии кожи и мышц, кальцификации сосудов, остеопении, эмфиземы легких, а также когнитивных дисфункций и дегенерации моторных нейронов [2]. У животных с таким фенотипом выявляли повышение в сыворотке крови уровня 1,25 (ОН)2D3, фосфора и кальция, кальцификацию сердца и сосудов [3]. Напротив, при инфузии экзогенного белка Klotho пациентам с острым повреждением почек отмечалось значительное улучшение гистологической картины при повреждении как канальцев, так и клубочков почки [3]. Установлено, что с возрастом и при развитии хронической болезни почек (ХБП) продукция Klotho значительно уменьшается [4].

Белок Klotho существует в двух формах — трансмембранной и экстрацеллюлярной (секретируемой) — α-Klotho [2]. Обе формы белка Klotho продуцируются клетками проксимальных почечных канальцев, трансмембранная форма синтезируется также клетками околощитовидных желез [1]. Трансмембранный белок Klotho формирует комплекс с рецептором FGF-23 (FGFR) и функционирует как облигантный корецептор FGF-23, обусловливая фосфатурию [1, 3]. В отличие от трансмембранной формы растворимая форма белка Klotho (α-Klotho) проявляет преимущественно гормональные качества, действуя как эндо- и паракринный фактор. В спектр паракринных функций α-Klotho входит активация потенциала рецепторов кальциевых каналов (TRPVs), особенно TRVP5 и TRVP6 [3]. TRVP5 располагаются преимущественно в дистальных почечных канальцах и принимают участие в реабсорбции кальция в почках, обеспечивая баланс кальция в организме. К гормональным функциям α-Klotho относят его антивозрастной и кардиопротекторные эффекты. Установлено, что α-Klotho снижает окислительный стресс посредством блокирования инсулина и инсулиноподобного фактора роста 1-го типа, а также стимулирования продукции оксида азота, что приводит к улучшению зависимой от эндотелия вазодилатации [4].

Разработка стратегий повышения продукции α-Klotho в организме может затормозить темпы прогрессирования ХБП и формирования обусловленных почечной недостаточностью костно-минеральных и сердечно-сосудистых осложнений (ССО).

Мы изучили влияние коррекции анемии препаратами, стимулирующими эритропоэз, на уровень в сыворотке крови циркулирующей формы морфогенетического белка Klotho (α-Klotho) у больных ХБП с 3Б—4 стадии.

Обследовали 64 больных с ХБП 3Б—4 стадии в возрасте от 20 до 65 лет (42±8 лет), большинство составили лица среднего возраста с некоторым преобладанием мужчин. В зависимости от наличия или отсутствия анемии всех больных, вошедших в исследование, распределили в 2 группы. Первую группу составили 32 больных с анемией, среди которых у 20 с помощью эритропоэтина и железа сахарата удалось достичь и поддерживать целевой уровень гемоглобина (группа 1А), и 12 больных, которым терапия не позволила достигнуть целевого уровня гемоглобина (группа 1Б). Во 2-ю группу (контроля) вошли 32 больных без анемии, сопоставимых с больными 1-й группы по полу, возрасту и степени снижения скорости клубочковой фильтрации (СКФ).

У большинства больных (38%) причиной ХБП служил хронический гломерулонефрит латентного течения, а также хронический тубулоинтерстициальный нефрит (31%) и гипертензивный нефросклероз (31%). Из исследования исключены пациенты с нефротическим синдромом, активными формами гломерулонефрита, системными васкулитами.

У всех 64 больных с ХБП 3Б—4 стадии во время скрининга и через 1 год после окончания исследования наряду с общеклиническими показателями, а также показателями обмена железа (ферритин сыворотки, насыщение трансферрина железом) изучена динамика уровня в сыворотке крови Klotho (Human alpha — Kl ELISA с использованием анти-Klotho-антител). Исследование циркулирующей формы Klotho (α-Klotho) проводили по стандартному протоколу специалисты диагностической лаборатории «Вера».

Для коррекции анемии 32 пациента с анемией (группы 1А и 1Б) получали эпоэтин короткого действия (рекормон по 2000 ЕД 3 раза в неделю подкожно) + железо (венофер 5 мл 100 мг 1 раз в неделю внутривенно) под контролем уровня гемоглобина, насыщения трансферрина железом и ферритина сыворотки. После достижения целевого уровня гемоглобина 110 — 120 г/л в дальнейшем для поддержания его целевого значения всем пациентам вместо эпоэтина короткого действия вводили эпоэтин длительного действия — дабепоэтин-α 1,5 мкг на 1 кг 1 раз в 2 мес подкожно и железа сахарат 100 мг 1 раз в 2 нед внутривенно.

Статистическую обработку данных исследования выполняли при помощи программ SPSS 10 for Windows. При статистическом анализе для протяженных переменных в зависимости от соответствия данных нормальному распределению рассчитывали среднее арифметическое (M) и стандартное отклонение (σ). Для выявления и оценки связей между исследуемыми показателями применяли непараметрический корреляционный анализ по Спирмену. Статистически значимыми считали различия при p<0,05. Для оценки чувствительности и специфичности изменений уровня α-Klotho в сыворотке крови в зависимости от уровня гемоглобина проведен ROC-анализ.

Среди 32 больных 1-й группы с анемией у 20 (63%) (группа 1А) терапия эпоэтином-β + железа сахаратом позволила достигнуть целевого уровня гемоглобина (110—120 г/л) и поддерживать его в этом диапазоне; у 12 (37%) больных (группа 1Б), несмотря на введение эпоэтина и железа сахарата, сохранялась анемия (уровень гемоглобина <110 г/л).

