В современном мире все чаще встречается хроническая почечная недостаточность (ХПН), сопровождающаяся азотемией, гиперфосфатемией и не имеющая в своём патогенезе клинически патогноманичных признаков [2; 3; 12]. Во многих случаях очевидных клинических признаков ХПН не развивается даже при развитии выраженной азотемии, когда уже потеряно более 75% функции нефрона. На поздних стадиях развиваются нерегенеративная анемия, уремический гастрит, язвенный стоматит, галитоз, дегидратация [1]. Этиология ХПН разнообразна и может включать в себя воспалительные, инфекционные, опухолевые или генетические заболевания. Однако в большинстве случаев ХПН обусловлена хроническим тубулоинтерстициальным нефритом неизвестной этиологии, характеризующимся дилатацией и атрофией канальцев, а также интерстициальным воспалением и фиброзом [3; 10]. В настоящее время все большую популярность приобретают различные модельные опыты, способные раскрыть суть патологических процессов и наметить пути их лечения [4; 5]. Весьма перспективна модель ХПН на кошках, которая способна помочь наметить стратегию лечения на ранних стадиях, основанную на соблюдении специальной низкобелковой диеты, сочетающейся с фосфатбиндерами, обеспечивающими часто достоверное снижение азотемии [2].
Цель исследования. В экспериментальных условиях на модели кошек с ХПН оценить влияние фосфатбиндеров на динамику биохимического состава крови.
Материалы и методы
Патофизиологическое исследование проводилось в период с 2011 по 2016 год. В эксперимент взято 40 голов кошек различных пород в возрасте 8-12 лет, массой тела 2,5-5,0 кг, которым по результатам биохимического исследования был поставлен диагноз «хроническая почечная недостаточность III степени» по IRIS (содержание креатинина составляло от 250 до 439 мкмоль/л, по данным International Renal Interest Society, IRIS). Животные были разделены на 4 группы по 10 кошек в каждой.
Животные кошки первой группы (n = 10) в качестве фосфатбиндера получали Альмагель НЕО в дозе 34 мг алгедрата (0,5 мл) на 1 кг массы тела 2 раза в сутки с кормом в течение 30 суток, в последующие 60 суток лечение фосфатбиндерами отсутствовало и животные находились только на диетическом питании. Кошкам второй группы (n=10) давали кормовую добавку Ипакитине (действующее вещество карбонат кальция и хитозан) в дозе 1 г на 5 кг живой массы 2 раза в сутки с кормом в течение 90 суток. Животные третьей группы (n=10) получали Ипакитине с едой, Альмагель НЕО через час после кормления в течение 30 суток и далее только Ипакитине в той же дозе в течение 60 суток; четвертая группа (n=10) служила контролем и не получала фосфатбиндеров. Исследования мочи проводили в день начала эксперимента, на 5, 30 и на 90-е сутки эксперимента. Рентгенологические и ультразвуковые исследования проводили в день начала эксперимента.
Результаты и обсуждение
У экспериментальных животных проводили исследования уровня мочевины, креатинина, общего белка, альбумина, фосфора, общего кальция, калия, натрия. Поскольку при III стадии ХПН уровень креатинина составляет выше 250 мкмоль/л, то можно с уверенностью говорить о потере более 80% функциональной части нефронов (International Renal Interest Society, IRIS). Нарушение электролитного баланса при хронической почечной недостаточности неминуемо. Длительное время считалось, что креатинин и мочевина являются не только маркерами почечной недостаточности, но и вызывают большинство её клинических проявлений [11].
Однако в настоящее время эти взгляды на патогенез ХПН пересматриваются. Сегодня многие авторы склоняются к тому, что наиболее значимыми факторами уремической интоксикации являются, прежде всего, нарушение кальций-фосфорного баланса в организме и развивающийся на его фоне гиперпаратиреоз. На терминальной (IV) стадии ХПН состояние многократно усугубляется ещё и нарушением кислотно-щелочного равновесия в организме, в частности ацидозом [9].
В первые сутки исследования у всех животных отмечали повышение уровня креатинина в 2 и более раза (351,3±7,7 мкмоль/л в 1-й группе; 354,6±4,4 – во 2-й, 339,7±7,8 – в 3-й и 341,6±5,2 - в контрольной), а также мочевины в 2,4 раза (29,5±0,4 – в 1-й, 30,2±2,1 – во 2-й, 28,3±1,6 – в 3-й и 29,2 ± 0,5 ммоль/л - в контрольной группе). Повышение уровня азотистых метаболитов в крови вызвано снижением детоксикационной функции почек. Резкое повышение уровня мочевины обусловлено гиперкатаболическим состоянием животного. Необходимо помнить, что концентрация креатинина может снижаться в результате голодания или продолжительной болезни, поэтому так необходимо отслеживать уровень креатинина в динамике, принимая во внимание степень дегидратации животного, наличие или отсутствие аппетита, потерю живой массы [1].
