Diagnostic value of cystatin c urine level as an early marker of diabetic nephropathy in children with type 1 diabetes mellitus

Full Text

Развитие диабетической нефропатии (ДН) традиционно диагностируют по повышению экскреции альбумина с мочой и/или скорости клубочковой фильтрации (СКФ) [2]. Данные последних лет указывают на роль канальцевого повреждения в развитии ДН. Так, у больных сахарным диабетом (СД) 1-го типа отмечают повышенную реабсорбцию органических веществ клетками проксимальных канальцев, значимые изменения экскреции фосфора, титруемых кислот, аммиака. Цистатин С свободно экскретируется путём клубочковой фильтрации, а затем подвергается полной канальцевой реабсорбции и катаболизации (без секреции). Содержание цистатина С в моче служит индикатором для оценки тубулярной функции почек [8, 9]. По данным ряда авторов, при нарушении канальцевой функции концентрация цистатина С в моче может возрастать в 200 раз [7]. Традиционно для оценки гломерулярной функции почек при СД 1-го типа определяют СКФ и уровень протеинурии [3], однако некоторые исследователи отмечают недостаточную информативность СКФ, особенно в педиатрической практике [4]. Несмотря на то, что цистатин С свободно фильтруется через клубочки, диагностическая ценность клиренса цистатина С ограничена по сравнению с креатинином (75% против 7%) [5]. По этой причине поиски ранних маркёров ДН на сегодня продолжаются, один из таких изучаемых маркёров - уровень цистатина С в моче [1, 2, 6]. Цель исследования - усовершенствование диагностики ДН на ранних стадиях её развития путём изучения экскреции цистатина С с мочой у детей с СД 1-го типа. В работу включены данные 83 детей в возрасте от 11 до 18 лет с СД 1-го типа, находившихся на лечении в эндокринологическом отделении областной детской клинической больницы г. Харькова в период 2010-2012 гг. Критериями исключения пациентов из исследования были диабетический кетоацидоз, гипогликемия, длительность СД меньше 1 года, хронические заболевания почек, воспалительные заболевания и врождённые аномалии развития органов мочевыделительной системы, пузырно-мочеточниковый рефлюкс. Дети были разделены на три группы: первая группа - с продолжительностью СД от 1 до 2 лет (n=18, средний возраст 14±2,1 года), вторая группа - от 2 до 5 лет (n=24, средний возраст 14±1,5 года); третья группа - более 5 лет (n=41, средний возраст 15±2,9 года). Средняя продолжительность СД у детей первой группы составила 1,3±0,49 года, во второй группе - 3,8±1,04 года, в третьей группе - 8,6±2,4 года. В четвёртую (контрольную) группу включены 10 практически здоровых детей (средний возраст 14±2,1 года) без патологии почек и эндокринной системы. Всем детям проводили общеклиническое обследование, лабораторную оценку функционального состояния почек, у детей с СД 1-го типа осуществляли контроль компенсации заболевания согласно рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (2006). Содержание цистатина С в утренней моче изучали с помощью иммуноферментного анализа на анализаторе «Labline-90» (Австрия) с использованием коммерческой тест-системы производства фирмы «Biovendor Human Cystatin C ELISA» (Чехия) согласно инструкции. Результаты исследований были обработаны при помощи пакета статистического анализа данных «Statistica 7.0». Для сравнения выборочных долей использовали метод углового преобразования с критерием Фишера, для сравнения показателей более чем в двух группах с негауссовским распределением применяли непараметрический анализ Краскела-Уоллисса (KW) с определением медианы (Me), верхнего (Uq) и нижнего (Lq) квартилей. Для сравнения парных независимых выборок использовали критерий