Маркеры нарушения почечной функции после перкутанной нефролитотрипсии

ВВЕДЕНИЕ

Мочекаменная болезнь (МКБ) занимает весомое место в урологической практике. Нефролитиаз является одним из распространенных заболеваний, на долю которого приходится до 80-90% всех мочевых камней. Высокая заболеваемость МКБ имеет социально-экономические последствия [1]. По данным исследований, в промышленно развитых странах имеется неуклонный рост распространенности МКБ. В США распространенность МКБ увеличилась с 3,8% в 1988 г. до 10,1% к 2015 г., в Германии – с 4,0 до 4,7% в период с 1979 по 2001 год, в Японии – с 4,3% в 1965 год до 9,0% в 2005 г., в Южной Корее – с 3,5 до 11,5% в период с 1998 по 2013 г. [2]. Наибольшая заболеваемость мочекаменной болезнью зарегистрирована в Саудовской Аравии с ростом от 6,8 до 19,1% в период с 1989 по 2008 год [3]. В нашей стране прирост заболеваемости МКБ с 2005 по 2019 г. составил 35,4% [4-6].

Эра перкутанного лечения нефролитиаза началась с простой чрескожной пункции, проведенной Т. Hillier в 1865 г. Дальнейшие разработки перкутанного доступа, оптимального положения пациента, развитие специальной техники и инструментария позволили расширить спектр перкутанных вмешательств с использованием минии микроперкутанных техник [7]. Данные многочисленных исследований демонстрируют, что стандартная перкутанная нефролитотрипсия (ПНЛ) с использованием кожуха размером 26-30 Ch имеет ряд осложнений, которые, в большинстве случаев, обусловлены дилатацией кожно-почечного тракта и ренальными манипуляциями [8], и при коралловидных конкрементах часто требуется применение лапароскопических технологий [9, 10]. Мини-технологии, разработанные с целью нивелирования травматичности доступа, направлены на уменьшение рисков осложнений, однако, по причине увеличения длительности процедуры могут приводить к перфузионнопрессорным осложнениям и перегреву ирригируемой жидкости [11].

Современный тренд хирургии МКБ – переход от дистанционной литотрипсии к контактным методикам, которые характеризуются результативностью и быстрой реабилитацией, но зачастую приводят к появлению отсроченных послеоперационных осложнений, нарушающих функционирование мочевой системы и, в ряде случаев, к развитию хронической болезни почек (ХБП).

МКБ, являясь хроническим рецидивирующим заболеванием, в сочетании с ХБП нередко приводят к прогрессированию почечной недостаточности. У пациентов с МКБ в популяционных исследованиях отмечен более низкий уровень скорости клубочковой фильтрации (СКФ) [12].

Острое повреждение почек (ОПП) во время интраоперационной интервенции ухудшает прогнозы реабилитации и влияет на динамику болезни. До 2002 года официально не существовало методов детекции ОПП [13]. Ситуация изменилась с появлением первоначальных критериев RIFLE, которые были установлены во время второй конференции ADQI (Acute Dialysis Quality Initiative), состоявшейся в Виченце в мае 2002 г. RIFLE – это аббревиатура каждой степени повреждения: Risk of renal injury – Риск почечного повреждения, Injury to the kidney – Повреждение почек, Failure of kidney function – Недостаточность почечной функции, Loss of kidney function – Утрата функции почек, End stage disease – Терминальная стадия заболевания [14].

Разработка критериев AKIN (Acute Kidney Injury Network) [15] и недавно разработанная известная классификация стадий KDIGO (Kidney Disease: Improving Global Outcomes) позволили определять тяжесть ОПП с учетом изменения уровня креатинина в сыворотке [16]. Но диагностика ОПП, основанная на определении креатинина, свидетельствует только о совокупном уровне клубочковой фильтрации. При этом изменение уровня креатинина определяется только через 48-72 ч при повреждении более 50% паренхимы. Данный маркер недостаточен для определения нарушения почечной функции на ранних стадиях [12]. Это, в свою очередь, затягивает время начала принятия тактических решений.

