Профилактика хронических гломерулярных и тубулоинтерстициальных заболеваний почек у детей с минимальным мочевым синдромом в условиях воздействия кадмия, свинца, хрома и фенола

нефрона вследствие изменения мембранного потенциала митохондрий и нарушения активности ферментов дыхательной цепи и цикла Кребса (ингибирование цитрат-синтетазы, сукцинатдегидрогеназы, цитохром-С-оксидазы, накопление пролина, снижением продукции макроэргов, уменьшение соотношения АТФ/АДФ, падение активности АТФ-зависимых ферментных систем и прежде всего К-Na-АТФазы и Са-Mg-АТФазы); нарушением кальциевого гомеостаза клетки в связи с изменением внутриклеточного потока кальция, его замены на специфических рецепторах с последующей активацией кальцийзависимых ферментов [2, 5]. Совокупность ферментопатических, электролитных и метаболических нарушений в нефроне приводит к снижению фильтрационно-реабсорбционной функции почек, нарушению микроциркуляции в почечном клубочке [5].

Цель исследования: разработать патогенетически обоснованную технологию профилактики у детей хронических гломерулярных и тубулоинтерстициальных заболеваний почек, ассоциированных с воздействием Cd, Pb, Cr и фенола.

Материалы и методы исследований. Группу наблюдения составили 310 детей в возрасте 4-10 лет с минимальным мочевым синдромом (R80-R82 – 192 чел.) или гломерулярными и тубулоинтерстициальными заболеваниями почек (N00-N15 -118 чел) проживавших на территориях с загрязнением атмосферного воздуха Cd, Pb, Cr и фенолом; группу сравнения – 167 детей с аналогичной патологией (114 чел. – R80-R82; 53 чел. – N00-N15), проживавших на территориях относительного санитарно-гигиенического благополучия. Группы были сопоставимы по гендерному составу и возрасту.

Гигиенические исследования включали: исследование качества атмосферного воздуха (натурные исследования и данные ФИФ СГМ), оценку риска развития заболеваний почек и вклада химических веществ (стандартизованная методика в соответствии с Р 2.1.10.1920-04) [7]. Эпидемиологические исследования проводились по данным официальной государственной статистики за период 2009-2014 гг.; анализировался уровень заболеваемости детского населения N00-N15 (МКБ-10) на территориях исследования относительно среднекраевых и среднероссийских данных. Клиническое обследование включало: изучение анамнестических данных о длительности заболевания, частоте, продолжительности и клинической выраженности рецидивов, сведений о наследственных и перинатальных факторах риска, данных ранее проведенных лабораторных и инструментальных исследований, оценку общесоматического статуса и состояния мочевыводящей системы (данные амбулаторных карт развития ребенка (уч. ф. 112). Оценка функционального состояния почек проводилась по результатам исследования общего анализа мочи, пробы по Зимницкому, биохимического анализа крови, мочи (микроскоп лабораторный «Micros MC-200», Австрия; автоматический биохимический анализатор «Konelab», Финляндия; спектрофотометр ПЭ-5300в, Россия). Для морфометрической характеристики почек и оценки почечного кровотока выполнялось ультразвуковое исследование (ультразвуковой сканер «Toshiba Aplio XG», Япония, с линейным 7-14 МГц и конвексным 3-6 МГц датчиками). Лабораторное обследование включало: оценку окислительно-антиоксидантных процессов (общая антиоксидантная активность сыворотки крови, содержание малонового диальдегида, супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, гидроперекиси липидов, каталазы), факторов неспецифической резистентности (показатели фагоцитоза), специфической сенсибилизации (специфический JgE к Cr, JgG к Cd, Pb, фенолу). Исследования выполнялись по стандартным методикам с использованием микроскопа «Micros MC-200» (Австрия), автоматического биохимического анализатора «Konelab» (Финляндия) и иммунофер-ментного анализатора «ELx808». Химико-аналитические исследования содержание Cd, Pb, Cr и фенола в крови выполнялись на спектрофотометре Analist фирмы PERKIN-ELMER (США), газовом хроматографе «Хроматэк-Кристалл-5000» (Йошкар-Ола, Россия) и масс-спектрометре ICP-MS фирмы Agilent 7500сх (США).

