Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Особенности этиологии, патогенеза и течения хронического пиелонефрита у детей 8
1.2. Патогенез анемии при хроническом пиелонефрите 17
1.2.1. Эритропоэтинзависимые механизмы кинетики эритрона 21
1.2.2. Механизмы регуляции циркадианного ритма обмена железа 25
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Общая характеристика наблюдаемых больных 29
2.2. Методы исследования47
Глава 3. Пространственно-временная организация эритропоэза и обмена железа у девочек грунты здоровья
3.1. Суточная динамика показателей эритропоэза 55
3.2. Суточная динамика обмена железа 59
3.3. Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегидас мочой 62
3.4. Суточная динамика МСМ2бо и MCM2so в эритроцитах, сыворотке крови и моче 66
3.5. Временная организация эритропоэза и метаболизма железа 69
Глава 4. Особенности временной организации эритропоэза и обмена железа при хроническом пиелонефрите
4.1. Особенности временной организации эритропоэза и обмена железа при хроническом пиелонефрите у детей в стадии ремиссии 74
4.1.1. Особенности циркадианной организации эритропоэза 74
4.1.2. Суточная динамика обмена железа 78
4.1.3. Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегида с мочой 81
4.1.4. Суточная динамика МСМ2бо и МСМ28о 84
4.1.5. Временная организация эритропоэза и метаболизма железа у детей при хроническом пиелонефрите в стадию ремиссии 86
4.2. Особенности временной организации эритропоэза и обмена железа при хроническом пиелонефрите у детей в стадии обострения 89
4.2.1. Особенности циркадианной организации эритропоэза 89
4.2.2. Суточная динамика обмена железа 91
4.2.3. Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегида с мочой 94
4.2.4. Суточная динамика МСМ2бо и МСМ28о 97
4.2.5. Временная организация эритропоэза и метаболизма железа у детей при хроническом пиелонефрите в стадии обострения 101
Глава 5. Заключение 105
Выводы. 118
Практические рекомендации 120
Список литературы 121
- Особенности этиологии, патогенеза и течения хронического пиелонефрита у детей
- Общая характеристика наблюдаемых больных
- Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегидас мочой
- Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегида с мочой
Введение к работе
Актуальность проблемы. Микробно-воспалительные заболевания мочевой системы — одна из наиболее часто диагностируемых патологий детского возраста (Синюхин В.Н., 2002; Зоркий С.Н., 2005; Oreskovic N.M.,2007). На территории Тюменской области в период с 2003 - 2006гг. отмечался рост показателя болезненности органов мочевой системы у детей. Так, по г. Тюмени на конец 2006 года в структуре ypd-нефрологической патологии ИМС составила 42% (18 на 1000 детского населения). Это совпадает с показателями распространенности инфекционных заболеваний мочевой системы, включая пиелонефрит, в Российской Федерации (Игнатова М.С., 2001, 2004). ХП в структуре заболеваний мочевыделительной системы занимает от 26, 3 до 61,9% (Дорофеев А.Л., 2002; Игнатова М.С., 2004).
В течение последних лет рост заболеваемости ХП обусловлен не только совершенствованием диагностики и диспансеризации детей, но с и возросшей вирулентностью и антибиотикоустойчивостью микроорганизмов, а таюке увеличением количества детей с аномалиями развития органов мочевой системы.
Рецидивирующее течение ХП, особенно на фоне урологических аномалий, нередко приводит к хронической почечной недостаточности (Моисеева С.Л., 2004; Le Saux N.B., 2000). Несмотря на применение современных антибактериальных препаратов и определенную тенденцию к оптимизации результатов лечения, процент инвалидизации таких больных не уменьшается. В значительной мере это связано с частыми рецидивами, способствующими ускорению темпов прогрессирования нефросклероза (Eddy А.А., 2000, 2002).
Одним из ведущих синдромов, возникающих вследствие ремоделирова-ния тубулоинтерстициальной ткани и нефросклероза, у пациентов с хроническими заболеваниями почек является анемия (Шостка Г.Д., 1997; Терещенко М.Н. и др., 2006). Даже при сохранении клубочковой фильтрации отмечено укорочение периода полужизни (Т 72) эритроцитов и их большая подвержен-
5 ность оксидативному стрессу (Бирюкова Л.С. и др., 2003; Liese A. et al., 2001). Предполагается, что образованию короткоживущих эритроцитов способствует нарушение утилизации железа и синтеза гема в митохондриях эритроцитарных предшественников (Терещенко М.Н. и др., 2006; Deicher R., Horl W.H., 2003). В значительной мере тормозят инициированные эритропоэтином рецепторно-опосредованные реакции специфического биосинтеза в клетках-мишенях продукты протеолиза - МСМ (Dawies N.A. et al., 2003).