С целью достоверной и своевременной диагностики нарушения почечной функции были проведены исследования по разработке новых биомаркеров ОПП. Биомаркеры для оценки гломерулярной зоны определяют функциональный статус и уровень повреждения клубочков и наличие воспалительных реакций (рис. 1) [17]. В настоящее время активно используются современные биомаркеры острого почечного повреждения: цистатин С, NGAL (neutrophil gelatinase–associated lipocalin – липокалин, ассоциированный с желатиназой нейтрофилов), KIM-1 (kidney injury molecule-1 – молекула повреждения почек-1), ИЛ-18 (интерлейкин-18) [18].

Рис. 1. Зоны образования биомаркеров острого повреждения почек [17]
Fig. 1. Zones of formation of biomarkers of acute kidney injury [17]

Основными критериями рутинного анализа перкутанных методов лечения мочекаменной болезни являются полноценность очищения от камней, сроки госпитализации и периоперационные осложнения. Однако до сих пор нет исследований, изучающих вопросы динамики изменений почечной функции после стандартных и миниинвазивных вариантов ПНЛ.

Цель: изучение влияния различных методов перкутанного доступа на уровень острого почечного повреждения у пациентов с мочекаменной болезнью.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Характеристика исследования: данная работа представляет собой простое сравнительное неконтролируемое исследование, которое разработано и проведено в соответствии с требованиями законодательства РФ, а также международных этических правил и предписаний, регламентирующих проведение клинических исследований с участием пациентов. Протокол исследования был одобрен Локальным независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России.

Настоящее исследование основано на изучении данных пациентов, оперированных по поводу МКБ в Центре урологии, нефрологии и литотрипсии клинической больницы им. Н.А. Семашко с 2022 по 2023 год методом перкутанной нефролитотрипсии по поводу одиночных камней почек размерами до 20 мм. Всеми пациентами подписаны формы информированного согласия на участие в исследовании, где в дополнение к основному алгоритму врачебного осмотра отображалась информация по разъяснению целей и задач проводимого исследования.

Больные были распределены на 2 группы в зависимости от величины доступа и площади травмированной паренхимы при однородности составляющих калькулезного процесса. Первой группе (10 пациентов) выполнена стандартная ПНЛ с формированием доступа 28 Ш, у второй группы (11 пациентов) использована мини-ПНЛ техника с формированием кожнопочечного канала 16 Ш.

Всем пациентам на этапе предоперационной подготовки выполнена компьютерная томография почек с контрастированием для определения положения, размера и плотности камня, а также для установления особенностей архитектоники полостной системы почек. Проведены рутинные клинические, биохимические и бактериологические лабораторные исследования.

В качестве энергии литодеструкции использована ультразвуковая фрагментации (SHOCKPULSE-SE, Olympus, Япония). Операция осуществлялась по стандартной методике в Galdakao-модифицированном положении Valdivia на спине через один пункционный ход, при этом использовалось одномоментное бужирование почечно-кожного канала.

В качестве маркеров почечного повреждения исследованы следующие параметры: креатинин, цистатин С, NGAL, KIM-1, ИЛ-18 с оценкой до оперативного вмешательства и через 12, 24 и 48 ч после вмешательства. Анализ проводился на иммуноферментном (ИФА) анализаторе. Исследование уровня сывороточного креатинина осуществляли до операции и на 1, 2 сутки в послеоперационном периоде.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Для исследования был отобран 21 пациент с калькулезным поражением почек. Значимых отличий в группах по полу, в возрасте, индексе массы тела, размерах и плотности камней не отмечено (табл. 1). Средняя плотность камней в 1 группе составилo 699,3 HU, а во второй группе – 680,3 HU. Среднее время операции при стандартных методиках ПНЛ составила 123 мин, при миниперкутанных методиках – 163 мин.

Динамика маркеров ОПП

Цистатин С – низкомолекулярный белок, являющийся ингибитором протеазы цистеина, в виду своих размеров (13кДа) фильтруется в почечных клубочках и, в отличии от креатинина, полностью реабсорбируется у здоровых лиц в проксимальных канальцах [19].

