Skin autofluorescence as part of the comprehensive assessment of clinical and metabolic status of patients with end-stage chronic kidney disease

Full Text

Обоснование

Терминальные стадии хронической болезни почек (ХБП) ассоциированы с сердечно-сосудистой (СС) смертностью, превышающей в 10–20 раз популяционный уровень [1]. Программный гемодиализ (ПГД) — самая распространённая форма заместительной почечной терапии в мире: на него приходится около 69% всех видов заместительной почечной терапии и 89% всех видов диализа [2, 3]. Другая технология заместительной почечной терапии — аллогенная трансплантация почки — позволяет получить существенно лучшее качество жизни и выживаемость пациентов в сравнении с ПГД, поскольку аппаратный метод детоксикации сопряжён с различными электролитными, нутритивными диссоциациями [4]. Тем не менее СС-смертность у реципиентов трансплантированной почки (РТП) составляет 20–35% [5]. Нетрадиционные факторы риска, характерные для ХБП — уремические токсины, фосфатемия, перегрузка объёмом, окислительный стресс и хроническое воспаление, — рассматриваются как основные причины ускорения развития атеросклероза и повышения смертности [6]. Окислительный стресс, лежащий в основе клеточного повреждения, возникает на ранних стадиях ХБП, прогрессирует по мере развития почечной недостаточности и ещё больше усугубляется на её финальных стадиях. К разновидности метаболического стресса относят задержку в организме большого количества токсинов, в том числе конечных продуктов гликирования (КПГ), или гликотоксинов [7].

КПГ представлены соединениями, образующимися вследствие неэнзимной связи углеводов с белками, жирами, нуклеиновыми кислотами. Значение их многообразно, поскольку такая модификация нарушает энзимные и структурные свойства белков. Процесс образования КПГ в тканях происходит с разной скоростью, отражая процессы старения и вероятность возникновений заболеваний, с ним ассоциированных, среди которых сахарный диабет (СД), атеросклероз периферических артерий и ишемическая болезнь сердца, цереброваскулярные заболевания, ХБП [8]. Несмотря на возможность детекции циркулирующих КПГ, определение их концентрации в тканях представляет более важную информацию с клинической точки зрения, поскольку она тесно связана с ремоделированием органов, сосудистой системы и прогнозом [9]. Источником КПГ в организме являются пищевые продукты, особенно приготовленные способом обжарки, которая инициирует реакцию Майяра, а также эндогенные соединения, образующиеся в результате патологических реакций. В отличие от промежуточных продуктов гликирования, например гликированного гемоглобина, период полураспада которого составляет около 2 нед, тканевой пул КПГ не склонен к быстрым изменениям, отражая «метаболическую память» [10]. Элиминация КПГ происходит из-за связывания с растворимыми циркулирующими рецепторами к ним, а также медленно текущими реакциями распада [11]. Почки в значительной степени вовлечены в процесс элиминации, и снижение их функции приводит к быстрому увеличению тканевого пула КПГ [12]. Именно поэтому клиническое значение содержания КПГ в тканях достоверно установлено в первую очередь для пациентов с СД (акселерация гликирования) и ХБП [13].

Метод определения аутофлюоресценции кожи (АФК) достоверно отражает аккумуляцию КПГ в коже, несмотря на то что не все депозиты КПГ способны к флюоресценции. В РФ коммерческие отечественные аппараты — ридеры АФК недоступны. Хотя в литературе описано клиническое применение оригинальных приборов, в том числе в сопоставлении с наиболее известным ридером АФК (DiagnopticsTechnologies BV, Гронинген, Нидерланды) [14].

Имеющаяся литература позволяет рассматривать АФК в качестве интегрального параметра, отражающего процессы воспаления, функционального и структурного ремоделирования жизненно важных органов — сердца и почек, а также артериальной системы у пациентов с различными стадиями ХБП. Поэтому клиническая апробация экспериментальных приборов — ридеров АФК, простых в применении, неинвазивных, с низкими трудозатратами, несомненно актуальна.

Цель исследования — анализ параметров АФК у пациентов с трансплантированной почкой и получающих ПГД во взаимосвязи с прогностически информативными биохимическими, клиническими и инструментальными параметрами.