Однако отсутствие данных об особенностях кинетики эритрона и их роли в патогенезе анемии у детей с ХП, а также недостаточная информативность существующих способов ранней диагностики железодефицитных состояний у детей определяют как одну из актуальных проблем — разработку методов ранней диагностики нарушений обмена железа и кинетики эритрона.
Доказательства циркадианной организации эритропоэза и обмена железа (Баркова Э.Н., 2001; Жданова Е.В., 2002) и отсутствие ритма сидеремии при латентном дефиците железа позволили обосновать информативность биоритмологических критериев ранней диагностики нарушений обмена железа.
Возможность и рациональность хронобиологического подхода к разработке проблемы мотивирована не только отсутствием данных о пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у детей, но и необходимостью выяснения механизмов нарушения его обмена, основанных на изучении временной организации кинетики эритрона и антиоксидантной защиты, обмена железа, ПОЛ и эндотоксикоза, свойственного для воспалительного процесса.
Цель работы - определить особенности пространственно-временной организации эритропоэза, кинетики эритрона и обмена железа при ХП и на этой основе разработать критерии для прогнозирования угрозы обострения хронического пиелонефрита у детей с сохраненной функцией почек.
Задачи:
Определить закономерности'временной организации эритропоэза у девочек семилетнего возраста из группы здоровья 1 на основе ритмометриче-ской характеристики кинетики эритрона, обмена железа, активности ПОЛ, содержания МСМ в эритроцитах, сыворотке крови и моче.
Выявить особенности циркадианной организации обмена железа, активности ПОЛ, уровня МСМ в эритроцитах, сыворотке крови и моче у девочек с хроническим пиелонефритом в стадии ремиссии.
Определить ведущие механизмы десинхроноза пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у девочек с хроническим пиелонефритом в стадии обострения.
Разработать информативные критерии диагностики и прогнозирования течения хронического пиелонефрита на основе анализа пространственно-временной организации обмена железа, продуктов ПОЛ и МСМ.
Научная новизна. На основании комплексного исследования суточной динамики содержания эритроцитов, гемоглобина, ретикулоцитов, продукции эритроцитов и кинетики эритрона, а также общего, двухвалентного, трехвалентного железа, общей железосвязывающей способности сыворотки, коэффициента насыщения трансферрина, продуктов ПОЛ, содержания МСМ в эритроцитах, сыворотке крови и моче впервые определены принципы пространственно-временной организации эритропоэза и обмена железа у девочек в возрасте 7-9 лет, относящихся к группе здоровья 1.
Установлено, что акрофаза сидеремии (в полуденное время) находится в противофазе с продукцией в костном мозге эритроцитов-нормоцитов; при этом максимум сидерурии (в ночные часы) синхронизирован с наибольшими концентрациями двухвалентного железа, продуктов ПОЛ и МСМ в сыворотке крови и моче и не зависит от циркадианного ритма сидеремии.
Показано, что для стадии ремиссии хронического пиелонефрита закономерен внутрисистемный десинхроноз обмена железа. Ведущая роль в перестройке временной организации сидеремии принадлежит изменению соотношений ферро- и ферриионов в сыворотке крови: увеличение фракции двухвалентного железа коррелирует с повышением его экскреции с мочой и синхронизировано с ростом активности ПОЛ и степени эндогенной интоксикации, уровень которых является прогностическим признаком неблагоприятного течения хронического пиелонефрита.'
Впервые обнаружено, что прогрессирование воспалительного процесса сопровождается увеличением доли двухвалентного железа в структуре сидеремии на фоне снижения общей железосвязывающей способности сыворотки и ретикулоцитов и повышения концентрации ферритина.
Установлено, что популяция макроцитов с высокой активностью Г-6-ФДГ функционирует как адаптивная система с наибольшим антирадикальным и антитоксическим потенциалом.
Впервые обоснована диагностическая значимость увеличения популяции низкоактивных микроцитов как предиктора обострения ХП.