При исследовании Цистатина С исходно отмечен повышенный уровень цистатина С до оперативного вмешательствах в обеих группах. Динамика уровня цистатина С по отношению к исходному в 1 группе была следующей: повышение уровня цистатина С на 7,4%, 28,4%, 6,4% через 12, 24 и 48 часов после операции, во 2 группе отмечено снижение уровня цистатина С на 9,4%, 32,5%, 30% соответственно (табл. 2).

NGAL – белок с молекулярной массой 25 кДа, образующийся во всех клетках организма. NGAL свободно фильтруется в клубочках почек, в значительной степени реабсорбируется клетками проксимальных канальцев путем эндоцитоза. Уровень белка NGAL резко повышается после токсического повреждения почек [20]. По данным нашего исследования, изменение NGAL характеризовалось значительным повышением его уровня в 1 группе через 12 и 24 часа после оперативного вмешательства. Во 2 группе отмечалось незначительное повышение уровня NGAL после операции. Динамика концентрации NGAL от начальной концентрации к 12, 24 и 48 ч в 1 группе характеризовалась увеличением на 69,2%, 76,6% и 24%, во второй – на 10,5%, 9,7% и 3,6%, соответственно (табл. 2).

KIM-1 – трансмембранный гликопротеин с молекулярной массой 90 кДа. В норме данный биомаркер в тканях почек не обнаруживается, однако при ишемическом или токсическом повреждении концентрация KIM-1 увеличивается в сыворотке крови и в моче [21].

Исходные концентрации KIM-1 у пациентов в обеих группах были в пределах референтных значений. Уровень KIM-1 продемонстрировал максимальное повышение от предоперационного уровня к 1 суткам после операции, более значимое во 2 группе (67,2%), по сравнению с 1 группой (45,4%). В течение 48 часов отмечена динамика по снижению уровня KIM-1 по отношению к исходному значению. Так, концентрация KIM-1 в 1 группе через 48 часов была снижена на 20,6% от исходного, а во 2 группе повышена на 3,2% от исходного уровня (табл. 2).

Интерлейкин-18 (ИЛ-18) – провоспалительный цитокин из семейства интерлейкина 1, который синтезируется в некоторых тканях, включая эпителиальные клетки проксимальных канальцев. Повышается секреция ИЛ-18 при повреждении почечных канальцев [22]. В нашем исследовании в обеих группах концентрация интерлейкина не превышала нормативные значения. Однако были выраженные различия в динамике изменений уровня ИЛ-18 в двух группах: так если в 1 группе не отмечено значительных изменений уровня ИЛ-18 в послеоперационном периоде от исходного, то во второй группе зарегистрировано снижение значений. Данные концентрации ИЛ-18 в 1 группе продемонстрировали снижение на 2,5%, 4,6% и на 1,2% через 12, 24 и 48 ч. В свою очередь, во 2 группе отмечено снижение уровня цитокина через 12, 24 и 48 ч на 20,8%, 32,9% и 13,7%, соответственно (таб. 2).

Таблица 1. Общая характеристика пациентов
Table 1. Patient сharacterization

Таблица 2. Динамика уровня маркеров ОПП относительно исходного уровня в группах
Table 2. Dynamics of the level of OKF markers from the initial level in groups

ОБСУЖДЕНИЕ

Современные методы лечения МКБ, несмотря на их минимальную инвазивность, характеризуются нарушениями целостности паренхимы почки, начиная с пункции полостной системы и дилатации кожно-почечного тракта с установкой кожуха, а также повреждения ее при гипертракции ригидного инструмента. В связи с чем были проведены исследования динамики уровня клубочковой фильтрации после перкутанной нефролитотрипсии. Следует также помнить о прессорном механизме острого почечного повреждения при неконтролируемой ирригации во время нефроскопии.

D. Reich с соавт. проанализировали результаты лечения пациентов после перкутанной нефролитотрипсии и обнаружили появление признаков ОПП в 24,9% случаев. Из них 1 стадия повреждения была в 81,7% и быстрое восстановление функции, ОПП 2 стадии и выше определено у 18,2% пациентов. Установлено, что пациенты, перенесшие ОПП, в большей степени подвержены в послеоперационном периоде развитию сепсиса, сердечно-сосудистых осложнений, а также более длительно пребывают в отделении интенсивной терапии [23].