Материалы и методы

Дизайн исследования

Проведено одномоментное кросс-секционное когортное исследование на базе отделения хронического гемодиализа Самарской областной клинической больницы им. В.Д. Середавина и отделения трансплантологии клиник Самарского государственного медицинского университета. Согласно целям исследования выделены 2 основные группы. Исследование выполняли с июня 2017 г. по март 2024 г.

Критерии соответствия

Критерий включения в основных группах — наличие терминальной почечной недостаточности, требующей заместительной почечной терапии, ПГД либо РТП. Критерии невключения в основных группах: известные инфекционные, онкологические заболевания, способные повлиять на прогноз, цирроз печени, тяжёлая сердечная и лёгочная недостаточность, неспособность к самообслуживанию, деменция, острые сердечно-сосудистые состояния, беременность, кормление грудью, отсутствие информированного согласия.

Методология исследования

Первая основная группа представлена 88 пациентами с терминальной почечной недостаточностью 5-й стадии, находящимися на ПГД, в возрасте от 23 до 80 лет, среди них мужчин 47 (53,4%). Стаж получения интервенционной заместительной терапии составляет от 1 года до 30 лет (табл. 1), в среднем 7,66±5,61 года. Перечень основных заболеваний, вызвавших окончательную утрату функции, представлен в табл. 2, клиническая характеристика — в табл. 3. Кроме перечисленных среднестатистических параметров, представленных в табл. 4, у всех пациентов данной группы определены в крови: ферритин 373,13±151,19 мкг/л (референсные значения: 33–200 мкг/л), щелочная фосфатаза 127,40±92,60 ЕД/л (референсные значения: <170 ЕД/л), паратиреоидный гормон 318,04±349,07 пг/мл (референсные значения: 15,0–68,3 пг/мл), кальций 2,24±0,29 ммоль/л (референсные значения: 2,25–2,75 ммоль/л).

Во вторую основную группу вошли 27 РТП в возрасте от 22 до 59 лет, по половому составу сопоставимые с группой ПГД. У двух из них трансплантация почки проведена повторно, а ещё у одного пациента — трижды. Среди наблюдаемых пациентов 12 (44%) относились к курящим. Расчётная скорость клубочковой фильтрации (СКФ) по формуле CKD-EPI соответствовала ХБП 2-й стадии у 7 (26%) человек, ХБП стадии 3а у 12 (44%) человек, ХБП стадии 3б у 6 (22%) человек, ХБП 4-й стадии — у 2 (7,4%).

Контрольная группа представлена 75 практически здоровыми добровольцами в возрасте от 27 до 76 лет: мужчин — 43 (57,3%) без клинических признаков атеросклероза, хронических воспалительных заболеваний, СД. Тем не менее 7 (9,3%) из них имели диагноз «гипертоническая болезнь», 3 (4%) — «хроническая обструктивная болезнь лёгких», 14 (18,7%) — «хронический бронхит вне обострения». Среди них курящих 18 (24%) с преобладанием мужчин (89%). Наименьший стаж курения 5–10 лет имели 61% курящих. Расчётная СКФ, определённая по формуле CKD-EPI, соответствовала 1-й стадии ХБП у 27 (36%), 2-й стадии ХБП у 48 (64%) человек.

Метод регистрации исходов

Параметр АФК определялся с помощью оригинального прибора (ридера), разработанного коллективом кафедры лазерных и биотехнических систем (заведующий кафедрой, профессор, доктор физ.-мат. наук В.П. Захаров) Самарского университета им. акад. С.П. Королева [17]. Для возбуждения флюоресценции используется светодиод с пиковой длиной волны 365 нм. В отличие от аналогов спектральная селекция осуществляется абсорбционными светофильтрами. Освещаемый участок кожи имеет форму круга диаметром 10 мм. Аналоговая электроника флюориметра включает 2 фотоприёмных канала на кремниевых фотодиодах. Импульсный режим работы светодиодов позволил подавить влияние посторонних световых помех до уровня менее одного младшего разряда в обоих каналах. Программное обеспечение управляет режимами работы флюориметра, обеспечивает проведение количественной обработки результатов, визуализирует и сохраняет диагностические данные. Диагностический показатель АФК определяется отношением интенсивности аутофлюоресцентного излучения к интенсивности отражённого ультрафиолетового излучения. После аппликации внутренней поверхности предплечья на панель прибора в течение 2 мин производилось облучение слабым излучением с длиной волны 365 нм и происходила одновременная регистрация интенсивностей аутофлюоресцентного и отражённого излучений. Параметр АФК определялся как среднее арифметическое из 3 последовательных измерений.