Научно-практическая значимость. На основе ритмометрического анализа показателей кинетики эритрона, обмена железа и МСМ разработаны неинва-зивные способы ранней экспресс-диагностики хронического пиелонефрита у детей, а также определены факторы риска и прогностические критерии развития его обострения.
Аргументирована информативная значимость способа прогнозирования течения хронического пиелонефрита, основанная на определении соотношений содержания МСМ в эритроцитах, сыворотке крови и моче, а также на оценке экскреции двухвалентного железа и МДА с мочой.
Установлено, что у больных детей в фазе обострения ХП развивается функциональный дефицит железа, сопровождающийся повышенным содержанием в периферической крови низкоактивных короткоживущих микроцитов.
Особенности этиологии, патогенеза и течения хронического пиелонефрита у детей
Пиелонефрит (ПН) является самым частым заболеванием ОМС во всех возрастных группах. Социальная важность проблемы объясняется большой распространенностью ПН в детском возрасте, склонностью к затяжному, рецидивирующему течению, ранней инвалидизацией, а также преобладанием латентных форм патологии, что, в дальнейшем - у взрослых - приводит к развитию хронической почечной недостаточности, анемии и артериальной гипертен-зии.
У детей первого полугодия жизни ПН чаще встречается у мальчиков. В возрасте от 2 до 15 лет девочки болеют ПН в 6 раз чаще, чем мальчики. Эти различия связаны с особенностями нарушений уродинамики и инфицирования мочевыводящих путей в разные возрастные периоды у представителей разного пола (Лопаткин Н.А., 1996; Папаян А.В. и др., 1997). В подавляющем большинстве случаев острая инфекция мочевой системы (острый цистит, острый ПН) заканчивается выздоровлением. У 30% девочек в течение первого года после перенесенной инфекции возможен её рецидив, а в последующие 5 лет рецидив инфекции увеличивается до 50% (Сергеева Т.В., 2001).
Пиелонефрит - заболевание бактериальной природы. Расширение диагностических возможностей позволило установить основные этиологические факторы в развитии ПН. Бактериурия - наиболее частый симптом ПН. Однако, если при остром ПН она наблюдается у подавляющего большинства больных, то при хроническом ПН частота бактериурии и её степень находятся в прямой зависимости от фазы активности воспалительного процесса и эффективности проводимого лечения. Основным возбудителем микробно-воспалительного процесса (в 60-80%) является кишечная палочка (Данилова Е.И. и др. 2001; Зыкова Л.С. и др. 2003; Honkinen О. et al. 2000; Sakson В. et al. 2000). В течение заболевания возможны заражения новыми видами или смена возбудителей, особенно в стационарных условиях (Папаян А.В. и др. 1997; Коровина Н.А. и др. 2000).
Установлено, что преобладающее место в структуре возбудителей ПН у детей занимают грамотрицательные микроорганизмы семейства Enterobakteri-aceae: Escherihia coli, Proteus spp., и др. (Данилова Е.И. и др., 2001; Зыкова Л.С. и др., 2003; Honkinen О., Jahnukainen Т.,2000). Частота выявляемое Е. coli колеблется от 41,7% до 86,6% (Данилова Е.И., 2001; Коровина Н.А., 2002), при хроническом течении процесса отмечается тенденция к снижению до 56%) и менее (Коровина Н.А., 2002; Thanassi М.,1997).
Преобладание кишечной палочки и некоторых видов протея связывают с анатомической близостью и общностью кровообращения мочевыделительной системы, кишечника и гениталий. Отсутствие бактериурии при клинически бесспорном пиелонефрите может быть связано с отграничением гнойного очага или блокадой всей почки, с переходом бактерий в L-формы и протопласты. При некоторых условиях происходит реверсия L-форм в исходные бактериальные клетки и рецидив пиелонефрита (Картамышева Н.Н., 2004; Швырев А.П., 2005).
В последние годы особенно возросла роль госпитальных штаммов микроорганизмов в качестве возбудителей пиелонефрита.
