С.О. Борисов, А.М. Колосов, О.В. Борисов, Ф.І. Костєв

Дослідження вмісту beta-2-мікроглобуліну в плазмі крові та сечі при гострому пієлонефриті та супутньому цукровому діабеті в експерименті за умов медикаментозного впливу

Вступ. Незважаючи на значну кількість експериментальних та клінічних досліджень щодо вдосконалення методів лікування пієлонефриту та супутнього йому цукрового діабету (ЦД), означені нозоформи за темпами приросту серед основних причин летальності посідають відпо-відно друге та третє місця [1, 2, 3, 4]. Так, за останні 10 років кількість летальних випадків від хронічних захворювань нирок у світі зросла на 82,0%, від ЦД - на 93,0% [5, 6 ]. Відомо, що безперечним критерієм хронізації перебігу пієлонефриту є ступінь ушкодження тубулоінтерстиціальної тканини нирок [5, 6, 13]. Одним із факторів несприятливого перебігу гострого пієлонефриту (ГП) є зростання рівняb-2-мікроглобуліну (b2-МГ) у крові та сечі хворих. Підвищення концентрації сивороткового b2-МГ відбувається при субклінічному порушенні функції нирок на рівні клубочків, а зростання вмісту пептиду в сечі свідчить про появу тубулярних уражень [7, 8, 9, 11]. Наводяться дані про те, що b2-МГ є сприйнятливим до модифікації з утворенням кінцевого продукту глікації, спроможного виявити цитотоксичну дію [9, 10, 11, 12, 13].

У сучасній літературі представлені дані, які свідчать про можливість використання b-2-мікроглобуліну як ефективного діагностичного біомаркера при діабетичних ниркових ускладненнях порівняно з визначенням вмісту креатиніну та азоту в плазмі крові [10, 12, 14].

З огляду на вищенаведене, подальше до-слідження патогенетичних особливостей розвитку запальних захворювань нирок на тлі супутнього ЦД, з метою вивчення можливостей коригуючого лікувального впливу є актуальним завданням сучасної урологічної науки.

Мета дослідження: вивчити динаміку вмісту b2-МГ в плазмі крові та сечі щурів в умовах медикаментозного впливу при експериментальному пієлонефриті та супутньому цукровому діабеті.

Матеріал і методи дослідження. Експериментальні дослідження проводилися на щурах лінії Вістар, вагою 200-300 г віком 8-9 міс. Експеримент був здійснений відповідно до «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», які схвалені 3-м Національним конгресом (Київ, 2007) і відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для експериментальних та інших цілей» (Страсбург, 1986).

У першій серії експерименту вивчали вплив ГП при діабеті II типу на рівень b-2-мікроглобуліну в плазмі крові та сечі щурів. Тварини були розділені на п’ять груп: перша група (15 щурів) - контрольна (норма), друга (17 щурів) - тварини з гострим пієлонефритом (ГП), третя (14 щурів) - тварини з ЦД II типу та ГП без медикаментозного впливу (без МВ), четверта (15 щурів) - тварини з ГП на тлі ЦД II типу при етіотропному медикаментозному впливі (ЕМВ), п’ята (16 щурів) - тварини з ГП на тлі ЦД II типу при етіопатогенетичному медикаментозному впливі (еПМВ).

У другій частині експерименту вивчали вплив ГП при ЦД I типу на рівень b-2- мікро-глобуліну в плазмі крові та сечі щурів. Тварини також були розділені на п’ять груп: перша група (15 щурів) - контрольна (норма), друга (17 щурів) - тварини з гострим пієлонефритом (ГП), третя (13 щурів) - тварини з ГП на тлі ЦД I типу без медикаментозного впливу (безМВ), четверта (14 щурів) - тварини з ГП на тлі ЦД I типу при етіотропному медикаментозному впливі (ЕМВ), п’ята (16 щурів) - тварини з ГП на тлі ЦД I типу при етіопатогенетичному медикаментозному впливі (еПМВ).