Этическая экспертиза

Протокол данного обсервационного исследования получил одобрение Комитета по этике при Самарской областной клинической больнице им. В.Д. Середавина согласно выписке из протокола № 123 от 22 марта 2017 г. с применением оригинального ридера АФК.

Анализ в группах

В основных группах изучены клинические, антропометрические, биохимические параметры, а в группе ПГД были доступны основные ЭхоКГ-параметры. Для оценки коморбидного статуса использовали шкалу Charlson [15]. Нутритивный индекс риска Nutritional Risk index (RNI), в основу которого положены концентрация альбумина и соотношение массы тела пациента к идеальной, рассчитывался по источнику [16].

Статистическая обработка

Оценка необходимого объёма выборки выполнялась по результатам предварительного исследования и вычисленных по нему средних и стандартных отклонений ключевого показателя данной работы — АФК — с использованием калькулятора (http://powerandsamplesize.com/ Calculators/Compare-2-Means/2-Sample-Equality). Вероятности ошибок 1-го и 2-го рода принимали равными α=0,05 и β=0,2, что соответствует мощности исследования в 80%. Клинически значимое различие в АФК принимали равным 1 отн. ед., а отношение размеров выборки пациентов ПГД и РТП — 3:1. Такое соотношение обусловлено малочисленностью пациентов с трансплантированной почкой. В результате расчётов установлено, что для стандартного отклонения в объединённой выборке плотного исследования ПГД и РТП, равного 1,4 отн. ед., минимально необходимые объёмы выборок составляют 63 и 21 человек. С учётом действия возможных критериев исключения в исследование включены пациенты в несколько большем количестве, чем минимально необходимое.

Статистический анализ данных выполняли в среде пакета SPSS 25.0 (IBM Corporation, Armonk, NewYork, USA, лицензия № 5725-А54), а построение графиков типа «усатый ящик» + «виолончель» — в среде пакета R 4.0 (https://www.r-project.org/), модуль ggplot2. Для сравнения групп применяли критерий Манна–Уитни и однофакторный дисперсионный анализ Краскела–Уоллиса. Для номинальных признаков использовали хи-квадрат (χ²) Пирсона и точный критерий Фишера (ТКФ). Описательные статистики представлены в виде среднего и стандартного отклонения: в виде квартилей M±SD. Исследование взаимосвязей осуществляли с помощью корреляционного анализа Спирмена. Применяли моделирование с помощью ковариационного (ANCOVA) и множественного регрессионного анализа. Результаты считали статистически значимыми при р <0,05.

Результаты

Участники (объекты) исследования

Исследование проводилось в 3 наблюдаемых группах: первая целевая группа — 88 гемодиализных больных с почечной недостаточностью, вторая целевая группа — 27 трансплантированных пациентов, третья контрольная — 75 здоровых людей — добровольцев без системных заболеваний. Для каждого испытуемого проводилась стандартизированная регистрация спектральных характеристик кожи предплечья.

Первая наблюдаемая группа представлена 88 пациентами с терминальной почечной недостаточностью 5-й стадии, находящимися на ПГД, в возрастном диапазоне от 23 до 80 лет, среди них мужчин 47 (53,4%), женщин 41 (46,6%). Стаж получения интервенционной заместительной терапии составляет от 1 года до 30 лет. Среди наблюдаемых злоупотребляли курением 32 человека (36,4%), из них мужчин 28 человек (87,5%) и женщин 4 (12,5%). В перечне основных заболеваний, вызвавших окончательную утрату функции почек, зафиксированы хронический гломерулонефрит, аномалия развития почек — поликистоз и удвоение почки, мочекаменная болезнь, хронический тубулоинтерстициальный нефрит, миеломная болезнь, СД. Критерии включения: достоверные анамнестические, лабораторные, инструментальные признаки ХБП 5-й стадии с необходимостью проведения хронического гемодиализа.