Следует отметить роль бактерий в патогенезе латентных форм ХП, так как не только отсутствие бактериурии, но даже стерильность биоптатов не позволяют утверждать возможность абактериального ХП. Доказано, что в отсутствие бактериальной активности воспалительный процесс может продолжаться вследствие локальной иммунной реакции из-за персистирования бактериальных антигенов (Игнатова М.С. и др., 1985; Батюшин и др., 2003). В послед 10 ниє десятилетия появилась литература, в которой сообщается о возможной роли вирусов в этиологии заболеваний почек (Матвеева Л.А. 1990; Швырев А.П. 2005). Способность некоторых вирусов интегрировать с клеточным геномом является основой длительной персистенции их в организме. В связи с этим роль персистирующей или хронической вирусной инфекции в патогенезе и течении различных заболеваний неуклонно возрастает. Результаты клинических наблюдений и экспериментальные данные (Лозовская Л.С. и др. 1986; Швырев А.П. 2005) позволили предположить, .что постоянное сохранение вируса в почках способствует вторичной бактериальной инфекции, которая приводит к классическому синдрому, связанному с бактериальным ПН. Л.С. Лозовская с сотрудниками (1986) при обследовании детей с хроническим ПН в клетках мочевых путей обнаружили различные вирусные антигены: Коксаки А, Коксаки В, аденовирусов, гриппа и парагриппа. Кроме энтеровирусов группы Коксаки, возможно участие в поражении почек вирусов ЕСНОб и ECHOg. Обнаружение вирусов Коксаки, преимущественно подгруппы А, у детей с обструктивным ПН позволило высказать гипотезу о роли антенатальной вирусной инфекции в формировании болезни, выявляемой через несколько лет после рождения (Ишкабу-лова Г.Д. 2001; Папаян А.В. и др. 2002).
Согласно современным представлениям, пиелонефрит у детей трактуется как многофакторное заболевание.
В предрасположенности к развитию заболеваний ОМС чрезвычайно важная роль принадлежит генетическим факторам (Папаян А.В. и др. 1997; Возиа-нов А.Ф. и др. 2002). Отягощенная наследственность по заболеваниям мочевой системы, обменным нарушениям, иммунодефицитным состояниям в семье, отягощенный акушерский и гинекологический анамнез у матери, патологическое течение беременности, осложненное течение родов, наличие профессиональных рисков и вредных привычек у обоих родителей, неблагоприятные экологические факторы места проживания семьи - все это предопределяет высокую вероятность формирования патологии мочевой системы у ребенка (Возианов А.Ф. и др. 2002; Коровина Н.А. и др., 2003). Прогрессирующему течению ПН у детей, заболевших на первом году жизни, способствует материнский анамнез, отягощенный показателями риска развития ПН (Атаджанов, У.Ж. и др., 2003; Моисеева С.Л. и др., 2004; Швырев А.П., 2005).
При ХП, как и при любом инфекционно-воспалительном заболевании, основными патогенетическими звеньями являются проникновение бактерий в пораженный орган (почка) и недостаточность противоинфекционной защиты макроорганизма. Большое значение имеют нарушения уродинамики, а также почечного крово- и лимфообращения. В настоящее время накоплены обширные экспериментальные, клинические, морфологические данные, убедительно доказывающие роль всех перечисленных факторов в возникновении пиелонефрита, формировании особенностей течения, переходе в хроническую форму (Коровина Н.А. и др., 2003; Зоркий Н.С. и др., 2006; Башкиров Е.Г.,2007). При кажущейся простоте схемы инфекционно-воспалительного процесса — попадание инфекционного агента в орган, повреждение органа, возникновение воспаления — потребовались обстоятельные многоплановые исследования для понимания каждого патогенетического звена ХП (Батюшин М.М. и др., 2003; Коровина Н.А. и др., 2003; Хворостов И.Н. и др., 2007).
Общая характеристика наблюдаемых больных
Принимая во внимание, что повторные атаки ПН приводят к нарушениям микроциркуляции в тубулоинтерстициальной ткани, прогрессированию гипоксии и нефросклероза, следует признать актуальным исследование механизмов адаптивных реакций, реализующих фазу ремиссии ХП, а соответственно и поиск критериев, позволяющих прогнозировать обострение воспалительного процесса. С этих позиций представляет интерес исследование эритроцитарной системы. С одной стороны, обладая мощным потенциалом атиоксидантной и антиокислительной защиты, она лимитирует ремоделирование тубулоинтерстициальной ткани, а с другой, - подвергается повреждающему действию медиаторов воспаления. Согласно современным представлениям, в основе реакций эритроцитарной системы при хронических заболеваниях почек лежат им-муноопосредованные механизмы: цитокины и клетки РЭС вызывают изменения в гомеостазе железа, пролиферации эритроидных предшественников, а также продукции эритропоэтина и продолжительности жизни эритроцитов [Weiss et.al., 2005]. Многофакторная зависимость эритрона и медиаторов хронического воспалительного процесса в тубулоинтерстициалБной ткани и отсутствие данных об адаптивной роли эритроцитарной системы и определяют актуальность исследования обмена железа и кинетики эритрона.
