Биохимические и иммунологические маркеры почечной дисфункции при гипотиреозе (обзор литературы)
Автор: Орлова М.М., Родионова Т.И.
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Обзоры и лекции
Статья в выпуске: 4-1 т.26, 2011 года.
Бесплатный доступ
В обзоре представлены современные сведения о влиянии гипотиреоза на функциональное состояние почек. Почечные дисфункции при манифестном гипотиреозе без сопутствующей почечной патологии характеризуются снижением реабсорбции натрия в проксимальных канальцах и уменьшением скорости клубочковой фильтрации и экскреции мочевой кислоты, повышением внутриклубочкового давления и увеличением концентрации 2-микроглобулина крови. Согласно данным проведенных исследований, установлено, что при гипотиреозе создаются условия, способствующие повышению продукции цитокинов, что позволяет предположить возможную роль воспаления в формировании почечной дисфункции при гипотиреозе.
Гипотиреоз, функция почек, гиперлипидемия, хемокины
Короткий адрес: https://sciup.org/14919600
IDR: 14919600
Текст научной статьи Биохимические и иммунологические маркеры почечной дисфункции при гипотиреозе (обзор литературы)
В последние годы наметилась явная тенденция к увеличению частоты заболеваний щитовидной железы, которые занимают одну из ведущих позиций в клинической эндокринологии. По данным проведенных эпидемиологических исследований, распространенность клинически выраженного гипотиреоза в общей популяции составляет порядка 2% [3, 8, 12], а среди пациентов с хроническим заболеванием почек (без необходимости в заместительной почечной терапии) этот показатель достигает 18–20%. Распространенность гипотиреоза увеличивается по мере нарастания степени тяжести нарушения почечной функции [2]. Дефицит тиреоидных гормонов вызывает значительные изменения почечной функции, которые проявляются снижением реабсорбции натрия в проксимальных канальцах, нарушением концентрационной функции дистальных канальцев, уменьшением экскреции мочевой кислоты, снижением почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации [10, 13, 26, 28, 35]. В настоящее время сведения о характере и механизмах возникновения почечных дисфункций, их клинической значимости у больных гипотиреозом недостаточны и противоречивы. Кроме того, неизвестна роль иммуно-регуляторных цитокинов в формировании и прогрессировании почечной дисфункции у пациентов с манифестным гипотиреозом. Цель обзора: дать современное представление о маркерах почечной дисфункции у больных с манифестным гипотиреозом.
Особенности почечной функции в условиях дефици- та тиреоидных гормонов. По мнению ряда авторов, у больных с гипотиреозом существует так называемая гипотиреоидная тубулопатия, характеризующаяся нарушением осморегулирующей и кислотовыделительной функции почек [2, 4]. Сообщается о снижении почечного кровотока, скорости клубочковой фильтрации, экскреции титруемых кислот и аммония, аммонийного коэффициента [5]. Однако обратимость данных нарушений на фоне заместительной терапии оказалась неполной. Так, в фазе клинического эутиреоза отмечена нормализация экскреции титруемых кислот и ацидификации мочи, в то время как сниженная экскреция аммония и аммонийного коэффициента сохранялись [2, 4, 5].
По данным исследования А.В. Николаевой и соавт. (2000), у пациентов с манифестным гипотиреозом выявлено значительное сокращение функционального почечного резерва (ФПР) [5]. По мнению исследователей, снижение ФПР является клиническим маркером гиперфильтрации и позволяет предположить формирование гломерулопатии, связанной, вероятно, с физико-химическими процессами в эндотелии почечных клубочков [5]. Следует отметить, что при заболеваниях почек канальцевая реабсорбция уменьшается позже, чем клубочковая фильтрация, поэтому у пациентов с манифестным гипотиреозом (МГ) не наблюдается снижения канальцевой реабсорбции [28, 34]. Почечная функция на фоне гипотиреоза ухудшается вторично, вовлекая гетерогенные механизмы, среди которых доминируют гемодинамические на- рушения: отрицательный инотропный эффект на сердце, уменьшение объема циркулирующей крови, повышение общего периферического сопротивления сосудов, сопровождающегося почечной вазоконстрикцией [15, 27, 36].