Вторая наблюдаемая группа представлена 27 пациентами с траснплантированной почкой в возрасте от 22 до 59 лет, среди них мужчин 15, женщин 12. Среди наблюдаемых пациентов 12 (44,4%) человек курили.

Расчёт СКФ и клиренс креатинина проводился с использованием формулы CKD-EPI. В группе со 2-й стадией ХБП — 7 человек, из них мужчин 3 (43%), женщин — 4 (57%). В группе с 3а стадией ХБП — 12 человек, из них мужчин 7 (58,3%), женщин 5 (41,7%). В группе с 3б стадией ХБП 6 человек, из них мужчин 4 (67%), женщин 2 (33%). В группе с 4-й стадией ХБП 2 человека, из них 1 мужчина (50%), 1 женщина (50%).

В основных группах изучены клинические, антропометрические, биохимические, инструментальные параметры сердца, почечных сосудов методами ультразвукового исследования.

Контрольная группа представлена 75 здоровыми добровольцами в возрасте от 27 до 73 лет, среди них мужчин 43 (57,3%), женщин 32 (42,7%). Добровольцы — сотрудники областной клинической больницы, курсанты кафедры терапии Института последипломного образования, обучаемые на цикле по профессиональной переподготовке и повышению квалификации (табл. 1).

 

Таблица 1. Общая характеристика групп

Table 1. General characterization of the groups

Признак	Общее количество наблюдаемых
	абс.	%
Гендерная принадлежность
Общее число	190	100
Мужчины	105	57,3
Женщины	85	42,7
Анамнез курения
Общее число	62	24
Курящие мужчины	52	88,9
Курящие женщины	10	11,1
5–10 лет курения	32	61,1
15–20 лет курения	12	27,8
30–40 лет курения	18	11,1
Возрастная группа
27–37 лет	27	18,7
38–48 лет	55	25,3
49–59 лет	52	20
60–70 лет	49	30,7
71–76 лет	7	5,3
Стадия хронической болезни почек
1 ст.	45	60
2 ст.	9	4
3а ст.	40	36
3б ст.	6	0
4 ст.	2	0
5 ст.	88	46

 

Расчёт СКФ и клиренс креатинина проводился с использованием формулы CKD-EPI. В группе с 1-й стадией ХБП 27 человек, из них мужчин 18 (66,7%), женщин 9 (33,3%). В группе со 2-й стадией 45 человек, из них мужчин 22 (48,9%), женщин 23 (51,1%). В группе с 3а стадией ХБП 3 человека, из них мужчин 2 (66,7%), женщина 1 (33,3%).

В контрольной группе при сборе анамнеза у 20 (26,7%) человек выявлены сопутствующие заболевания, из них у 2 — по 3 заболевания, у 4 — по 2 заболевания.

Основные результаты исследования

В табл. 2 представлены заболевания, ставшие причиной терминальной ХБП у пациентов основных групп. Хронический гломерулонефрит чаще наблюдался в группе ПГД, в то время как тубулоинтерстициальный нефрит и рефлюкс-нефропатия были чаще в группе РТП.

 

Таблица 2. Клинические состояния, ассоциированные с терминальной хронической болезнью почек в основных группах

Table 2. Clinical conditions associated with terminal chronic kidney disease in the main groups