Манна-Уитни (MW). Статистически значимыми различия считали при р <0,05. При изучении манифестации ДН при СД стояла задача выяснения роли наследственности. Заболевания почек у родственников больных детей встречались с невысокой частотой и без статистически значимых различий среди наблюдаемых групп: у 2 (9,5%) детей первой группы, 3 (10,7%) детей второй и 2 (4,0%) детей третьей группы (p >0,05). Поскольку один из первоочередных факторов развития ДН при СД 1-го типа - неудовлетворительный контроль содержания глюкозы в детском возрасте, проводили оценку компенсации заболевания (табл. 1). У подавляющего большинства детей с СД 1-го типа независимо от длительности заболевания выявлена декомпенсация заболевания (по уровню значений гликированного гемоглобина), причём у 10-20% зарегистрирована глюкозурия, что свидетельствовало в пользу концентрации глюкозы в крови выше значений для почечного порога (более 8,8 ммоль/л). Средние значения гликированного гемоглобина у детей не имели существенных различий и составили в первой группе 8,61±2,1%, во второй группе - 8,91±1,5%, в третьей - 8,84±2,5% (р >0,05). Состояние гломерулярной функции почек изучали по уровню СКФ и трёхкратном исследовании микроальбуминурии (табл. 2). Развитие «клинически манифестной» ДН выявлено у 10% детей с СД 1-го типа с длительностью заболевания более 5 лет. При оценке СКФ установлена частота нормальных, уменьшенных и повышенных её значений у детей групп наблюдения (рис. 1). Отмечена тенденция к снижению частоты нормальных значений СКФ и гиперфильтрации у детей с длительностью СД 1-го типа более 5 лет. Важно подчеркнуть, что при тенденции к снижению СКФ не всегда выявляется микроальбуминурия и, напротив, дети с микроальбуминурией могут иметь нормальную СКФ, соответствующую возрасту и полу. Состояние канальцевой функции почек при СД 1-го типа изучали с помощью экскреции цистатина С с мочой (табл. 3). Таким образом, повышение экскреции цистатина С с мочой у детей с СД 1-го типа зарегистрировано при различной длительности заболевания с наибольшими значениями у детей второй и третьей групп (р <0,01). Значительная вариабельность экскреции цистатина С с мочой отмечена уже у детей с длительностью СД от 1 до 2 лет. Увеличение значений цистатина С в моче более чем в 2 раза по сравнению с контрольными значениями зарегистрировано у пациентов с длительностью СД до 5 лет, что свидетельствует о стабильной дисфункции канальцевого аппарата почек уже после 2-го года наличия СД у ребёнка. Дальнейший анализ посвящён изучению экскреции цистатина С в зависимости от состояния клубочковой фильтрации (табл. 4). У детей со снижением СКФ отмечалась тенденция к повышению экскреции цистатина С с мочой без статистически значимой разницы между группами наблюдения (р1,2=0,87, р1,3=0,56, р2,3=0,57), что свидетельствует о сохранении функций клубочков почек при поражении канальцев. Последующий анализ уровней цистатина С в моче проводили с учётом значений гликированного гемоглобина (табл. 5) Проведённым внутригрупповым попарным сравнением уровня экскреции цистатина С с мочой у детей с СД 1-го типа и уровня гликированного гемоглобина не установлено статистически значимых различий. С целью определения диагностической значимости выбранного специфического маркёра раннего повреждения почек были рассчитаны чувствительность и специфичность определения содержания цистатина С у детей с различной продолжительностью СД 1-го типа (табл. 6). Таким образом, чувствительность метода определения цистатина С в моче достигает 70% после 2-го года течения СД 1-го типа у детей и повышается при продолжительности заболевания более 5 лет (82%). Несмотря на наличие нормоальбуминурии и различных значений СКФ, данный метод позволяет утверждать о раннем развитии ДН при СД 1-го типа. ВЫВОДЫ 1. Для характеристики состояния канальцевой функции почек у детей с сахарным диабетом 1-го типа можно исследовать уровень экскреции цистатина С с мочой как раннего маркёра повреждения почечной ткани. 