У больных гипотиреозом обнаружено изменение структуры биологических ритмов экскреторной функции почек. Сообщается о возникновении новых акрофаз суточного ритма диуреза, экскреции натрия, калия, креатинина с уменьшением их амплитуды, что свидетельствует о его инверсии [6]. Кроме того, наблюдается повышение секреции вазопрессина днем и, вероятно, компенсаторное уменьшение ночью, в то время как у здоровых лиц секреция вазопрессина выше ночью. Эти изменения сопровождаются соответствующими изменениями активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы в функции клубочко-тубулярной системы и перераспределением кровотока в отдельных нефронах [2, 29]. В исследованиях C.W. Park, Y.S. Shin et al. (2001) было установлено, что лечение больных с первичным гипотиреозом тироксином вызывает повышенную активацию ренин-ангио-тензин-альдостероновой системы из-за уменьшения эффективного объема плазмы [32]. При этом снижалась способность к задержке натрия в условиях его ограниченного поступления в организм, что сопровождалось ухудшением концентрационной функции почек и максимального разведения мочи [32, 35].
По данным некоторых исследователей, при оценке состояния канальцевого транспорта выявлено значительное повреждающее действие мочевой кислоты на почки [2, 4]. У 30% пациентов с декомпенсированным гипотиреозом обнаружена гиперурикемия, при этом средние значения концентрации мочевой кислоты достоверно превышали таковые у здоровых лиц и у пациентов с компенсацией заболевания. Процессы канальцевого транспорта мочевой кислоты восстанавливались при достижении состояния эутиреоза [4]. Показано, что снижение клиренса мочевой кислоты связано с дефицитом тиреоидных гормонов, а также со снижением активности гормонозависимых ферментов, приводящих к нарушению канальцевой секреции мочевой кислоты в среднем отделе проксимального канальца нефрона. Кроме того, у больных гипотиреозом с гиперурикемией наблюдаются более выраженные липидные и микроциркуляторные нарушения, снижение почечного транспорта мочевой кислоты, что подтверждает повреждающее влияние мочевой кислоты на почки [2, 4, 5].
Большинство исследователей отмечают повышение уровня креатинина сыворотки крови у пациентов с МГ [16, 29, 30]. Однако, согласно результатам D.L. Panciera, H.P. Lefebvre et al. (2009), изучавших влияние экспериментального гипотиреоза на уровень креатинина сыворотки крови у собак, существенного отличия между уровнем креатинина сыворотки крови у животных с гипотиреозом по сравнению с группой контроля обнаружено не было [31].
В литературе неоднократно описывались случаи нарушения функции почек вследствие гипотиреоза, которые на фоне заместительной терапии тиреоидными гормонами оказались практически полностью обратимы [13,
29]. Однако большинство данных, где описывается гипотиреоз в комбинации с нарушением почечной функции, касается пациентов с ухудшением уже имеющегося заболевания почек другой этиологии [2, 5].
Первичный гипотиреоз и нарушение клубочковой фильтрации. При первичном гипотиреозе отмечено нарушение клубочковой фильтрации, которое на фоне заместительной гормональной терапии является обратимым примерно в 55% случаев [34]. В исследовании B.O. Asvold, T. Bjoro et al. (2011), включавшем 29480 пациентов старше 40 лет, не имевших в анамнезе тиреоидной патологии, выявлено снижение функции щитовидной железы, значимо ассоциированное со снижением скорости клубочковой фильтрации (СКФ) [10].