Заболевания и синдромы	Группы		Значимость (р) ТКФ
	ПГД, абс. (%)	РТП, абс. (%)
Хронический гломерулонефрит	22 (25%)	15 (56%)	0,005
Поликистоз	16 (18%)	4 (15%)	0,780
Хронический тубулоинтерстициальный нефрит	32 (36%)	1 (4%)	0,001
Мочекаменная болезнь	9 (10%)	0	0,113
Удвоение почки	3 (3%)	0	1,000
Миеломная болезнь	1 (1%)	0	1,000
Сахарный диабет	6 (7%)	0	0,333
Рефлюкс-нефропатия	0	3 (11%)	0,012
Дисплазия почек	0	1 (4%)	0,235
Аномалия мочевыводящих путей, гидронефроз	0	1 (4%)	0,235
Гипоплазия почек	0	1 (4%)	0,235
Примечание. ПГД — пациенты, получающие программный гемодиализ; РТП — реципиенты трансплантированной почки; ТКФ — точный критерий Фишера. Note. ПГД — programed hemodialysis patients, РТП — renal transplant recipients, ТКФ — Fisher's test.

 

Таблица 3. Распространённость клинически значимых синдромов и состояний в группах программного гемодиализа и трансплантированной почки

Table 3. Prevalence of clinically significant syndromes and conditions in the program hemodialysis and transplanted kidney groups

Признаки	ПГД, абс. (%)	РТП, абс. (%)	p ТКФ
Мужчины	47 (53,4)	15 (55,6)	1,000
Курящие
Общее число	32 (36,4)	12 (44,4)	1,000
Курящие мужчины	28 (87,5)	8 (66,7)	0,184
Стаж курения (лет): χ2=5,4, р=0,067
2–12	7 (21,9)	6 (50)*	0,045
15–30	23 (71,8)	4 (33,3)	0,127
31–46	2 (6,35)	0 (0)	1,000
Основные заболевания и синдромы
Анемия	12 (13,6)	9 (33,3)*	0,042
Артериальная гипертензия	15 (17,04)	16 (59,3)***	0,000
Фибрилляция предсердий	3 (3,4)	0 (0)	1,000
Ишемическая болезнь сердца, стенокардия	8 (9,03)	0 (0)	0,194
Инфаркт миокарда	9 (10,2)	0 (0)	0,113
Острое нарушение мозгового кровообращения	1 (1,1)	1 (3,7)	0,416
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки	4 (4,5)	0 (0)	0,571
Сахарный диабет	8 (9,08)	2 (7,4)	1,000
Подагры обострение	2 (2,27)	1 (3,7)	0,555
Токсический гепатит	0	1 (3,7)	0,234
Синдром беспокойных ног	1 (1,1)	0	1,000
Рабдомиолиз	0	1 (3,7)	0,234
Тромбоэмболия лёгочной артерии	1 (1,1)	0	1,000
Хронический пиелонефрит	0	2 (7,4)	0,053
Пневмония деструктивная	3 (3,4)	0	1,000
Паратиреоидэктомия	9 (10,2)	0	0,113
Хронический вирусный гепатит С	5 (5,7)	1 (3,7)	1,000
Хронический вирусный гепатит В	1 (1,1)	1 (3,7)	0,416
Цитомегаловирусная инфекция	1 (1,1)	13 (48,1)***	0,000
Сепсис	1 (1,1)	3 (11,1)**	0,039
COVID-19 в анамнезе	7 (7,95)	1 (3,7)	0,678

Примечание. ПГД — пациенты, получающие программный гемодиализ, РТП — реципиенты трансплантированной почки, ТКФ — точный критерий Фишера.

Note. ПГД — programmed hemodialysis patients, РТП — renal transplant recipients, ТКФ — Fisher's test.

 

Как следует из табл. 3, распределение по полу, статусу курения и большому перечню клинически значимых синдромов в основных группах было одинаковым, за исключением того, что в группе РТП чаще наблюдалась анемия, артериальная гипертензия, цитомегаловирусная инфекция и сепсис.

Коморбидность этих пациентов в целом была ниже, что вполне объяснимо более молодым возрастом (см. табл. 4). Однако вызывает удивление тот факт, что нутритивный статус этих пациентов, оценённый по параметру индекса RNI, был неотличим от группы ПГД.

