Анализ диабетической нефропатии при сахарном диабете второго типа и предиабете

Заболеваемость злокачественными новообразованиями имеет широкое распространение среди населения России и мира. Имеющиеся литературные данные подчеркивают неоднозначные связи между нарушениями углеводного обмена и злокачественными опухолями. С одной стороны, сахарный диабет и предиабет повышают риск развития злокачественных новообразований, в том числе почек [1–4]. С другой стороны, злокачественные опухоли и некоторые химиотерапевтические препараты, могут приводить к развитию стойкой гипергликемии или даже сахарного диабета [1, 5, 6]. Также, повышенный уровень глюкозы крови повышает устойчивость опухоли к гипоксии, а также химиотерапии [1].

Предиабет представляет собой любые нарушения углеводного обмена, характеризующиеся уровнем глюкозы крови выше нормальных значений, но ниже уровня диагностики сахарного диабета [7, 8]. Ранние нарушения гликемии, такие как нарушение толерантности к глюкозе и нарушение гликемии натощак, имеют важное клиническое значение, так как в 26–50 % случаев приводят в развитию сахарного диабета [8]. Частота распространения предиабета варьируется в разных странах, что во многом обусловлено используемыми критериями диагностики. Российская ассоциация эндокринологов определила критерии диагностики предиабета [8], используемые в Российской Федерации, таблица 1 [1].

Таблица 1. Критерии диагностики предиабета

Table 1. Criteria for diagnosing prediabetes

Время исследования	Показатели (ммоль/л)
Нарушение толерантности к глюкозе (плазма венозной крови)
Натощак	< 7,0
Через 2 часа после перорального глюкозотолерантного теста	≥ 7,8 < 11,0
Нарушенная гликемия натощак (плазма венозной крови)
Натощак	≥ 6,1 < 7,0
Через 2 часа после перорального глюкозотолерантного теста	< 7,8

В России проводилось только одно многоцентровое исследование, посвященное распространения нарушений углеводного обмена – NATION [8, 9]. Согласно полученным данным, частота ранних нарушений углеводного обмена составила 19,3 %, однако, их оценка проводилась по уровню гликированного гемоглобина (HbA1c), который в настоящее время является только показателем контроля гликемии. По результатам международного исследовательского проекта HAPIEЕ, распространенность предиабета в Российской Федерации может достигать 28,1–54,8 % [9].

Сахарный диабет характеризуется развитием микроангиопатий, в том числе диабетической нефропатии, являющейся причиной развития хронической болезни почек (ХБП) у данной категории пациентов. Однако, недавние исследования демонстрируют, что ХБП развивается и у пациентов с предиабетом [10, 11]. В доступной литературе нами не найдено исследований, посвященных морфологическим изменениям почек у пациентов с предиабетом.

Диабетическая нефропатия характеризуется утолщением гломерулярной базальной мембраны, расширением мезангия, формированием узелков Кимелстил-Уилсона, нефросклерозом [11–13]. Имеющиеся исследования биомеханики клубочка показали, что больший вклад в развитие и прогрессирование ХБП у больных сахарным диабетом вносит расширение мезангия и изменение фенотипа мезангиальных клеток, вызванных гипергликемией [12]. Гипергликемия ведет к неферментамивному гликозилированию белков, приводя к изменению их функции [12, 13]. Однако, также гипергликемия вызывает активацию мезангиальных клеток, синтезирующих компоненты мезангиального матрикса. При этом, клетки мезангия начинают синтезировать коллаген I и III типов, типичных для межклеточного матрикса, вместо коллагена IV типа, являющегося основой гломерулярной базальной мембраны и мезангиального матрикса. Также они начинают секретировать большое количество фибронектина, которого в норме в мезангиальном матриксе малое количество. Количество ламинина в мезангии при этом резко снижается. Это нарушает механические свойства мезангиального матрикса, что также приводит и к снижению фильтрации в клубочке [12].

Материалы и методы

В исследование включен 141 пациент с опухолью почки, которым была выполнена нефрэктомия (82 мужчины и 59 женщин). В исследование включены все пациенты, которым была проведена нефрэктомия за период 9 месяцев. Возраст пациентов составлял 54,5 ± 30,5 года.

Все процедуры, выполненные в исследовании, соответствуют стандартам этического комитета организации, Хельсинкской декларации 1964 года и ее последующим изменениям. От каждого пациента, включенного в исследование, получено добровольное информированное согласие. У каждого пациента диагноз опухоли был верифицирован морфологически согласно международной классификации опухолей мочевыделительной системы и мужских половых органов. В таблице 2 представлена структура опухолей пациентов.