В литературе приводятся многочисленные описания клинических случаев, подтверждающих частую связь между манифестным гипотиреозом и снижением скорости клубочковой фильтрации как у лиц с прогрессирующей хронической болезнью почек (ХБП), так и при сохраненной функции почек. ХБП может вызвать отклонения в суточном цикле секреции тиреотропного гормона (ТТГ), снижение периферической конверсии тироксина (Т4) и почечной секреции йода с пролонгацией эффекта Вольфа–Чайкова. В серии работ сообщается об обратимом снижении СКФ и повышении уровня креатинина сыворотки крови у взрослых пациентов с ХБП в сочетании с первичным гипотиреозом [13, 16, 28, 34] или перенесших тиреоидэктомию [17], которые имели тенденцию к восстановлению к 6–24-й неделе после гормональной коррекции гипотиреоза.
В исследовании R. Merla et al. (2010) оценивалась функция почек у 75 пациентов в возрасте старше 18 лет, страдавших гипотиреозом и сердечной недостаточностью (фракция выброса левого желудочка <40%) [27]. При этом у 45 пациентов установлена нормальная функция щитовидной железы (уровень ТТГ составил 0,35–5,5 мМЕд/л), а у 30 человек выявлен гипотиреоз. Из этих последних 17 больным назначалась заместительная терапия L-тироксином, 13 пациентов лечение тиреоидными препаратами не получали. В обеих подгруппах – с управляемым гипотиреозом и у пациентов с нормальной функцией щитовидной железы – СКФ значимо на различалась и составляла 66,89±24,18 и 75,45±31,48 мЛ/мин/1,73 м2 соответственно (p=0,131). У больных с бесконтрольным гипотиреозом СКФ была значительно ниже (60,2±17,4 мЛ/мин/1,73 м2), чем у пациентов с нормальной функцией щитовидной железы (p=0,015).
Гистологические изменения в почках у пациентов с МГ характеризуются утолщением базальной мембраны клубочков и канальцев, расширением мезангиального матрикса, наличием включений эпителиальных и интерстициальных клеток [30]. Сообщается, что эти изменения могут быть как обратимыми на фоне лечения, так и необратимыми [33].
Некоторые исследователи указывают на взаимосвязь между раком щитовидной железы и опухолями почек, имея в виду высокую частоту сочетанной встречаемости онкологического процесса в этих органах [16]. Наконец, некоторые исследователи предполагают, что тиреоидные гормоны, особенно трийодтиронин, можно рассматри- вать как маркер выживаемости больных с заболеваниями почек [2, 14].
Роль некоторых цитокинов в патогенезе манифестного гипотиреоза . В патогенезе хронического аутоиммунного тиреоидита (ХАИТ) участвуют и клеточный, и гуморальный компоненты иммунного ответа. В литературе описаны значительные изменения концентрации некоторых цитокинов при ХАИТ [7, 22, 24, 25]. Важным классом провоспалительных цитокинов являются хемо-кины (хемотаксические цитокины). Хемокины представляют собой растворимые низкомолекулярные гормоноподобные иммуномодуляторы, контролирующие миграцию различных видов лейкоцитов из кровяного русла в ткани, очаги воспаления и аутоиммунного процесса. Источником этих небольших белков служат эндотелиальные и эпителиальные клетки, фибробласты, нейтрофилы и моноциты. Хемокин CCL5 (второе название RANTES – Regulated on Activation Normal T-cell Expressed and Secreted/Регулятор активности нормальной экспрессии и секреции Т-клеток) принадлежит к b-семейству СС-хе-мокинов, является хемоаттрактантом, регулирует активность и секрецию Т-лимфоцитов. RANTES – неотъемлемый модулятор иммунологических реакций при ХАИТ, участвует в миграции и накоплении лимфоцитов, моноцитов и эозинофильных гранулоцитов в тканях щитовидной железы [22]. Имеются публикации о повышении уровня RANTES в сыворотке крови и моче при хроническом аутоиммунном тиреоидите, когда в условиях оксидатив-ного стресса и влияния других факторов происходит нарушение фильтрационной способности почек, возникает микроальбуминурия [21]. Одновременно с этим происходит повышение плотности рецепторов хемокинов, а затем и продукция самих хемокинов, в том числе и RANTES, в почечных канальцах и мезенхимальных элементах почек. В результате повышения продукции хемо-кинов в воспаленные участки почек мигрирует большое количество лейкоцитов, преимущественно моноцитов/ макрофагов, которые секретируют ряд провоспалитель-ных цитокинов, вызывающих деструкцию клеток канальцев и окружающих их соединительнотканных элементов, приводя к склерозу гломерул и фиброзу интерстициальной ткани [7, 20]. Исследование мочевой экскреции RANTES может иметь диагностическую значимость для оценки выраженности почечных изменений при манифестном гипотиреозе аутоиммунной этиологии.