Необратимые структурные изменения паренхимы почек, такие как повреждение канальцевого эпителия и сосудистого эндотелия, приводят к уменьшению количества функционирующих нефронов, их атрофии и сморщиванию, что и лежит в основе развития ХПН. Невозможность регенерации паренхимы, истощение компенсаторных возможностей почек является характерной особенностью ХПН [12]. В момент поступления наблюдалось достаточно высокое содержание общего белка в сыворотке крови у животных всех групп, хотя нельзя говорить о гиперпротеинемии, значения составляли 73,2±2,2 в 1-й группе, 74,5±2,0 - во 2-й, 70,3±2,2 - в 3-й, 67,8±2,5 г/л - в контрольной. Это может быть обусловлено несколькими факторами: относительное повышение общего белка может быть связано с рвотой, кахексией и явлением сгущения крови. Абсолютное же повышение белка в крови в данном случае обусловлено хроническим течением воспалительных процессов – в частности, хроническим нефритом, который диагностируется у 63% кошек с III стадией ХПН. Уровень альбумина в первые сутки близок к нижней границе референтных значений лаборатории (30,7±1,5 - в 1-й группе, 30,0±0,9 - во 2-й, 28,6±2,1 - в 3-й, 29,5±1,5 г/л - в контрольной группе), что обусловлено голоданием животного в течение обычно не менее 3 суток на фоне полидипсии и сниженным аппетитом в течение долгого времени.
В первые сутки у нескольких экспериментальных животных из всех групп наблюдалась гипергликемия с содержанием глюкозы до 11,2 ммоль/л. В целом уровень глюкозы был завышен лишь на 7,5%, что может быть обусловлено, прежде всего, стрессом во время взятия анализа крови. Содержание глюкозы составляло 6,7±0,3 ммоль/л в 1-й группе, 6,6±0,5 - во 2-й, 5,1±0,4 - в 3-й и 7,0±0,3 - в контрольной. У тех кошек, которые в биохимическом анализе венозной крови показывали гипергликемию с уровнем глюкозы выше 8,5 ммоль/л, делали серию экспресс–тестов из капиллярной крови на определение глюкозы для исключения сопутствующих заболеваний, в частности сахарного диабета. При анализе электролитного состава крови в первые сутки отмечали повышение уровня общего фосфора (2,7±0,2 ммоль/л в 1-й группе, 2,8±0,3 - во 2-й, 2,9±0,1 - в 3-й и 2,7±0,15 - в контрольной). Гиперфосфатемия связана у кошек с интенсивным интерстициальным фиброзом и минерализацией [2; 11], ее степень изменяется, как правило, параллельно с ростом мочевины, что является прогностически неблагоприятным признаком [8]. Значения общего кальция находились на нижней границе физиологического показателя: 1,9±0,1 ммоль/л в 1-й группе, 2,0±0,05 - во 2-й, 2,0±0,1 - в 3-й и контрольной группах.
В исследуемых группах в первые сутки наблюдали гипокалиемию и гипонатриемию. Уровень калия составлял 3,1±0,3 ммоль/л в 1-й группе, 2,9±0,2 – во 2-й, 3,0±0,2 – в 3-й и 3,0±0,3 - в контрольной. Уровень натрия: 137,3±5,1 ммоль/л в 1-й группе, 142,1±6,7 - во 2-й, 138,2±5,5 - в 3-ей, 140,1±5,2 - в контрольной группе. По литературным данным, нарастание внутриклеточного содержания натрия, снижение внутриклеточного содержания калия наблюдается при нарушении трансмембранного потока жидкости и развитии гемостазиопатии [6-8].
На 5–е сутки эксперимента после прохождения стандартного курса симптоматического, патогенетического и заместительного воздействия, не прекращая коррекции гиперфосфатемии в трех исследуемых группах, наблюдали улучшение состояния всех животных. Аппетит появился у животных всех групп, но суточная норма потребления корма была снижена приблизительно на 24,5% от рекомендуемой нормы производителей корма согласно весу животного. Самые заметные изменения произошли в концентрациях мочевины, креатинина, фосфора. Концентрация мочевины снизилась на 33% и составляла 20,2±0,4 ммоль/л в 1-й группе, 21,1±0,6 - во 2-й, 19,3±0,6 - в 3-й и 20,2±0,5 - в контрольной. Такая же тенденция прослеживалась в концентрации уровня креатинина, которая снизилась на 14,3% (300,1±6,5 в 1-й группе, 302,7±5,6 - во 2-й, 289,5±5,4 - в 3-й и 304,5±4,5 - в контрольной). Значения фосфора снизились на 17,8% и находились на верхней границе физиологических значений вида (2,2±0,1 ммоль/л в 1-й группе, 2,3±0,2 - во 2-й и 3-й группах, 2,3 ± 0,1 - в контрольной группе).