Все медико-биологические исследования проводились на базе лицензированных медицинских учреждений, с соблюдением этических принципов, изложенных в Хельсинской Декларации (1975 г с доп. 1983 г) и в соответствии с Национальным стандартом РФ ГОСТ-Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6

GCP) (утвер. 27.09.2005). Для статистической обработки использовали методы математической статистики (Statistica 6.0 и др.). Сопоставление качественных бинарных признаков проводили методами непараметрической статистики с построением и анализом двумерных таблиц сопряженности с использованием критерия хи-квадрат (χ2), для количественных признаков использовали двувыборочный критерий Стьюдента. Оценку зависимостей между признаками проводили методами однофакторного дисперсионного анализа (для качественных признаков) и корреляционно-регрессионного анализа (для количественных переменных).

Результаты исследования. Результаты гигиенических исследований показали, что на территории проживания группы наблюдения имело место загрязнение атмосферного воздуха Cd (0,000010-0,000050 мг/м³), Pb (0,000015-0,000043 мг/м³), Cr (0,000015-0,000047 мг/м³) и фенолом (0,0012-0,0073 мг/м³), что формирует неприемлемый риск развития заболеваний почек у населения (HI=1,1-4,03; вклад Cd, Pb, Cr и фенола 81-100%), в то время как на территории сравнения риск не превышал допустимый уровень (HI<1,0).

Показатель заболеваемости детского населения болезнями класса N00-N15 на территории исследования достигал 28,2-42,4‰, что в 1,7-2,6 раза выше территорий сравнения (16,2‰-14,5‰). Установлена причинно-следственная связь между уровнем загрязнения атмосферного воздуха Cd, фенолом и частотой встречаемости у детей N00-N15 (R2=0,37-0,41; F=81,62-117,48; p=0,03-0,04). Результаты химико-аналитических исследований показали, что в группе наблюдения у детей с болезнями классов R80-R82 и N00-N15 содержание в крови Cd превышает референтный уровень (0,00030 мкг/см3) в 1,4-2,1 раза (0,00042±0,00007 мкг/см3 и 0,00064±0,00003 мкг/см3 соответственно; р=0,0006-0,001), Pb – в 1,2-1,6 раза (0,115±0,006 мкг/см3 и 0,160±0,002 мкг/см3 соответственно против 0,1 мкг/см3; р=0,009-0,001), Cr – в 1,2-1,8 раза (0,0171±0,003 мкг/см3 и 0,0248±0,004 мкг/см3 против 0,0141 мкг/см3, р=0,05), фенола – в 1,3-4,8 раза (0,0131±0,0030 мкг/см3 и 0,0475±0,0030 мкг/см3 против 0,01 мкг/см3, р=0,05).