Діабет II типу викликали шляхом інтраперитонеальної ін’єкції стрептозотоцином в 10 мM цитратному буфері (pH 4,5) дворазово в дозі 35 мг на 1 кг, а діабет I типу одноразовою дозою 55 мг на 1 кг ваги (Байрашева В.К., 2015). При моделюванні стрептозотоцинового діабету II типу тварини отримували висококалорійну жирову їжу. Інсулін вводився діабетичним тваринам з метою запобігання смертності та зниження ваги за умови підтримки гіперглікемії.

У тварин з підтвердженим цукровим діабетом моделювали гострий пієлонефрит (Авер’янова Н.К., 2008). Щурам одноразово ректально уводили ізолят Escherichia coli (ступінь бактеріурії в 1 мл 107 КОЕ), отриманий з сечі пацієнта з клінічною картиною гострого пієлонефриту. На другу добу тварини підлягали холодовому стресу при температурі 0+2 °C протягом 2 годин. Експериментальна модель ГП максимально наближена до протікання гострого пієлонефриту в клінічних умовах.

При етіотропному медикаментозному впливі в групі тварин з ГП та ЦД застосовували внутріш-ньом’язово антибактеріальний препарат цефало-споринового ряду «Гепацеф» дозою 60 мг на кг ваги тварини на добу, протягом 14 днів після моделювання гострого пієлонефриту.

При етіопатогенетичному медикаментозному впливі тварини групи з ГП та ЦД, крім антибіотика, отримували per os препарат метаболізмкоригуючої, енерготропної дії - кислота рибонуклеїнова «Нуклекс» з розрахунку по 21 мг/кг на добу та внутрішньом’язово препарат - інгібітор вільнорадикальних процесів, мембранопротектор, (2-етил-6-метил-3-гідроксіпірідін-сукцинат) «Армадин» 4,5 мг/кг ваги на добу протягом 14 днів після моделювання гострого пієлонефриту.

Через 14 діб після моделювання ГП та ЦД щурів виводили з експерименту з попередньою анестезією тіопенталом натрію (50 мг препарату на кг ваги). У плазмі крові і сечі щурів ви-значали вміст b-2-мікроглобуліну, використо- вуючи ELISA набір для імунофлуоресцентного аналізу (Німеччина).

Статистичну обробку даних проводили за допомогою програми Statistica 5,5.

Результати та їх обговорення. Дослідження рівня b-2-мікроглобуліну в плазмі крові та сечі щурів з гострим пієлонефритом виявило суттєві порушення його вмісту - вірогідне підвищення на 90,6% (р<0,001) та на 145,5% (р<0,001) відповідно до норми (табл. 1).

При ГП та супутньому ЦД II типу, у щурів виявлялося більш виразне підвищення рівня b-2-мікроглобуліну в плазмі крові на 151,6% і в сечі на 218,2% відповідно до норми (р<0,001).

Слід зауважити, що моделювання супутнього стрептозотоцинового ЦД II типу при ГП (без медикаментозного впливу) сприяло вірогідному підвищенню рівня b-2-мікроглобуліну в плазмі крові на 32,0% і в сечі на 29,6% по відношенню до групи тварин тільки з ГП (р<0,05).

При застосуванні ЕМВ у тварин з ГП та супутнім цукровим діабетом II типу, рівень b-2-мікроглобуліну вірогідно відрізнявся від відповідних даних норми - більше на 112,5% і на 163,6% у плазмі крові і сечі відповідно (р<0,001). При цьому виявлена лише наявність тенденції до зниження рівня виучуваного показника щодо даних групи тварин з супутнім стрептозотоциновим цукровим діабетом II типу при ГП (без медикаментозного впливу).

Застосування препаратів багатовекторної дії Нуклекс та Армадін в групі тварин з еПМВ сприяло суттєвому зниженню рівня b-2-мікро-глобуліну в плазмі крові, і в сечі щурів з ГП при супутньому ЦД II типу, який залишався все ж вірогідно підвищеним по відношенню до норми (на 29,7% в плазмі крові та на 54,5% в сечі).