Для решения основных задач работы проведены комплексные исследования циркадианной организации обмена железа и эритропоэза у здоровых детей и у больных ХП в стадии ремиссии и обострения.
Кровь для исследования в объеме 2,5 мл брали из локтевой вены. В качестве антикоагулянта применяли гепарин (5000 ЕД). Измерение изучаемых показателей проводили четыре раза в сутки через 6-часовые интервалы (06, 12, 18, 24 ч). Мочу собирали в посуду, обработанную 20% соляной кислотой, через 6-часовые интервалы. Выбор указанных временных точек и интервалов обусловлен, во-первых, закономерностями пространственно-временной организации обмена железа и эритропоэза, во-вторых, возможностью организации хроно-биологического обследования применительно к человеку (Комаров Ф.И., 1989; Комаров Ф.И., Рапопорт СИ., 2000).
Для диагностики нарушении эритропоэза и обмена железа у всех обследованных детей определяли суточную динамику содержания эритроцитов и гемоглобина, эритроцитометрические параметры, концентрацию ферритина, железа, МДА в сыворотке крови, а также суточную экскрецию железа и МДА с мочой. Для оценки тканевого фонда железа определяли концентрацию ферритина в сыворотке крови. Для анализа состояния неспецифической резистентности изучали функциональную активность моноцитов периферической крови. Содержание гемоглобина, эритроцитов и эритроцитометрических параметров (MCV - средний объем эритроцита, МСН - среднее содержание гемоглобина в эритроците, RDW - ширина распределения эритроцитов по объему) определены на автоматическом анализаторе Cell-Dyn 3500.
Определение содержания ретикулоцитов в периферической крови проводили с помощью 1% раствора бриллианткрезилблау для выявления грануло-филаментозной субстанции эритроцитов. Количество ретикулоцитов подсчитывали в мазках на 1000 клеток, с учетом содержания эритроцитов рассчитывали их абсолютное количество віл крови. Методы оценки кинетических параметров эритропоэза. Определение суточной продукции (СПЭ) и продолжительности жизни эритроцитов (ПЖЭ) проводили методом Е.Н.Мосягиной (1976), основанном на положении о равенстве скорости созревания ретикулоцитов и образования эритроцитов. На основе данного доказательства произведен подсчет ретикулоцитов до и после 4-часовой инкубации крови в пробирке при температуре 37 С. Расчет проводили по формулам:где СПЭ - суточная продукция эритроцитов на 1 мкл крови; ПЖЭ - про должительность жизни эритроцитов; Р0 и Р4 - относительное количество ре тикулоцитов, выраженное в тысячных долях, до инкубации, и через 4 часа по сле инкубации; Э - количество эритроцитов в 1 мкл крови. Определение диаметра эритроцитов производили путем измерения окулярмикрометром 200 клеток в мазках периферической крови, окрашенных 1% раствором бриллианткрезилблау, с последующим построением кривых Прайс-Джонса для каждого образца крови. Определение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) проводили по модифицированному способу (Э.Н. Баркова и др., 1986). 0,05 мкл крови смешивали с 0,1 мкл инкубационной среды, содержащей по 0,01 мкл раствора глюкозо-6-фосфатдинатриевой соли, НАДФ, хлорида натрия и по 0,02 мкл - нитротетразолия фиолетового 20 мг, гепарина 2500 ME, трис-буфера рН = 8,0. Смесь помещали на 30 минут в термостат при 37С. По истечении срока инкубации готовили мазки и микроскопировали (ок х 10, об х 90), подсчитывая количество гранул формазана в 100 эритроцитах и среднее содержание гранул в одном эритроците, что и является показателем активности фермента. Рассчитывали объемы популяций эритроцитов, обладающих низкой (0-3 гранулы восстановленного формазана), средней (7-9 гранул) и высокой (10-14 гранул) активностью фермента, что свойственно для потомков неэффективного, нормального и терминального типов кинетики эритрона. У здорового чгловека они составляют соответственно 8-15%, 75-78% и 5-10% (Шостка Г.Д., 1997; Баркова Э.Н. и др.,2001). Определение концентрации сывороточного железа (СЖ) проводили батофенатролиновым методом после осаждения белков с помощью смеси кислот: трихлоруксусной (0,6 М), соляной (2М) и тиогликолевой (3%). К полученному прозрачному супернатанту добавляли равное количество реактива (4,6-10"6 М 4,7-дифенил-1,10-фенантролин-3,6-дисульфоновая кислота в 2 М растворе уксуснокислого натрия), образующего с железом устойчивый ком-плекс красного цвета, который фотометрировали на КФК - 3 против дистиллированной воды при длине волны 535 нм.
Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегидас мочой
Для суточной динамики концентрации двухвалентного железа в моче характерно наличие наибольшего значения - 3,0±0,6 мкмоль/л — в 23.50 ч, наименьшего- 2,4±0,15 мкмоль/л — в 12.00 ч. При этом амплитуда достигает 0,30±0,09 мкмоль/л.
Суточная динамика экскреции двухвалентного- железа с мочой имеет циркадианный характер с периодом 23.48±00.36 ч. Максимальные значения -0,9±0,12 мкмоль - приходятся на ночное время (21.36 - 02.40ч). Минимальные значения - 0,5±0,09 мкмоль - соответствуют поздним утренним и полуденным часам - 10.00-12.00 ч. Суточная экскреция микроэлемента с мочой составила 3,07±0,21 мкмоль/сут.
В течение суток динамика концентрации МДА в моче также подвержена колебаниям с периодом 23.48±00.30 ч. Максимальные значения -6,4±0,54 мкмоль/мл - приходились на полуночное время - 00.42 ч!, а минимальные - 5,0±0,15 мкмоль/мл - на полуденные часы. Амплитуда колебалась в пределах 0,7±0,18 мкмоль/мл.
Суточная динамика экскреции МДА с мочой, как и концентрация продукта, сохраняла циркадианный характер с периодом 23.48±00.30 ч. Максимальные значения (1,8±0,23 мкмоль) приходились на ночное время - 22.59-03.00 ч, а минимальные (1,3±0,21 мкмоль) - на полуденные часы. Мезор составил 1,5±0,20 мкмоль при амплитуде 0,25±0,21 мкмоль (16,6±0,06% от мезора). При этом суточная экскреция МДА с мочой колебалась в пределах 6,0±0,28 мкмоль/сут.
Отсутствие достоверной зависимости между суточной динамикой мочеобразования, с одной стороны, и экскрецией микроэлемента (r=+0,37; PD0,05) и МДА (r=+0,29; PD0,05) с мочой, - с другой стороны, обусловлено независимостью этих процессов от мочеобразования. Кроме того, существует тесная связь между концентрациями исследуемых продуктов в плазме крови и моче (г=+0,87 - для двухвалентного железа и г=+0,79 - для МДА; Р 0,05). Обнаруженная закономерность убедительно свидетельствует о том, что определяющая роль в механизмах экскреции исследуемых показателей принадлежит суточным колебаниям их концентрации в плазме крови.
Таким образом, повышение уровня процентного содержания двухвалентного железа в плазме крови — интегральная величина, отражающая баланс про-и антиоксидантов. Очевидно, что синхронизация акрофаз концентрации двухвалентного железа, ферритина и МДА, приходящихся на ночное время, отражает преобладание процессов пероксидации липидов над антиоксидантными системами. В этом убеждает закономерная последовательность в расположении их акрофаз на суточной шкале времени, обнаруживающая механизмы физиологического цитолиза, у здоровых девочек младшего школьного возраста. Так, ак-рофаза концентрации двухвалентного железа предшествует таковой для МДА, за которой следует период максимального значения плазменных фракций МСМ. Их доверительные границы совпадают на значительном протяжении от 22.50 ч до 02.10 ч, что свидетельствует о синхронизации и сильной прямой корреляционной зависимости процессов физиологического цитолиза. Таким образом, динамика сидеремии как суммарная величина колебаний свободного и связанного железа, находится в реципрокных взаимоотношениях с интенсивностью эритропоэза, а также оказывает модулирующее влияние на активность ПОЛ. Установлено, что уровень экскреции железа зависит от активности липо-пероксидации. Очевидна функциональная зависимость уровней сидерурии, си-деремии и продуктов ПОЛ. Следовательно, оценка динамики сывороточного железа и утилизации микроэлемента для эритропоэза и регуляции процессов пероксидации может осуществляться путем контроля за экскрецией свободного железа с мочой. сыворотке крови и моче Ритмометрический анализ хронограмм МСМ2бо и MCM2so эритроцитов и