Представляет интерес участие хемоаттрактивного белка-1 моноцитов (MCP-1) в формировании почечной дисфункции при гипотиреозе [18, 24, 25]. Как показали исследования A. Antonelli, M. Rotondi et al. (2005), содержание MCP-1 в сыворотке крови статистически значимо повышается у больных с ХАИТ [9]. В почках MCP-1 вырабатывается тубулоэпителиальными клетками не только в ответ на протеинурию, но и на провоспалительные цитокины, в частности, интерлейкин-1β (ИЛ-1β) и фактор некроза опухоли-α (ФНО-α). MCP-1 активирует цистеин-цистеин-хемокиновые рецепторы подоцитов (CCR-2), стимулируя их подвижность, в результате чего повышается проницаемость гломерулярного барьера для альбумина [25]. Интерлейкин-8 (ИЛ-8) или хемокин CXCL8 – один из основных провоспалительных хемокинов, обра- зуемый макрофагами, эпителиальными и эндотелиальными клетками. ИЛ-8 появляется в местах воспаления после ИЛ-1β и ФНО-α, усиливая альбуминурию [9]. При этом у пациентов с МГ отмечается умеренное повышение уровня противовоспалительного интерлейкина-10 (ИЛ-10), который подавляет продукцию ФНО-α T-хелперами I типа, тормозит пролиферативный ответ Т-клеток на антигены и подавляет секрецию активированными моноцитами ИЛ-1β и ИЛ-6 [11, 19, 23]. Как сообщается в некоторых исследованиях, для больных ХАИТ характерно развитие дисбаланса цитокинов с перераспределением в сторону Th2-хелперной активности, который проявляется увеличением содержания провоспалительных (ИЛ-6, ИЛ-8) и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-10) [7, 9, 20].
Таким образом, при манифестном гипотиреозе функциональное состояние почек характеризуется целым рядом особенностей, включая снижение почечного кровотока, скорости клубочковой фильтрации и реабсорбции натрия в проксимальных канальцах; гипонатриемию; нарушение концентрационной способности дистальных канальцев; снижение экскреции мочевой кислоты и ги-перурикемию; гипоальдостеронизм; снижение экскреции аммония и аммонийного коэффициента; альбуминурию; увеличение концентрации β 2-микроглобулина, а также повышение мочевой экскреции цитокинов RANTES и MCP-1. Столь тесная взаимосвязь функциональных состояний между этими органами позволяет, по нашему мнению, рекомендовать исследование функции щитовидной железы как одного из ранних этапов диагностического процесса у пациентов с нарушением деятельности почек неясной этиологии, рассматривая манифестный гипотиреоз как одну из возможных его причин.
Список литературы Биохимические и иммунологические маркеры почечной дисфункции при гипотиреозе (обзор литературы)
- Балаболкин М.И. Эндокринология. -М.: Универсум паблишинг, 1998. -528 с.
- Данн М.Д. Почечная эндокринология. -М.: Медицина, 1987. -С. 107-110.