 

Таблица 4. Коморбидность и белково-энергетическая недостаточность в группах программного гемодиализа и трансплантированной почки

Table 4. Comorbidity and protein-energy deficiency in the groups of programmed hemodialysis and transplanted kidney

Признаки	ПГД, абс. (%)	РТП, абс. (%)	p ТКФ
Длительность программного гемодиализа χ2=7,88, р=0,019
1–10 лет	67 (76)	27 (100)***	0,003
11–20 лет	17 (19,3)	0**	0,013
21–30 лет	4 (4,7)	0	0,571
Коморбидность по Чарлсона: χ2=78,8, р <0,001
0–1 балл	0	0	1,000
2 балла	0	12 (44,4)***	0,000
3 балла	6 (6,8)	12 (44,4)***	0,000
4 балла	15 (17)	3 (11,2)	0,558
5 баллов	67 (76,2)	0***	0,000
Критерии нутритивного статуса по RNI: χ2=0,941, р=0,625
Без нутритивной недостаточности >97,5	69 (78,4)	20 (74,1)	0,609
Умеренная нутритивная недостаточность 83,6–97,5	14 (15,9)	4 (14,8)	1,000
Тяжёлая нутритивная недостаточность <83,5	5 (5,7)	3 (11,1)	0,388

Примечание. ПГД — пациенты, получающие программный гемодиализ, РТП — реципиенты трансплантированной почки, ТКФ — точный критерий Фишера.

Note. ПГД — programmed hemodialysis patients, РТП — renal transplant recipients, ТКФ — Fisher's test.

 

Следует считать важной особенностью различие групп по возрасту, особенно в отношении РТП, пациенты которой в среднем моложе на 11 лет группы контроля и на 18 лет группы ПГД (табл. 5).

 

Таблица 5. Коэффициенты корреляции между аутофлюоресценцией кожи и возрастом в изучаемых группах

Table 5. Correlation coefficients between skin autofluorescence and age in the studied groups

Группа	r АФК и возраста	р	n
Все группы	0,43	<0,001	190
Группа ПГД	0,40	<0,001	88
Группа РТП	0,20	0,316	27
Группа контроля	0,52	<0,001	75

Примечание. ПГД — пациенты, получающие программный гемодиализ, РТП — реципиенты трансплантированной почки.

Note. ПГД — programmed hemodialysis patients, РТП — renal transplant recipients.

 

Эритроциты, гемоглобин, гематокрит были достоверно ниже у пациентов основных групп в сравнении с контролем, без достоверных отличий между РТП и группой ПГД. Средний объём эритроцитов не отличался от контроля в основных группах, но средняя концентрация гемоглобина в них была достоверно ниже, особенно у РТП, что логично объясняется анемией. Также воспалительная реакция преобладает в основных группах, о чём свидетельствует лейкоцитоз и существенное увеличение концентрации С-реактивного белка у них. Расчётные значения СКФ в группе контроля составили 79,56±16,33 по формуле CKD-EPI, в группе РПТ 49,93±15,02 (р <0,001). Метаболические сдвиги особенно выражены в группе ПГД по параметрам креатинина и мочевины, которые многократно превышают контрольные значения и выше, чем у РТП (рис. 1). Также фосфатемия и калиемия у пациентов с ПГД существенно выше, чем у РТП, и отражает недостаточный почечный клиренс метаболитов и ионов. В основных группах определение расчётной СКФ имело смысл только в группе РТП.

 

Рис. 1. Диаграммы распределения параметров аутофлюоресценции кожи (a); креатинина (b); мочевины крови (c) в обследованных группах. АФК — аутофлюоресценция кожи, ПГД — группа пациентов, находящихся на программном гемодиализе, ТП — трансплантированная почка.

Fig. 1. Diagrams of the distribution of parameters of autofluorescence of the skin (a); creatinine (b); blood urea (c) in the examined groups. АФК — autofluorescence of the skin, ПГД — group of patients undergoing programmed hemodialysis, ТП — transplanted kidney.