M. Balasar и соавт. исследовали влияние калькулезного процесса и характеристик хирургического воздействия при ретроградной интраренальной хирургии (РИРХ), ПНЛ и микро-ПНЛ на уровень KIM-1. Материал для исследования был взят у 60 пациентов с МКБ в день операции, через 4 часа и 14 дней после оперативного вмешательства. По данным исследования, выявлена прямая корреляция между размером камня и уровнем KIM1/креатинин. Отмечено снижение KIM-1/креатинин через 4 часа в группе ПНЛТ, однако в группах РИРХ и микроПНЛ через 4 часа отмечено увеличение показателей. В группе ПНЛ и РИРХ через 14 дней выявлено снижение его ниже предоперационного уровня, а в группе микроПНЛ через 14 дней показатели были сопоставимы с предоперационным уровнем. Увеличение KIM-1/креатинин у пациентов с крупными камнями связано, вероятнее всего, с наличием массивной оксалатурии, воспалительного процесса в почках, повышенного уровня внутрилоханочного давления. Значительное снижение KIM-1/креатинин в группе ПНЛ на 14 день после вмешательства обусловлено низким уровнем прессорного параметра во время процедуры, отсутствие резидуальных камней и адекватным дренированием почек. А изменения KIM-1/креатинин в группе РИРХ, вероятно, связаны с высоким внутрилоханочным давлением и наличием остаточных мелких фрагментов в полостной системе почки [21].

M. Daggulli и соавт. оценивали биомаркеры ОПП Cr, KIM-1, NAG, NGAL, L-FABP после ПНЛ, выполненной по поводу камней почек размерами больше 2 см. Определение маркеров производилось за 2 часа до операции и через 2 и 24 часа после оперативного вмешательства. Результаты показали, что соотношения KIM-1/Cr, NAG/Cr, NGAL/Cr значительно увеличились через 24 часа после операции. А изменения L-FABP/Сr после операции были статистически незначимыми. Нарастание концентрации данных биомаркеров связано с наличием обструкции верхних мочевых путей, воспалительного процесса в почках и ишемического повреждения почечной паренхимы [24].

Анализируя данные нашего исследования, мы определили, что повышение концентрации Цистатина С и NGAL после ПНЛ превалировало в 1 группе (стандартная ПНЛ), что связано с более значимым гломерулярными изменениями, а также выделением биомаркеров канальцами из большей по площади поврежденной паренхимы почек. Изменения показателей уровня KIM-1 в послеоперационном периоде были больше во 2 группе (мини-ПЕРК), что связано с наибольшим ишемическим повреждением почечной ткани в связи с прессорным воздействием ирригационной жидкости. Снижение уровня ИЛ-18 во 2 группе связано с меньшим повреждением почечных канальцев и отсутствием воспалительных реакций. Выяснено, что уже через 48 часов все биомаркеры ОПП претерпевают регресс. Для более обоснованного мнения необходимо проведение исследований с большей когортой пациентов.