2. Повреждение почек при сахарном диабете происходит уже с первого года заболевания. 3. Канальцевая дисфункция у детей с сахарным диабетом 1-го типа диагностируется при определении цистатина С в моче выше 21,9±1,4 нг/мл (чувствительность 70%, специфичность 60%). Таблица 1 Частота выявления концентрации гликированного гемоглобина более 7,5% и глюкозурии у детей из групп наблюдения Показатель, абс. (%) Группы наблюдения Первая, n=18 Вторая, n=24 Третья, n=41 Концентрация гликированного гемоглобина >7,5% 15 (83,3) 15 (62,5) 31 (75,6) Глюкозурия 2 (11,1) 4 (16,7) 8 (19,5) Таблица 2 Характеристика гломерулярной функции почек Показатель, Me [Lq; Uq] Группы наблюдения Первая, n=18 Вторая, n=24 Третья, n=41 СКФ, мл/мин 108,7 [90, 9;127, 8] 113,8 [96, 8;134, 2] 106 [94, 2;130, 7] Kruskal-Wallis test: H (2, N=83) = 0,1686040; p=0,9192 МАУ, мг/л 18,6 [15, 2; 25, 9] 23,8 [18, 5;30, 8] 32,6 [19, 6;41, 8] Kruskal-Wallis test: H (2, N=83) = 6,509315; p=0,0386 Примечание: Me - медиана; Lq - нижний квартиль; Uq - верхний квартиль; СКФ - скорость клубочковой фильтрации; МАУ - микроальбуминурия. Рис. 1. Частота нормо-, гипо- и гиперфильтрации (%) по показателю скорости клубочковой фильтрации у детей с различной продолжительностью сахарного диабета 1-го типа. Таблица 3 Содержание цистатина С в моче у детей групп наблюдения Показатель, Me [Lq; Uq] Группы наблюдения Контроль Первая, n=16 Вторая, n=23 Третья, n=38 Четвёртая, n=10 Цистатин С, нг/мл 32,9* [18, 6; 60, 6] 44,9** [18, 9; 55, 9] 37,4** [24, 7; 55, 9] 20,6 [18, 6; 27, 1] Kruskal-Wallis test: H (3, N=87) = 8,274339; p=0,0407 Примечание: *различие на уровне р <0,05 при сравнении с контролем; **различие на уровне р <0,01 при сравнении с контролем; Me - медиана; Lq - нижний квартиль; Uq - верхний квартиль. Сенатрова_1.tif Таблица 4 Экскреция цистатина С в зависимости от скорости клубочковой фильтрации (СКФ) СКФ Содержание цистатина С в моче, нг/мл, Me [Lq; Uq] 1 - норма (n=16) 42,4 [26, 3; 55, 9] 2 - снижена (n=25) 37,3 [18, 94; 65, 2] 3 - повышена (n=2) 37,3 [18, 65; 55, 96] Примечание: Me - медиана; Lq - нижний квартиль; Uq - верхний квартиль. Таблица 5 Содержание цистатина С в моче у детей с различной длительностью СД и различным уровнем гликированного гемоглобина Группы Содержание цистатина С в моче, нг/мл, Me [Lq; Uq] p >7,5% гликированного гемоглобина <7,5% гликированного гемоглобина Первая 45,6 [17, 9; 111, 9] 37,3 [18, 6; 55, 9] 0,9 Вторая 45,6 [37, 3; 55, 9] 41,1 [18, 9; 55, 9] 0,6691 Третья 51,3 [17, 9; 111, 9] 37,3 [21, 8; 55, 9] 0,5354 Примечание: Me - медиана; Lq - нижний квартиль; Uq - верхний квартиль. Таблица 6 Чувствительность и специфичность определения содержания цистатина С >22 нг/мл в моче как раннего маркёра повреждения почек при сахарном диабете (СД) 1-го типа у детей Длительность СД 1-го типа Диагностическая ценность % (95% ДИ) 1-2 года Чувствительность 63 (35; 83) Специфичность 60 (27; 86) 2-5 лет Чувствительность 70 (46; 85) Специфичность 60 (27; 86) Более 5 лет Чувствительность 82 (65; 92) Специфичность 60 (27; 86) Примечание: ДИ - доверительный интервал.

About the authors

A S Senatorova

Kharkiv National Medical University, Kharkiv, Ukraine

E G Muratova

Kharkiv Regional Children’s Clinical Hospital, Kharkiv, Ukraine

Email: katya-hizhnyak@mail.ru

References

Supplementary files