В ходе изучения анамнеза установлено, что у детей группы наблюдения частота рецидивов заболевания и его трансформации в N00-N15 в 2,5 раза выше (р=0,01), чем в группе сравнения. Анализ данных клинико-функционального и лабораторного обследования позволил установить, что для детей с R80-R82, ассоциированным с воздействием Cd, Pb, Cr и фенола характерно: наличие предрасполагающих факторов в виде наследственной отя-гощенности по нефропатологии, малых аномалий развития органов мочевой системы, перинатальных факторов риска (OR=1,6-2,3; p=0,02-0,04); длительное повторное течение рецидивов - до 1 месяца, 2-3 раза в год (OR=1,2-1,4; p=0,01-0,03); полиморфизм по гомо- или гетерозиготному варианту генов: CYPOX, RCYT 450, SULTA1 (OR =1,2-1,3; p=0,02-0,04); возраст – 4-7 лет (OR=3,6; р=0,02); отсутствие признаков клинической манифестации патологического процесса (OR=2,2-4,7; р=0,01-0,04); наличие нарушений циркадного ритма выделения мочи (соотношение дневного и ночного диуреза 1:2,5), (OR=2,03; р=0,05; установлена причинно-следственная связь концентрации в крови Cd и Cr - с частотой развития никтурии -R2=0,41; F=52,71; p=0,02); обеднение кровотока в подкапсульной зоне почек (OR=1,27; р=0,04; установлена причинно-след-ственная связь концентрации в крови Cd и фенола – с обеднением кровотока в подкапсульной зоне почек - R2=0,39-0,44; F=28,22-51,73; p=0,01-0,04); снижение концентрационной функ-ции почек с недостаточной амплитудой изменения удельного веса мочи в течение суток до 0,006 у.е. (OR=2,3; р=0,04); снижение канальцевой реабсорбции до 90-95% (OR=3,1; p=0,03); наличие рецидивирующей протеинурии (0,033‰), (OR=1,6; p=0,01); микрогематурии (OR=1,3; p=0,01), оксалатурии (OR=1,6; p=0,02); установлена причинно-следственная связь концентрации в крови Cd, фенола с тенденцией к гипо-стенурии (R2=0,33-0,49; F=28,17-35,81; p=0,02-0,03), концентрации Cd и Pb – со снижением показателя канальцевой реабсорбции (R2=0,41-0,46; F=52,82-63,72; p=0,01-0,03); концентрации Cd и Cr – с рецидивирующей протеинурией, микрогематурией и оксалатурией (R2=0,36-0,54; F=27,14-89,43; p=0,03-0,05); характерно повышение показателей абсолютного фагоцитоза (OR=1,6; p=0,01) и фагоцитарного числа (OR=2,5; p=0,01) относительно физиологической нормы в 1,2-2,3 раза соответственно; установлена причинно-следственная связь концентрации в крови Cd и фенола с повышением абсолютного фагоцитоза и фагоцитарного числа (R2=0,35-0,47; F=15,77-62,24; p=0,03-0,05); повышение антиоксидантной активности сыворотки крови на 25-30%, содержания супероксиддисмута-зы, глутатионпероксидазы и гидроперекисей липидов на 30-50% относительно физиологической нормы (OR=1,3-1,7; p=0,02-0,04); установлена причинно-следственная связь концентрации в крови Cd, Pb и фенола с повышением антиоксидантной активности сыворотки (R2=0,29-0,41; F=34,48-55,14; p=0,02-0,04); концентрации в крови Cd и фенола с повышением содержания супероксиддисму-тазы, глутатионпероксидазы и гидроперекисей липидов (R2=0,44-0,53; F=71,53-98,33; p=0,04-0,05).