- Дедов И.И., Герасимов Г.А. Классификация заболеваний щитовидной железы//Болезни органов эндокринной системы: руководство для врачей/под ред. акад. РАМН И.И. Дедова. -М.: Медицина, 2000. -С. 265-269.
- Захаренко Р.В. Функциональное состояние почек у больных гипотиреозом (клинико#лабораторные исследования): автореф. дис. канд. мед. наук. -Хабаровск, 1992. -21 с.
- Николаева А.В., Пименов Л.Т. Сравнительная характеристика клинико-функционального состояния почек у больных с декомпенсированным гипотиреозом и его сочетании с хроническим пиелонефритом//Нефрология. -2000. -Т. 4, № 4. -С. 61-64.
- Пишак В.П., Кривич Н.В. Биологические ритмы экскреторной функции почек у больных гипотиреозом//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. -1998. -№ 6. -С. 684-687.
- Цыбиков Н.Н., Зуева А.А., Жигжитова Е.Б и др. Содержание провоспалительных цитокинов, эндотелина-1 и аутоантител к ним при аутоиммунном тиреоидите//Дальневосточный медицинский журнал. -2009. -№ 3. -С. 17-19.
- Шилина М.М., Шпагина Л.А., Паначева Л.А. и др. Частота и структура заболеваний щитовидной железы среди населения разных геохимических районов Новосибирской области//Сибирский медицинский журнал (Томск). -2008. -Т. 23, № 1, вып. 2. -С. 55-59.
- Antonelli A., Rotondi M., Fallahi P. et al. Increase of interferon -inducible -chemokine CXCL10 but not chemokine CCL2 serum level in chronic autoimmune thyroiditis//Eur. J. Endocrinol. -2005. -Vol. 152. -P. 171-177.
- Asvold B.O., Bjoro T., Vatten L.J. Association of thyroid function with estimated glomerular filtration rate in a population-based study//Eur. J. Endocrinol. -2011. -Vol. 164. -P. 101-105.
- Boelen A., Ptetvoet#Ter Schiphorst M.C., Wiersinga W.M. Association between serum interleukin-6 and serum 3,5, 3-triiodothyronine in nonthyroidal illness//J. Clin. Endocrinol. Metab. -1993. -Vol. 77. -P. 1695-1699.
- Canaris G. J., Manowitz N. R., Mayor G. et al. Colorado thyroid disease prevalence study//Arch. Inter. Med. -2000. -Vol. 160. -P. 526-534.
- Connor A., Taylor J.E. Renal impairment resulting from hypothyroidism//NDT Plus. -2008. -Vol. 1(6). -P. 440-441.
- Chopra I.J., Solomon D.H., Chopra U. et al. Pathways of metabolism of thyroid hormouns//Recent Prog. Horm. Res. -1978. -Vol. 34. -P. 521-567.
- Diekman M. J., Harms M.P., Endert E. et al. Endocrine factors related to changes in total peripheral vascular resistance after treatment of thyrotoxic and hypothyroid patients//Eur. J. Endocrinol. -2002. -Vol. 144. -P. 339-343.
- Hollander J.G. Den, Wulkan R.W., Mantel M.J. et al. Correlation between severity of thyroid dysfunction and renal function//Clin Endocrinol. -2005. -Vol. 62. -P. 423-427.
- Iglesias P., Diez J.J. Thyroid dysfunction and kidney disease//Eur. J. Endocrinol. -2009. -Vol. 160 (4). -P. 503-515.
- Garcia-Lopez M.A., Sancho D., Sanchez-Madrid F. et al. Thyrocytes from autoimmune thyroid disorders produce the chemokines IP-10 and Mig and attract CXCR3+ lymphocytes//J. Clin. Endocrinol. Metab. -2001. -Vol. 86. -P. 5008-5016.
- Gauldie J., Richards C., Baumann H. IL#6 and the acute phase reaction//Res. Immunol. -1992. -Vol. 143. -P. 755-759.