Мы сравнили концентрацию α-Klotho в сыворотке крови больных (группа 1А) с достигнутым целевым уровнем гемоглобина и больных, которым не удалось достичь целевого уровня гемоглобина (группа 1Б), а также с концентрацией α-Klotho в сыворотке крови больных без анемии (2-я группа) в начале исследования и через 12 мес после его окончания (рис. 1).

У больных, которым удалось достичь и поддерживать целевой уровень гемоглобина (группа 1А) отмечено увеличение концентрации α-Klotho в среднем на 100±11,6 пг/мл по сравнению с таковой у больных, которые в период лечения анемии не достигли целевой уровень гемоглобина (группа 1Б), увеличение концентрации α-Klotho составило только 72±4,2 пг/мл. В то же время в контрольной группе больных к концу наблюдения уровень α-Klotho уменьшился в среднем на 210±12,9 пг/мл по сравнению показателем скрининга (см. рис. 1).

По данным корреляционного анализа, у больных ХБП 3Б—4 стадии отмечена прямая связь между концентрацией гемоглобина и уровнем α-Klotho (рис. 2).

При анализе показателей обмена железа отмечена корреляция концентрации ферритина в сыворотке крови и процентом насыщения железом трансферина и уровнем α-Klotho у больных ХБП 3Б—4 стадии с анемией (см. таблицу).

Для определения уровня гемоглобина, при котором возможно прогнозировать повышение уровня α-Klotho в сыворотке крови больных с 3Б—4 стадиями ХБП и анемией, мы провели ROC-анализ (рис. 3).

Площадь под кривой (AUC) гемоглобина ≥110 г/л составила 0,74 (при 95% доверительном интервале от 0,646 до 0,852; p<0,001), т. е. уровень гемоглобина ≥110 г/л с чувствительностью 89% и специфичностью 75% позволяет прогнозировать выявление более высокого уровня α-Klotho в сыворотке крови при ХБП.

У тех же больных выявлена обратная связь между уровнем α-Klotho в сыворотке крови и риском развития ССО (рис. 4).

По данным проведенного нами исследования, у 50% больных ХБП 3Б—4 стадии диагностирована анемия. Выявлены ассоциации уровня ферритина в сыворотке, насыщением железом трансферрина и концентрации гемоглобина с уровнем циркулирующей формы белка Klotho. Отмечено, что связь α-Klotho с достижением целевого уровня гемоглобина (110—120 г/л) значительно сильнее (p<0,01), чем с уровнем ферритина в сыворотке (p<0,05) и насыщением железом трансферрина (p<0,05). Уровень α-Klotho прямо коррелировал с целевым уровнем гемоглобина (r=0,736; p<0,001) и обратно с СКФ (r=–0,420; p<0,05). Установлена обратная связь уровня α-Klotho в сыворотке с риском развития у наблюдаемых нами больных ХБП ССО.

Возможны различные механизмы уменьшения продукции α-Klotho при снижении СКФ. Уменьшенную продукцию α-Klotho большинство авторов связывают с нарушением структурной целостности почечной паренхимы [1—3]. В нашем исследовании коррекция анемии позволяла увеличивать уровень α-Klotho в сыворотке при достижении целевой концентрации гемоглобина. Возможно, это связано с влиянием таких факторов, как уменьшение гипоксии тубулоинтерстициальной ткани почек при коррекции анемии. Эти данные позволяют предположить, что уровень гемоглобина у больных ХБП обладает прогностической информацией в отношении сохранности или усиления способности почек к продукции Klotho как возможного гомеостатического фактора в условиях нарастания дисфункции почек.

Установлено, что Klotho синтезируется не только в почках, но и в сосудистых сплетениях головного мозга и в менее значительных количествах в гипофизе, околощитовидных железах, плаценте, скелетных мышцах, кишечнике и миокардиоцитах [1, 2]. Мы допускаем, что выявленное нами повышение уровня α-Klotho в сыворотке крови у больных ХБП может происходить хотя бы частично за счет внепочечного усиления продукции белка Klotho, возможно, и в миокардиоцитах в условиях устранения гипоксии. В этом плане заслуживают внимания результаты исследования K. Takeshita и соавт. [5], в котором обнаружена экспрессия гена Klotho в синоатриальном узле сердца и выявлена высокая частота внезапной сердечной смерти мышей с блокированным геном Klotho вследствие дисфункции синоатриального узла.

Что касается эффекта экзогенного эритропоэтина у больных ХБП, то кроме поддержания синтеза белка Klotho, можно обсуждать и его плейотропные эффекты, в частности на активацию стволовых эндотелиальных клеток и миокардиального неоангиогенеза, торможение апоптоза миокардиоцитов и, возможно, других клеток [2, 4]. Это согласуется с полученными нами данными о положительном влиянии экзогенного эритропоэтина на снижение риска развития ССО у больных ХБП, коррелирующее c повышением уровня циркулирующей формы белка Klotho.

Таким образом, уровень белка Klotho в сыворотке крови является не только маркером тяжести ХБП и ее осложнений (анемия, гипертрофия левого желудочка сердца, сердечная недостаточность), но и, по-видимому, патогенетическим фактором прогрессирования ХБП.

Необходимо продолжение изучения изменений продукции циркулирующей формы Klotho при ХБП для определения путей стимуляции ее продукции. В проведенном нами исследовании показана возможность усиления продукции белка Klotho в почках с учетом установленной обратимости нарушенной его продукции и внепочечно через коррекцию анемии средствами, стимулирующими эритропоэз.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда грант № 14−15−00947 2014 г.

Конфликт интересов отсутствует.