Для детей с N00-N1, ассоциированными с воздействием Cd, Pb, Cr и фенола, характерно: наличие предрасполагающих факторов в виде наследственной отягощенности по нефропатологии, малых аномалий развития органов мочевой системы, перинатальных факторов риска (OR=1,7-3,1; р=0,01-0,03); длительное повторное течение рецидивов (до 1,5-2,0 месяцев, более 3 раз в год) (OR=1,6-2,5; p=0,02-0,04); наличие полиморфизма по гомо- или гетерозиготному варианту генов: CYPOX, RCYT 450, SULTA1 (OR=1,3-1,5; p=0,02-0,03); возраст детей – старше 7 лет (OR=2,6; р=0,03); наличие в период обострения дизурических явлений, тяжести в пояснице, симптомов интоксикации, отсутствие температурной реакции (OR=2,4-3,5; р=0,01-0,03); у 12% больных обострения протекают на фоне артериальной гипертензии (132,2±6,1мм. рт. ст.); нарушение циркадного ритма выделения мочи (соотношение дневного и ночного диуреза 1:1,8-2,0), (OR=2,59; р=0,02; установлена причинно-следственная связь концентрации в крови Cd, фенола – с частотой развития никтурии -R2=0,33-0,49; F=44,23-73,11; p=0,03); обеднение кровотока в подкапсульной зоне почек (OR=2,7; р=0,02); отклонение от нормативных значений показателей спектрограммы (скорость кровотока, индекс резистентности – ниже 0,6 у.е., пульсационный индекс – ниже 1,1 у.е., систоло-диастолический индекс, увеличение диапазона значений индекса резистентности от ствола к периферическим артериям более 0,04-0,05 у.е.) (OR=1,6-2,4; р=0,01-0,03); повышение эхогенности паренхимы почек (OR=1,38; р=0,03); установлена причинноследственная связь концентрации в крови Cd – с обеднением кровотока в подкапсульной зоне почек, (R2=0,26; F=32,67; p=0,03); концентрации в крови Cd, фенола, Cr – с отклонением от нормативных значений показателей спектрограммы (R2=0,23-0,44; F=28,46-43,27; p=0,01-0,04); концентрации в крови Cd, фенола и Pb – с повышением эхогенности паренхимы почек (R2=0,18-0,51; F=39,36-54,22; p=0,01-0,05); снижение концентрационной функции почек с амплитудой изменения удельного веса мочи в течение суток ниже 0,006 у.е. (OR=2,6; р=0,03); снижение показателя канальцевой реабсорбции ниже 90% (OR=2,7; p=0,02); наличие β2-микроглобулина в моче (OR=2,4; p=0,04); рецидивирующая микрогематурия, протеинурия (0,033‰ и >), абактериальная лейкоциту-рия, глюкозурия, гиперурикурия, оксалатурия, фосфатурия, кальциевая кристаллурия (OR=1,3-3,4; p=0,01-0,04); установлена причинно-след-ственная связь концентрации в крови Cd, фенола с тенденцией к гипостенурии, наличием β2-микроглобулина в моче, абактериальной лейкоцитурией (R2=0,19-0,43; F=21,57-39,31; p=0,01-0,03), концентрации Cd и Pb – со снижением канальцевой реабсорбции, фосфатурией (R2=0,27-0,39; F=17,63-49,18; p=0,01-0,03); концентрации Cd и Cr – с рецидивирующей протеинурией, микрогематурией, глюкозурией и оксалатурией (R2=0,26-0,34; F=16,74-43,23; p=0,02-0,05); снижение показателей абсолютного фагоцитоза, фагоцитарного числа и фагоцитарного индекса (OR=1,2-1,4; p=0,01-0,04) относительно физиологической нормы в 1,2-1,3 раза; установлена причинно-следственная связь концентрации в крови Cd, Cr и фенола – со снижением абсолютного фагоцитоза, фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа (R2=0,29-0,38; F=36,41-49,11; p=0,02-0,04); повышение/снижение относительно физиологической нормы антиоксидантной активности сыворотки крови на 35-50% и 20-25% соответственно, содержания супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы на 30-50% и 15-20% (OR=1,4-1,6; p=0,02-0,05); повышение содержания каталазы, гидроперекисей липидов и малонового диальдегида на 3035% (OR=2,1-2,5; p=0,01-0,04); установлена при-чинно-следствен-ная связь концентрации в крови Cd и фенола – со снижением антиоксидантной активности сыворотки, содержания супероксид-дисмутазы, глутатионпероксидазы (R2=0,16-0,31; F=20,18-34,98; p=0,02-0,03); концентрации в крови Cd и фенола - с повышением содержания каталазы, гидроперекисей липидов и малонового диальдегида (R2=0,33-0,47; F=38,52-61,73; p=0,02-0,05).