Ряд проявлений, которые обусловлены гиперфосфатемией и снижением синтеза активного витамина D, ведут к дальнейшему повреждению почек, а также костной ткани и мозга, снижают качество жизни животного. Среди этих осложнений можно назвать снижение всасывания кальция, увеличение продукции паратиреоидного гормона и снижение продукции кальцитриола [9]. У кошек с III стадией ХПН уровень фосфора в сыворотке крови должен быть в пределах 0,9–1,6 ммоль/л согласно рекомендациям IRIS. Установлено, что ограничение поступления фосфора у животных, подверженных нефропатии, замедляет процесс минерализации паренхимы почек [11]. Следует отметить, что, несмотря на то что уровень мочевины и креатинина не находился в пределах физиологической нормы животного, качество жизни животных всех групп резко улучшилось. Мы это связываем с системным снижением интоксикации организма животного.
Показатели общего белка, альбумина, глюкозы и общего кальция к 5-м суткам наблюдения находились в пределах физиологических значений. Явление гипокалиемии и гипонатриемии к 5-м суткам стало менее выражено, но все равно прослеживалось, значения для калия составляли 3,5±0,2 в 1-й группе, 3,3±0,1 - во 2-й, 3,4±0,1 - в 3-й и 3,4±0,2 - в контрольной; для натрия: 145,5±3,4 в 1-й группе, 147,4±3,5 - во 2-й, 146,1±3,6 - в 3-й и 145,4±3,4 - в контрольной.
К 30-м суткам наблюдения мы отмечали положительную динамику по основным маркерам функциональной активности почек. Содержание мочевины составляло 15,7±0,6; 16,0±0,3; 13,3±0,5 и 20,1±0,8 ммоль/л в 1, 2, 3-й и контрольной группах, что не является нормой, но можно говорить о выраженной динамике снижения мочевины у исследуемых групп (в среднем на 24% от 5 дня курации) в сравнении с контрольной группой. Концентрация мочевины в сыворотке крови может зависеть от ряда внешних факторов, например частоты кормлений, а также внутренних факторов (от степени дегидратации, функции печени), помимо выделительной способности почек [10].
Уровень креатинина в этот же период составляет 264,2±4 в 1-й группе; 260,5±4,7 - во 2-й; 248,4±4,8 - в 3-й и 301,1±6,2 - в контрольной, что по-прежнему классифицировалось как III стадия ХПН по IRIS во всех четырех группах. В среднем от начала эксперимента концентрация креатинина на 30-й день исследования уменьшилась на 24,8% в 1-й группе, 26,4% - во 2-й, 29,8% - в 3-й и 11,8% - в контрольной. Эти цифры уже говорят в пользу предпочтительности выбора совместного применения фосфатбиндеров в тактике коррекции III стадии ХПН.
Концентрация общего белка находилась в пределах нормы на 30-е сутки исследования, понизилась от первоначальных значений в среднем на 7% в исследуемых группах и осталась практически неизменной в контрольной группе. Такое незначительное снижение уровня общего белка может быть причиной компенсации дегидратации животного [3].
Концентрации альбумина, глюкозы к 30-м суткам находились в пределах физиологического показателя у всех групп. Ограничение в фосфоре кошек и дача им препаратов, связывающих фосфаты в кишечнике, приводили к повышению уровня выживания в условиях ХПН [3]. Уровень фосфора на 30-е сутки исследования у всех групп, кроме контрольной (2,3±0,1 ммоль/л) – планомерно снижался и соответствовал 2,1±0,1 ммоль/л - у 1-й, 2,2±0,1 - у 2-й и 1,9±0,1 - у 3-й группы. Анализируя полученные данные, видим, что выраженная динамика в коррекции гиперфосфатемии наблюдается в 3-й группе (уменьшение на 34,5% концентрации фосфора в сравнении с 1-м днем исследования в 3-й группе против 14,8% в контрольной группе).
Содержание общего кальция постепенно возрастало в данный период и составляло 2,2 ± 0,05 ммоль/л в 1-й группе, 2,3±0,05 - во 2-й и 3-й группах, в контрольной группе этот показатель составил 2,1±0,1 ммоль/л. Полностью разрешилась к 30-м суткам ситуация с гипонатриемией во всех группах, что нельзя сказать об уровне калия. Концентрация калия была ниже физиологического показателя в среднем на 5,5% (3,5±0,1 - в 1-й и 2-й, 3,4±0,15 - в 3-й и 3,2 ±0,1 ммоль/л - в контрольной группе).