ВЫВОДЫ

Стандартные и миниперкутанные технологии эффективны и безопасны при чрескожном удалении крупных камней почек при использовании различных источников энергии. Использование минидоступа целесообразно у пациентов с нарушенной почечной функцией в связи с малой площадью травматизации паренхимы почек и быстрым восстановлением почечной функции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Stamatelou K, Goldfarb DS. Epidemiology of Kidney Stones. Healthcare (Basel) 2023;11(3):424. https://doi.org/10.3390/healthcare11030424.
2. Sorokin I, Mamoulakis C, Miyazawa K, Rodgers A, Talati J, Lotan Y. Epidemiology of stone disease across the world. World J Urol 2017;35(9):1301-20. https://doi.org/10.1007/s00345-017-2008-6.
3. Liu Y, Chen Y, Liao B, Luo D, Wang K, Li H, Zeng G. Epidemiology of urolithiasis in Asia. Asian J Urol 2018;5(4):205-14. https://doi.org/10.1016/j.ajur.2018.08.007.
4. Севрюков Ф.А., Малинина О.Ю., Елина Ю.А. Особенности заболеваемости населения Нижегородской области, Приволжского федерального округа и Российской Федерации болезнями мочеполовой системы и предстательной железы. Социальные аспекты здоровья населения 2011;6(22):8. [Sevryukov F.A., Malinina O. Yu., Elina Yu.A. Peculiar features of morbidity of the population with disorders of the genitourinary system and diseases of the prostate gland, in particular, in the Russian Federation, in the Privolzhsky (Volga) federal district, and in the Nizhni Novgorod region. Social'nye aspekty zdorov'ya naseleniya = Social aspects of population health 2011;(6):8. (In Russian)].
5. Аполихин О.И., Севрюков Ф.А., Сорокин Д.А., Карпухин И.В., Пучкин А.Б., Семёнычев Д.В. и др. Состояние и прогнозы заболеваемости взрослого населения Нижегородской области болезнями мочеполовой системы. Экспериментальная и клиническая урология 2012;(4):4-6. [Apolikhin O.I., Sevryukov F.A., Sorokin D.A., Karpuhin I.V., Puchkin A.B., Semyonychev D.V. et al. The state and forecasts of morbidity in the adult population of the Nizhny Novgorod region. Eksperimentalnaya i Klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2012;(4):4-6. (In Russian)].
6. Каприн А.Д., Аполихин О.И., Сивков А.В., Анохин Н.В., Гаджиев Н.К., Малхасян В.А., Акопян Г.Н., Просянников М.Ю. Заболеваемость мочекаменной болезнью в российской федерации с 2005 по 2020 гг. Экспериментальная и клиническая урология 2022;15(2)10-7. [Kaprin A.D., Apolikhin O.I., Sivkov A.V., Anokhin N.V., Gadzhiev N.K., Malkhasyan V.A., Akopyan G.N., Prosyannikov M.Yu. The incidence of urolithiasis in the Russian Federation from 2005 to 2020. Eksperimentalnaya i Klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2022;15(2)10-7 (In Russian)]. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2022-15-2-10-17.
7. De Sio M, Manfredi C, Fusco F, Creta M, Mirone V, Arcaniolo D. Recent advances in percutaneous lithotripsy techniques. Curr Opin Urol 2021;31(1):24-8. https://doi.org/10.1097/MOU.0000000000000829.
8. de la Rosette J, Assimos D, Desai M, Gutierrez J, Lingeman J, Scarpa R, Tefekli A; CROES PCNL Study Group. The Clinical Research Office of the Endourological Society Percutaneous Nephrolithotomy Global Study: indications, complications, and outcomes in 5803 patients. J Endourol 2011;25(1):11-7. https://doi.org/10.1089/end.2010.0424. PMID: 21247286.
9. Конкин А.Д., Мартов А.Г., Севрюков Ф.А., Кнутов А.В., Сергеев В.П. Первый опыт лапароскопической анатрофической нефролитотомии. Урология 2016;(3):112-6. [Konkin A.D., Martov A.G., Sevryukov F.A., Knutov A.V., Sergeev V.P. Initial experience with laparoscopic anatrophic nephrolithotomy. Urologiya = Urologiia 2016;(3):112-6. (In Russian)].
10. Кочкин А.Д., Галлямов Э.А., Медведев В.Л., Биктимиров Р.Г., Мартов А.Г., Севрюков Ф.А. и др. Лапароскопическая пиелолитотомия при коралловидном нефролитиазе. Мультицентровое исследование. Урология 2017;(3):40-5. [Kochkin A.D., Gallyamov E.A., Medvedev V.L., Biktimirov R.G., Martov A.G., Sevryukov F.A., et al. Laparoscopic pyelolithotomy for staghorn kidney stones. a multi-center study. Urologiya = Urologiia 2017;(3):40-5. (In Russian)]. https://doi.org/10.18565/urol.2017.3.40-45.