Таким образом, ведущими патогенетическими механизмами развития и прогрессирования гломерулярных и тубулоинтерстициальных заболеваний почек, ассоциированных с воздействием Cd, Pb, Cr и фенола, является развитие оксидатив-ного стресса и нарушение процессов внутриклеточного дыхания на уровне нефрона у детей с на-следственными/перинатальными факторами риска развития почечной патологии и наличием генетической предрасположенности к нарушениям метаболизма металлов и органических соединений. Дистрофические изменения нефрона, связанные с прямым цитотоксическим действием Cd, Pb, Cr и фенола, усугубляются нарушениями почечной микроциркуляции и снижением активности факторов неспецифической резистентности, что, в совокупности, формирует патоморфологичекую основу прогрессирования «малого мочевого синдрома» в хронические гломерулярные и тубулоинтерстициальные заболевания почек. На основании полученных результатов была разработана специализированная программа профилактики гломерулярных и тубулоинтерстициальных заболеваний почек, ассоциированных с воздействием Cd, Pb, Cr и фенола, базирующаяся на сочетанном использовании диетотерапии, методов эфферентной терапии и патогенетически обоснованных фармакологических средств.

Диетотерапия обеспечивает эффективную элиминацию Cd, Pb и Cr через желудочнокишечный тракт, повышение скорости метаболизма фенола, снижение активности процессов перекисного окисления, повышение функциональной активности систем антиоксидантной защиты, оказывает цитопротекторное действие. В рацион питания рекомендуется включать продукты с выраженными антиоксидантными свойствами, богатые клетчаткой и пектинами, а также продукты с цито-протекторными свойствами (картофельно-капустная диета, нежирные сорта рыбы и мяса, макаронные изделия, крупы, овощи, ягоды, сливочное и растительное масло, кисели и компоты из сливы, изюма, кураги, груш, яблок; исключаются продукты богатые аскорбиновой кислотой, оксалатами, экстрактивные мясные блюда, а также продукты, раздражающие канальцевый аппарат почки: облигатные аллергены, пряности, маринады, копчености, травы, обладающие острым вкусом).

Водно-элиминационная терапия обеспечивает повышение активности процессов микроциркуляции в почках, усиливает почечный плазмоток и фильтрацию мочи в почечных клубочках, что повышает эффективность ренального механизма элиминации Cd, Pb, Cr, фенола и его метаболитов. Суточный объем потребляемой жидкости определяется из расчета: 50-60 мл на 1 кг веса ребенка;

суточный объем минеральной воды (Боржоми, Славяновская, Смирновская, столовые минеральные воды) из расчета 3-5 мл/кг/сут в 3 приема; 200400 мл теплой минеральной воды (в зависимости от возраста) рекомендуется назначать на ночь.

Комплексное использование патогенетически направленных фармакологических препаратов обеспечивает снижение активности процессов перекисного окисления липидов (поливитамины и мультиминералы; код АТХ:A11AA04), повышение антиокислительной защиты клеток, активацию процессов митохондриального дыхания (метаболические средства, антигипоксанты и антиоксиданты, регуляторы водно-элект-ролитного баланса и кислотно-щелочного равновесия, код АТХ: V03AX и A16AA01) и стабилизацию кальциевого гомеостаза клетки (препараты, нормализующие обмен кальция, код АТХ: M05BA01). Препараты назначаются в возрастных дозировках с учетом индивидуальной переносимости и имеющихся противопоказаний.

Специализированные    профилактические программы реализуются до достижения приемлемого уровня риска развития заболеваний почек, обусловленного ингаляционным поступлением Cd, Pb, Cr и фенола и предназначены детям, находящимся в стадии субкомпенсации /компенсации основного патологического процесса. Длительность профилактических программ – 21 день, кратность – 1-2 раза в год.

Профилактическая программа была апробирована у 264 детей с заболеваниями почек R80-R82 и N14.3, N15.8, ассоциированными с ингаляционным воздействием Cd, Pb, Cr и фенола. Оценка эффективности программы показала: снижение в течение года на 25-30% числа зарегистрированных случаев обращений детей за медицинской помощью по поводу «минимального мочевого синдрома» и хронических гломерулярных и тубулоинтерстициальных заболеваний почек; на 30-50% – показателя «впервые зарегистрированных случаев» гломерулярных и тубулоинтерстициальных заболеваний почек; на 40-50% – экономических потерь, связанных с оплатой листов нетрудоспособности по уходу.