плазмы крови позволил обнаружить их циркадианную ритмичность. Мак симумы содержания в эритроцитах МСМ2бо (0,753±0,033 усл. ед.) и МСМ28о (0,383±0,017 усл. ед.) приходились на дневные часы. Среднесуточные значения составляли 0,621±0,042 усл. ед. и 0,264±0,025 усл. ед. соответственно (табл. 26, рис.4). Акрофаза показателей для МСМ2бо занимала позиции 13.44 ч (12.12;16.28 ч), а для MCM2so - 14.48 ч с доверительными границами с 13.29 ч до 16.48 ч. Максимальные значения МСМ2бо сыворотки крови (0,329±0,010 усл. ед.) и МСМ28о (0,383±0,011 усл. ед.) приходились на ночное время при среднесуточных значениях 0,209±0,011 усл. ед. и 0,268±0,010 усл. ед. соответ-ственно. Акрофаза для показателей МСМ2бо сыворотки крови соответствовали 00.40 ч с доверительными границами с 22.50 ч. до 02.52 ч, а для MCM2so располагалась на 01.12 ч (23.40; 02.36 ч).
Обнаруженная положительная корреляционная зависимость между суточной динамикой сидеремии и МСМ эритроцитов (г=+0,76 для МСМ2бо и г=+0,71 для МСМ28(ь Р 0,05) подтверждает мнение, что в фазу наибольшей интенсивности обмена веществ образующиеся МСМ в первую очередь сорбируются на мембранах эритроцитов. Колебания уровней МСМ2бо и МСМ28о в моче имеют период 23.56±0.24 ч (табл. 26, рис. 4). Мезоры для МСМ260 составили 0,267±0,03 и для MCM2so -0,198±0,04 усл. ед. Максимальные значения МСМ26о в моче (0,387±0,04 усл. ед.) приходились на полуночное время, а минимальные (0,147±0,02 усл. ед.) - на дневные порции мочи. Максимальные значения МСМ28о (0,318±0,05 усл. ед.) соответствовали ночной порции мочи (24.00-06.00 ч). Амплитуда ритма для МСМ260 составила 0,120±0,06 усл. ед., а для МСМ280 - 0,120±0,06 усл. ед. Обнаружена высокая степень положительной корреляционной зависимости между уровнем МСМ в плазме и моче (г=+0,67 для МСМ2бо и г=+0,82 для МСМ28о; Р 0,05), что свидетельствует о ведущей роли почек в элиминации токсических метаболитов. В этом убеждает и обнаруженная нами обратная корреляционная зависимость между уровнем МСМ в моче и суточной динамикой диуреза (г=-0,67 для МСМ260 и г=-0,77 для МСМ28о; Р 0,05). Таким образом, экскреция МСМ с мочой зависит как от уровня МСМ в плазме крови, так и от интенсивности диуреза.
Суточная динамика экскреции двухвалентного железа и малонового диальдегида с мочой
Анемия относится к наиболее трудно корригируемым симптомам хронических заболеваний почек, оказывающим негативное влияние на качество жизни и смертность больных, что является одной из причин интенсивного изучения механизмов ее развития (Папаян А.В., Жукова Л.Ю. 2001; McClellan W. et al.,2002; Gerson A. et al.,2004). Даже при сохранении клубочковой фильтрации отмечено укорочение периода полужизни (Т Vi) эритроцитов и их большая подверженность оксидативному стрессу (Бирюкова Л.С. и др.,2003; Liese A. et al.,2001). Предполагается, что образованию короткоживущих эритроцитов способствует нарушение утилизации железа и синтеза гема в митохондриях эритроцитарных предшественников (Терещенко М.Н. и др., 2006; Deicher R., Horl W.H., 2003). В значительной мере тормозят инициированные эритропоэтином рецепторно-опосредованные реакции специфического биосинтеза в клетках- мишенях продукты протеолиза - молекулы средней массы (Dawies N.A. et al., 2003).
Однако отсутствие данных об особенностях кинетики эритрона и их роли в патогенезе анемии у детей с хроническим пиелонефритом, а также недостаточная информативность существующих способов ранней диагностики желе-зодефицитных состояний, их трудоемкость и значительные ограничения в использовании у детей определяют как одну из актуальных проблем — разработку новых методов ранней диагностики нарушений обмена железа и кинетики эритрона.