- Goulvestre C., Batteux F., Charreire J. Chemokines modulate experimental autoimmune thyroiditis through attraction of autoreactive of regulatory T cells//Eur. J. Immunol. -2002. -Vol. 32. -P. 3435-3442.
- Kao M.P.C., Ang D.S.C., Pall A. et al. Oxidative stress in renal dysfunction: mechanisms, clinical sequelae and therapeutic options//J. Human Hyperten. -2010. -Vol. 24. -P. 1-8.
- Kemp E.H., Metcalfe R.A., Smith K.A. et al. Detection and localization of chemokine gene expression in autoimmune thyroid disease//Clin. Endocrinol. -2003. -Vol. 59 (2). -P. 207-213.
- Kishimoto T., Akira S., Narazaki M. et al. Interleukin-6 family of cytokines and gp130//Blood. -1995. -Vol. 86. -P. 1243-1254.
- Kokkotou E., Marafelia P., Mantzos E.I. et al. Serum monocyte chemoattractant protein-1 is increased in chronic autoimmune thyroiditis//Metabolism. -2002. -Vol. 51. -P. 1489-1493.
- Lee E.U., Chung C.H., Khoury C.C. et al. The monocyte chemoattractant protein-1/CCR2 loop, inducible by TGF#beta, increases podocyte motility and albumin permeability//Amer. J. Physiol. Renal Physiol. -2009. -Vol. 297 (1). -P. 85-94.
- Marcos-Morales M., Purchio Brucoli H.C., Malnic G. et al. Role of thyroid hormones in renal tubule acidification//Mol. Cell. Biochem. -1996. -Vol. 154(1). -P. 17-21.
- Merla R., Martinez J.D., Martinez M.A. et al. Hypothyroidism and renal function in patients with systolic heart failure//Tex. Heart Inst. J. -2010. -Vol. 37 (1). -P. 66-69.
- Montenegro J., Gonzalez O., Saracho R. et al. Changes in renal function in primary hypothyroidism//Am. J. Kidney. Dis. -1996. -Vol. 27 (2). -P. 195-198.
- Nakahama H., Sakaguchi K., Horita Y. et al. Treatment of severe hypothyroidism reduced serum creatinine levels in two chronic renal failure patients//Nephron. -2001. -Vol. 88. -P. 264-267.
- Orgiazzi J. Hypothyroidism: causes, mechanisms, clinical presentation, diagnosis, treatment//Thyroid International. -1996. -Vol. 3. -P. 13-15.
- Panciera D.L., Lefebvre H.P. Effect of experimental hypothyroidism on glomerular filtration rate and plasma cretonne concentration in dogs//J. Vet. Int. Med. -2009. -Vol. 23 (5). -P. 1045-1050.
- Park C.W., Shin Y.S., Ahn S.J. et al. Thyroxine treatment induced upregulation of renin-angiotensin-aldosterone system due to decreasing effective plasma volume in patients with primary myxoedema//Nephrol. Dial. Transplant. -2001. -Vol. 16. -P. 1799-1803.
- Salomon M.I., DiScala V., Grishman E. et al. Renal lesions in hypothyroidism: a study based on kidney biopsies//Metabolism. -1967. -Vol. 16. -P. 846-852.
- Stoyanov P., Navarro J.A.M., Herrero E.M. et al. Decrease in renal function associated with hypothyroidism//Nefrologia. -2010. -Vol. 30 (3). -P. 378-380.
- Vaalmonde C.A., Sebastianelli M.J., Vaalmonde L.S. Impaired renal tubular reabsorbtion of sodium in hypothyroid man//J. Lab. Clin. Med. -1975. -Vol. 85. -P. 451-466.
- Villabona C., Sahun M., Roca M. et al. Blood volumes and renal function in overt and subclinical primary hypothyroidism//Am. J. Med. Sci. -1999. -Vol. 318 (4). -P. 277-280.