Слід зауважити, що на відміну від групи тварин з ЕМВ, рівень b-2-мікроглобуліну при ПМВ в плазмі крові, і в сечі був вірогідно зниженим по відношенню до групи тварин з ГП (на 32,0% і на 37,0% відповідно) та до тварин із стрептозотоциновим цукровим діабетом II типу при ГП без медикаментозного впливу (на 48,4% і на 51,4% відповідно). При моделюванні стрептозотоцинового ЦД II типу та ГП відзначалась виражена різниця щодо відповідних даних групи тварин з ЕМВ - зниження в плазмі крові на 39,0% та сечі на 41,4% (р<0,001).

При вивченні динаміки рівеня b-2- мікро-глобуліну в плазмі крові та сечі щурів при моделюванні ГП на тлі ЦД I типу (табл. 2), виявлено виразне підвищення вмісту цього показника на 168,8% та на 245,5% щодо норми (р<0,001), а порівнюючи з відповідними показниками групи тварин з ГП було встановлене зростання рівня на 41,0% (р<0,05) та на 40,7% (р<0,01).

Слід вказати, що рівень b-2- мікроглобу-ліну у щурів з ГП та супутнім ЦД I типу при ЕМВ був вірогідно підвищений по відношенню до даних контрольної групи тварин - у плазмі крові на 129,7% і в сечі на 181,8% (р<0,001). При цьому отримані дані при ЕМВ вірогідно не відрізнялися від відповідних даних групи тварин з ГП, і при моделюванні ГП із супутнім ЦД I типу без медикаментозного впливу.

Незважаючи на вірогідно підвищений рівень b-2-мікроглобуліну в плазмі крові, і в сечі тварин із еПМВ при ГП та супутньому ЦД I типу по відношенню до контрольної групи тварин (на 48,4% та на 72,7% відповідно), була виявлена тенденція до нормалізації цього показника. Так, рівень b-2-мікроглобуліну в плазмі крові і сечі щурів з ГП при супутньому ЦД I типу із еПМВ був вірогідно знижений на 22,1% та на 29,6% відповідно щодо групи з ГП, на 44,8% та на 50,0% відповідно, порівняно з показниками групи тварин з ГП при супутньому цукровому діабеті I типу без медикаментозного впливу.

Слід зазначити, по відношенню до даних групи тварин з ЕМВ, вміст b-2-мікроглобуліну в групі тварин з еПМВ при ГП та супутньому цукровому діабеті I типу був вірогідно знижений в плазмі крові на 35,4% та в сечі на 38,7% (р<0,01).

Висновки

1. При моделюванні гострого пієлонефриту в плазмі крові та в сечі щурів виявлено суттєве підвищення вмісту b-2-мікроглобуліну на 90,6% і 145,5% відповідно по відношенню до норми, що свідчить про розвиток оксидативного стресу в тканинах нирок та ушкодження тубулоінтерстиціальних мікроструктур.

2. Виявлено, що супутній гострому пієлонефриту цукровий діабет I і II типів у щурів, сприяв подальшому суттєвому підвищенню рівня b-2-мікроглобуліну: при діабеті II типу в плазмі крові на 151,6% і в сечі на 218,2%, а при діабеті I типу в плазмі крові на 168,8% і в сечі на 245,5% по відношенню до норми (р<0,001), вірогідно відрізняючись від відповідних показників групи тварин з гострим пієлонефритом. Цукровий діабет I та II типів здатний стимулювати ниркову гіперфільтрацію за рахунок збільшення площі поверхні клубочкових капілярів, що нами раніше досліджено методом електронної мікроскопії.

3. Отримані дані щодо змін вмісту b-2-мікроглобуліну свідчать про важливу роль супутнього цукрового діабету II типу, і більшою мірою I типу в розвитку тубулоінтерстиціальних пошкоджень при гострому пієлонефриті у щурів.

4. Застосування етіопатогенетичної медикаментозної корекції на відміну від етіотропної сприяло тенденції до нормалізації рівня b-2-мікроглобуліну в організмі тварин при гост-рому пієлонефриті з супутнім цукровим діа- бетом I та II типів, що проявилось вірогідним зниженням b-2-мікроглобуліну при діабеті I типу в плазмі крові на 35,4% і в сечі на 38,7%, при діабеті II типу в плазмі крові на 39,0% і в сечі на 41,4% по відношенню до групи з етіотропним впливом (р<0,01).

Розкриття. Немає данних для розкриття.