Таблица 2. Структура опухолей почек пациентов Table 2. Structure of kidney tumors among patients

Морфологическая характеристика	Число пациентов	Процент
Светлоклеточная карцинома/Clear cell renal cell carcinoma	106	75,2 %
Хромофобная карцинома/Chromophobe renal cell carcinoma	6	4,3 %
Папиллярная карцинома/Papillary renal cell carcinoma	5	3,5 %
Инвазивная уротелиальная карцинома/ Infiltrating urothelial carcinoma	7	5 %
Неинвазивная уротелиальная карцинома/ Non-invasive papillary urothelial carcinoma	1	0,7 %
Ангиомиолипома/Angiomyolipoma	6	4,3 %
Онкоцитома/Oncocytoma	5	3,5 %
Карцинома из собирательных трубочек/Collecting duct carcinoma	1	0,7 %
Неклассифицируемая карцинома/Unclassified renal cell carcinoma	1	0,7 %
Плоскоклеточная карцинома/Squamous cell carcinoma	2	1,4 %
Эозинофильная солидная и кистозная почечно-клеточная карцинома/ Eosinophilic solid and cystic renal cell carcinoma	1	0,7 %

Для гистологического исследования, проведения реакции иммуннофлюоресценции и просвечивающей электронной микроскопии материал забирался из участков паренхимы почки без видимых изменений, расположенных на расстоянии не менее 4 см от границы опухолевого роста. Гистологические препараты были окрашены гематоксилином и эозином, Конго-рот, проводилась постановка ШИК (PAS) реакции, импрегнирование срезов мете-намин серебром и трихромная окраска по Массону. Реакция иммуннофлюоресценции выполнена с применением антител к IgM – FITC clone: poly(DBS), IgA – FITC clone: poly (DBS), IgG – FITC clone: poly(DBS), C1q – FITC clone: poly(DBS), C3c – FITCclone: poly(DBS), Kappa light chain – FITC, clone: poly(DBS) и Lambda lightchain – FITC, clone: poly(DBS). Оценка препаратов проводилась с применением флуоресцентного микроскопа Zeiss AxioImager Z2 (Германия). Фиксация и проводка материала для электронной микроскопии проводилась по стандартной методике. Электронномикроскопическое исследование образцов проводилось с применением просвечивающего электронного микроскопа Zeiss Libra 120 PLUS (Германия) в режиме TEM при различных увеличениях и выполнением картирования изображения для формирования обзорных снимков. Оценке подлежали снимки, полученные камерой TRS Dualspeed 220V 50-60Hz, SN 441/13. Морфометрический анализ получаемых изображений выполнялся с применением программного обеспечения Olympus iTEM.

Оценка лабораторных показателей проводилась до проведения оперативного лечения, через 3 дня, 3 месяца, полгода и год после операции. Оценивались такие параметры как уровень белка в моче, наличие и количество измененных эритроцитов в моче, скорость клубочковой фильтрации по формуле CKD-EPI.

Статистический анализ полученных результатов проводили с использованием общепринятых параметрических и непараметрических методов. Для анализа и оценки полученных данных применяли стандартные методы описательной статистики. Центральные тенденции при асси-метричном распределении признака оценивали по медиане и квартилям. Статистическую значимость междугруп-повых различий количественных переменных определяли с помощью дисперсионного анализа (ANOVA), критерия Манна – Уитни или Уилкоксона, бинарных переменных – с помощью χ2-критерия. Для оценки статистической значимости взаимосвязи между переменными вычисляли непараметрический коэффициент ранговой корреляции Спирмена (Rs). Для определения пороговых значений отдельных показателей проводили ROC-анализ. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы (отсутствие различий и влияний) принимали равным 0,05. Для расчетов использовали пакет прикладных статистических программ «STATISTICA Ver. 10.0» («StatSoft, Inc.», США).

Результат

Диабетическая нефропатия выявлена у 44 пациентов из 141, что составило 31,2 %. Сахарный диабет ранее был диагностирован у 10 пациентов (22,7 %), предиабет выявлен у 34 пациентов (77,3 %).

Протеинурия и гематурия до оперативного лечения и через 3 дня после операции не имели статистически значимых отличий среди пациентов с предиабетом и сахарным диабетом 2 типа (р = 0,3834–0,6716, r = 0,0231–0,0972). Данные представлены в таблице 3.

При исследовании скорости клубочковой фильтрации в группах пациентов с предиабетом и сахарным диабетом 2 типа, статистически значимые различия до операции, через 3 дня, 3 месяца, полгода и год не были обнаружены (р = 0,0255–0,4466, r = 0,0404–0,4748). Данные представлены в таблице 4.

После проведения нефрэктомии у пациентов с предиабетом и сахарным диабетом 2 типа имеется значительное резкое снижение СКФ. В дальнейшем у пациентов с сахарным диабетом 2 типа происходит стабильное, но незначительное увеличение СКФ. Тогда как, у пациентов с предиабетом наблюдается гиперфильтрация, однако, к году после проведения оперативного лечения, СКФ снова снижается. Через год после проведения нефрэктомии, функциональное состояние оставшейся почки у пациентов с предиабетом и сахарным диабетом 2 типа становится одинаковым (рис. 1).