Доказательства циркадианной организации эритропоэза и обмена железа (Баркова Э.Н., Жданова Е.В.,1987; Баркова Э.Н. и др., 2001) и обнаружение инверсии сидеремии при латентном дефиците железа позволили обосновать информативность биоритмологических критериев и рациональность их применения для ранней диагностики нарушений обмена железа. Возможность и рациональность хронобиологического подхода к разработке проблемы мотивирована не только отсутствием данных о пространственно- временной организации эритропоэза и обмена железа у детей, но и необходимостью выяснения механизмов нарушения его обмена, основанных на изучении циркадианной организации эритропоэза, кинетики эритрона и антиоксидантной защиты, обмена железа, перекисного окисления липидов и эндотоксикоза, свойственных для воспалительного процесса.
Поставив целью работы - установить закономерности циркадианной организации эритрона у детей при хроническом пиелонефрите, мы определили в качестве основной задачи - исследовать взаимосвязи суточной динамики обмена железа с ритмическими изменениями эритропоэза, активности ПОЛ и эндотоксикоза как фундаментальную основу при разработке критериев для прогнозирования и ранней диагностики нарушений эритрокинетики в качестве предикторов обострения хронического пиелонефрита у детей в условиях ненарушенной азотовыделительной функции почек.
Исследований, подобных предпринятым нашему, мы не обнаружили ни в отечественной, ни в иностранной литературе.
Анализируя современное состояние вопроса о пространственно-временной организации обмена железа у здоровых людей, можно сделать заключение, что достаточно глубоко изучены хронобиологические аспекты абсорбции железа (В. Tarquini et al., 1975), депонирования его в ретикулоэндоте-лиальной системе печени (Е.В. Чесноков, 1991), колебания концентрации микроэлемента в плазме крови и его экскреции с мочой (А.Л. Коркин, 1993; Э.Н. Баркова и др., 2001).
Обстоятельные доказательства модификации хроноструктуры сидеремии, судерурии и антитоксической функции печени при экспериментальном гепато-зе и циррозе печени позволили аргументировать закономерности биоритмов двухвалентного и трехвалентного железа, отличающихся по степени биологической активности. Установлено, что изменение пространственно-временной организации обмена железа позволяет на ранних - доклинических - этапах диагностировать дисфункцию печени, отклонения и нарушения хроноструктуры ее антитоксической функции (Чесноков Е.В., 1991; А.Л. Коркин, 1993; Э.Н. Баркова, О.В. Гуров, 1995; Э.Н. Баркова и др., 2001), осуществлять хроно-диагностику латентных форм дефицита железа (Баркова Э.Н. и др., 2001; Жданова Е.В., 2002; Назаренко Е.В.,2004).
Новизна нашей работы заключается в оценке циркадианной организации кинетики эритрона на основании изменений хроноструктуры эритропоэза, си-деремии, сидерурии, продуктов перекисного окисления липидов на фоне системного эндотоксикоза у детей с хроническим пиелонефритом.
Установлено, что суточные колебания сидеремии у , здоровых девочек младшего школьного возраста имеют статистически значимый циркадианныи ритм. Акрофазы общего и трехвалентного железа соответствуют дневному времени, а акрофаза двухвалентного железа находится в противофазе к ним и занимает ночное время, что подтверждает мнение о различных механизмах формирования циркадианных ритмов общего, двухвалентного и трехвалентного железа в сыворотке крови (Е.В. Чесноков, 1991; А.Л. Коркин, 1993).
Известно, что к категории наиболее информативных показателей, используемых для оценки интенсивности эритропоэза, относятся содержание ретику-лоцитов, продукция эритроцитов и продолжительность их жизни, активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы - маркера эритрокинетики (Walsh J. et ai.,1997; Warren G.,1988). Состояние обмена железа характеризует динамика составляющих сидеремии. При этом концентрация свободного железа коррелирует с интенсивностью процессов перекисного окисления липидов (Осипов А.Н. и др., 1990, 1993), контролируемых системой антиоксидантной защиты (Haurany E.L.,1989).
Похожие диссертации на Патофизиологические аспекты нарушений временной организации обмена железа и эритропоэза у детей при хроническом пиелонефрите