На 90-е сутки курации выраженная динамика по всем показателям наблюдалась у животных 3-й экспериментальной группы, концентрация креатинина (228,4±4,6 мкмоль/л) позволила перевести животных данной группы на II стадию ХПН 64 по IRIS.Также можно было говорить о полной коррекции гиперфосфатемии: согласно рекомендациям IRIS к III стадии ХПН уровень фосфора в 3-й группе составлял 1,6±0,1 ммоль/л. Однако, принимая во внимания концентрацию креатинина, у кошек со II стадией ХПН уровень фосфора в плазме крови не должен превышать 1,45 ммоль/л согласно тем же рекомендациям, что требует дальнейшей корректировки и наблюдения за концентрацией фосфора в данной группе. Концентрация креатинина в 1-й и 2-й группах продолжала снижаться и составляла 253,3±5,4 и 245,4±4,4 мкмоль/л соответственно, эти значения были значительно ниже (на 18,2%) уровня креатинина в контрольной группе – 290,1±6,5 мкмоль/л. По последним данным, при ХПН креатинин начинает интенсивно выделяться в просвет кишечника и затем разрушается из-за обильного роста сапрофитной бактериальной флоры. Как следствие, элиминация креатинина из организма более чем на 2/3 может происходить через кишечник с выраженным снижением функции почек (III–IV стадии по IRIS). Это является одной из многих причин, осложняющих оценку уровня почечной функции, рассчитанной только по уровню креатинина [9].
Стоит принимать во внимание, что с 31-х суток исследования только животные 2-й и 3-й групп получали лечение, помимо лечебной диеты, которая была прописана животным всех групп с первого дня курации. Следует отметить, что лечение ХПН является одновременно патогенетическим и симптоматическим и направлено на коррекцию водно-электролитных нарушений, коррекцию анемии, гиперфосфатемии и гиперпаратиреоза, предупреждение накопления в организме токсических продуктов обмена [2; 9]. Концентрация мочевины у животных исследуемых групп приблизилась к норме и составляла 12,3±0,5 ммоль/л в 1-й группе, 12,2±0,4 - во 2-й, 10,9±0,5 - в 3-й, что не скажешь о контрольной группе, где уровень мочевины был 15,7±0,5 ммоль/л.
Электролитный состав крови на 90-е сутки в разных группах был не одинаков. Наблюдалась гипокалиемия в контрольной группе (3,4±0,1 ммоль/л), что может быть обусловлено повышенной экскрецией калия с мочой и калом на фоне уремического гастрита или анорексии [10]. В остальных группах уровень калия в пределах нормы (оптимальная концентрация в 3-й группе – 4,0±0,2 ммоль/л). Концентрация натрия была средней для вида во всех группах. Уровень общего кальция максимально повысился у животных 2-й и 3-й групп (2,5±0,1 и 2,45±0,05 ммоль/л соответственно), которые все это время получали фосфатбиндер на основе карбоната кальция. Несмотря на то что количество кальция в данных группах находилось в пределах физиологической нормы, надо помнить, что увеличивается риск гиперкальциемии и кальцификации, так как 20-30% принятого кальция поступает в кровоток. В сравнении концентрация общего кальция в 1-й и контрольной группах была равна 2,2±0,05 и 2,1±0,05 ммоль/л соответственно. Физиологическая гиперфосфатемия наблюдалась на 90-й день у контрольной группы – 2,5±0,1 ммоль/л. Уровень фосфора в 1-й и 2-й группах был выше рекомендованных значений и составлял 1,9±0,05 и 1,8±0,1 ммоль/л соответственно.
Выводы. При биохимическом исследовании крови в первые сутки исследования у всех экспериментальных животных отмечали повышение уровня креатинина и мочевины с нарушением электролитного состава крови. В ходе коррекции состояния животных при хронической почечной недостаточности на III стадии наилучшие результаты были достигнуты при применении двух препаратов из группы фосфатбиндеров: снижение уровня креатинина на 48,7%, мочевины - на 159,6%, фосфора - на 81,3%, нивелирование состояния гипокалиемии и гипонатриемии.
Библиографическая ссылка
Войтова Л.Ю., Медведев И.Н., Зеленова Е.М. ДИНАМИКА БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КРОВИ В ОТВЕТ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФАТБИНДЕРОВ В МОДЕЛИ ТРЕТЬЕЙ СТАДИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ, ВЫПОЛНЕННОЙ НА КОШКАХ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25352 (дата обращения: 13.12.2024).