Таблица 3. Протеинурия и гематурия у пациентов с диабетической нефропатией и опухолью почки

Table 3. Proteinuria and hematuria in patients with diabetic nephropathy and kidney tumor

Обследованные группы	Протеинурия, г/сут.		Гематурия, шт.
	до оперативного лечения	через 3 дня после оперативного лечения	до оперативного лечения	через 3 дня после оперативного лечения
Пациенты с предиабетом	0 (0; 0,1) n = 27	0,57 (0,37; 1,21) n = 29	0 (0; 3) n = 22	22,5 (5; 40) n = 26
Пациенты с сахарным	0 (0; 0)	0,92 (0; 2,56)	0 (0; 4)	17 (4; 40)
диабетом 2 типа	n = 7	n = 6	n = 7	n = 8

Таблица 4. Скорость клубочковой фильтрации у пациентов с диабетический нефропатией и опухолью почки

Table 4. Glomerular filtration rate in patients with diabetic nephropathy and kidney tumor

Обследованные группы	Скорость клубочковой фильтрации, мл/мин/1,73 м2
	до оперативного лечения	через 3 дня после оперативного лечения	через 3 месяца после оперативного лечения	через полгода после оперативного лечения	через год после оперативного лечения
Пациенты с предиабетом	70,5 (58; 89) n = 34	40 (35; 50) n = 29	49,5 (45; 54,5) n = 16	54 (40; 63) n = 17	47 n = 1
Пациенты с сахарным диабетом 2 типа	68,5 (51; 83) n = 10	33,5 (29; 35) n = 6	36 (33; 39) n = 6	37 n = 1	45 (44; 66) n = 1

♦ Предиабет

—■— Сахарный диабет 2 типа леченияи        оперативного после оперативного оперативного оперативного лечения лечения           лечения           лечения

Рисунок 1 . Динамика скорости клубочковой фильтрации исследуемых групп пациентов. СКФ – скорость клубочковой фильтрации

Figure. 1. Dynamics of glomerular filtration rate in the studied groups of patients

Обсуждение

Нарушения углеводного обмена приобретают большое значение, как в связи с возможностью развития сосудистых осложнений, так и развитием ХБП. Ранние нарушения углеводного обмена в настоящее время относят к предиабету. По имеющимся литературным данным, лица, страдающие предиабетом, имеют повышенный риск развития сахарного диабета. Также у этой категории пациентов возможно развитие сосудистых осложнений и почечной дисфункции. Предиабет повышает риск развития ХБП на 40–80 %, в связи с чем, некоторые исследователи относят его к независимым факторам риска ХБП.

В нашем исследовании диабетическая нефропатия наблюдалась у 31,2 % пациентов, при этом, у 77,3 % пациентов был выявлен предиабет. Диабетическая нефропатия может приводить к терминальной стадии ХБП, что может потребовать проведения гемодиализа, а также коррекции химиотерапии, вплоть до полной ее отмены.

Представленное исследование демонстрирует, что в раннем послеоперационном периоде, у пациентов с предиабетом и сахарным диабетом отсутствуют отличия в анализе мочи, что свидетельствует о наличии сосудистых осложнений в обеих группах. Также при морфологическом исследовании пациентов обеих групп наблюдалась диабетическая нефропатия с характерным расширением мезангия, но узелков Кимелстил-Уилсона у пациентов не было. Однако, через 3 месяца после нефрэктомии, у пациентов с предиабетом наблюдалась гиперфильтрация, тогда как у пациентов с сахарным диабетом 2 типа СКФ увеличивается постепенно. Это может говорить о наличии функциональных возможностей оставшейся почки у пациентов с предиабетом. Возможно, данное явление может быть обусловлено фенотипом мезангиальных клеток или белками-протеогликанами, что значительно влияет на компенсаторные возможности единственной оставшейся почки. Данная теория требует дальнейшего изучения с ти-пированием коллагена мезангиального матрикса. По прошествии года, без коррекции уровня глюкозы крови, СКФ у пациентов с предиабетом приближается к уровню СКФ у пациентов с сахарным диабетом 2 типа, что говорит о его значительном влиянии на качество жизни пациентов с предиабетом.

Заключение

Прижизненное гистологическое исследование новообразований почек является важной задачей морфолога, что продемонстрировано в настоящем исследовании. С учетом широкого распространения диабетической нефропатии среди пациентов, целесообразно совместное ведение онкологом, нефрологом, эндокринологом, клиническим фармакологом, с назначением нефропротектив-ной терапии и коррекции углеводного обмена при проведении химиотерапии.