11. Kallidonis P, Tsaturyan A, Lattarulo M, Liatsikos E. Minimally invasive percutaneous nephrolithotomy (PCNL): Techniques and outcomes. Turk J Urol 2020;46(Supp. 1):S58-S63. https://doi.org/10.5152/tud.2020.20161.
12. Казаченко А.В., Войтко Д.А., Просянников М.Ю., Константинова О.В., Анохин Н.В, Аполихин О.И., Каприн А.Д. Современные маркеры определения функциональной способности почек в урологической практике. Экспериментальная и клиническая урология 2023;16(1):174-87. [Kazachenko A.V., Voytko D.A., Prosyannikov M.Yu. , Konstantinova O.V., Anokhin N.V., Apolikhin O.I., Kaprin A.D. Modern markers for determining the functional ability of the kidneys in urological practice. Eksperimentalnaya i Klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2023;16(1):174-87. (In Russian)]. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2023-16-1-174-187.
13. Menez S, Parikh CR. Assessing the health of the nephron in AKI: biomarkers of kidney function and injury. Curr Opin Nephrol Hypertens 2019;28(6):560-6. https://doi.org/10.1097/MNH.0000000000000538.
14. Bellomo R, Ronco C, Kellum JA, Mehta RL, Palevsky P. Acute renal failure–definition, outcome measures, animal models, fluid therapy and information technology needs: the Second International Consensus Conference of the Acute Dialysis Quality Initiative (ADQI) Group. Critical care 2004;8(4):R204-12. https://doi.org/10.1186/cc2872.
15. Mehta RL, Kellum JA, Shah SV, Molitoris BA, Ronco C, Warnock DG, et al. Acute Kidney Injury Network: report of an initiative to improve outcomes in acute kidney injury. Crit Care 2007;11(2):R31. https://doi.org/10.1186/cc5713.
16. Khwaja A. KDIGO clinical practice guidelines for acute kidney injury. Nephron Clin Pract 2012;120(4):179-c184. https://doi.org/10.1159/000339789.
17. Schrezenmeier EV, Barasch J, Budde K, Westhoff T, Schmidt-Ott KM. Biomarkers in acute kidney injury–pathophysiological basis and clinical performance. Acta Physiologica 2017;219(3):554-72. https://doi.org/10.1111/apha.12764.
18. Gaião SM, Paiva JAOC. Biomarkers of renal recovery after acute kidney injury. Rev Bras Ter Intensiva 2017;29(3):373-81. https://doi.org/10.5935/0103-507X.20170051.
19. Белый Л.Е., Клочков В.В., Клочков А.В. Новые биомаркеры повреждения почек и их использование при малоинвазивном лечении мочекаменной болезни. Экспериментальная и клиническая урология 2023;16(2):67-75. [Belyi L.E., Klochkov V.V., Klochkov A.V. New biomarkers of kidney damage and their use in minimally invasive treatment of urolithiasis. Eksperimentalnaya i Klinicheskaya urologiya = Experimental and Clinical Urology 2023;16(2):67-75. (In Russian)]. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2023-16-2-67-75.
20. Bao GH, Ho CT, Barasch J. The Ligands of Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin. RSC Adv 2015;5(126):104363-74. https://doi.org/10.1039/C5RA18736B.
21. Balasar M, Pişkin MM, Topcu C, Demir LS, Gürbilek M, Kandemir A, Öztürk A. Urinary kidney injury molecule-1 levels in renal stone patients. World J Urol 2016;34(9):1311-6. https://doi.org/10.1007/s00345-016-1765-y.
22. Lin X, Yuan J, Zhao Y, Zha Y. Urine interleukin-18 in prediction of acute kidney injury: a systemic review and meta-analysis. J Nephrol 2015;28(1):7-16. https://doi.org/10.1007/s40620-014-0113-9.
23. Reich DA, Adiyeke E, Ozrazgat-Baslanti T, Rabley AK, Bozorgmehri S, Bihorac A, et al. Clinical considerations for patients experiencing acute kidney injury following percutaneous nephrolithotomy. Biomedicines 2023;11(6):1712. https://doi.org/10.3390/biomedicines110617.
24. Daggülli M, Utangaç MM, Dede O, Bodakci MN, Hatipoglu NK, Penbegül N, et al. Potential biomarkers for the early detection of acute kidney injury after percutaneous nephrolithotripsy. Ren Fail 2016;38(1):151-6. https://doi.org/10.3109/0886022X.2015.1073494.