 

На рис. 1 наглядно представлено распределение параметров АФК и основных классических метаболитов, характеризующих почечную функцию — креатинина и мочевины. Высота закрашенных фигур определяется размахом зарегистрированных значений — от наименьшего до максимального, а контур фигуры формируется гистограммой распределения, которая имеет полимодальный тип для АФК в группе контроля и РТП, унимодальный тип для АФК и мочевины в группе ПГД, для креатинина в группе контроля. Скошенное распределение характерно для креатинина и мочевины в группе РТП. Метка в прямоугольнике соответствует медиане, а горизонтальные стороны прямоугольника — границам нижнего (25%) и верхнего (75%) квартиля. Соответственно, бимодальное распределение отражает неоднородность распределения параметра, что вполне можно объяснить неоднородностью группы. Например, группа контроля включала пациентов пожилого возраста, часть из которых имели высокий СС-риск и ХБП 2-й стадии. Группа РТП представляется также неоднородной по АФК и мочевыделительной функции: большинство пациентов имеют концентрацию креатинина чуть выше контрольных значений, но есть и те, у которых эти значения двукратно выше.

Важный вопрос — связь АФК с возрастом, которая подтверждена многократно, в том числе и в больших эпидемиологических исследованиях [18], и отражает факт накопления КПГ в тканях, так называемую метаболическую память. С другой стороны, раннее развитие таких тяжёлых заболеваний, к которым относится ХБП в терминальной стадии, сопровождается более высокой скоростью аккумуляции КПГ, что может ослаблять связь АФК с возрастом. Табл. 5 иллюстрирует взаимосвязь АФК с возрастом во всех группах, кроме РТП. Складывается впечатление о том, что трансплантация почки способствует улучшению клиренса токсинов, в том числе ХБП, разрушая зависимость от возраста.

Вместе с тем пациенты РТП существенно моложе групп ПГД и группы контроля. В этой ситуации принадлежность к специфической группе РТП и более молодой возраст наилучшим образом учитываются как факторы, определяющие АФК в ковариационном анализе (ANCOVA). Это вид исследования сочетает в себе линейный регрессионный и дисперсионный анализ. Фактически ANCOVA позволяет построить уравнение зависимости АФК от возраста с учётом группы, причём группа рассматривается как номинальный признак. Другим достоинством ковариационного анализа является возможность выявить эффект взаимодействия возраста и группы, который проявляется в разных углах наклона прямых зависимости АФК от возраста. Установлено статистически значимое влияние на АФК факторов возраста (p <0,001) и группы (p=0,001) по отдельности, однако эффект взаимодействия статистически не доказан. Выбор различных групп в качестве референсной — контроль, ПГД или РТП — не повлиял на выявление эффекта взаимодействия, его во всех случаях не было. Так, статистическая значимость различия углов наклона линий регрессии ПГД и контроля составила: р=0,982, РТП и контроля: р=0,104, ПГД и РТП: р=0,232. Поэтому приведён перестроенный вариант ANCOVA, в котором незначимые эффекты не учитывались (табл. 6).

 

Таблица 6. Параметры модели ковариационного анализа зависимости аутофлюоресценции кожи от возраста и группы больных

Table 6. Parameters of the model of covariance analysis of skin autofluorescence dependence on age and patient group

Переменные в модели	b	SE b	t	p
Константа	2,064	0,310	6,66	<0,001
Возраст	0,036	0,006	6,37	<0,001
Группа: ПГД	2,102	0,163	12,93	<0,001
Группа: трансплантация	1,563	0,235	6,64	<0,001
Группа: контроль	0	–	–	–

Примечание. ПГД — пациенты, получающие программный гемодиализ, b — коэффициент в модели, SE b — стандартная ошибка коэффициента, t — t-статистика для проверки статистической гипотезы о равенстве b нулю, р — достигнутый уровень значимости.

Note. ПГД — programmed hemodialysis patients, b — coefficient in the model, SE b — standard error of the coefficient, t — t-statistics for testing the statistical hypothesis that b is 0, р — significance value.

 

Согласно данной модели каждый год возраста пациента увеличивает АФК в среднем на 0,036 отн. ед. Принадлежность к группе с ПГД увеличивает АФК на 2,102 отн. ед., а к группе с РТП — на 1,563 отн. ед. Уравнение зависимости имеет следующий вид:

АФК = (2,064 + 0,036) × возврат + b²

где b² = 2,102, если пациент из группы ПГД, 
b² = 1,563, если пациент из группы РТП,
b² = 0, если пациент из группы контроля.

В итоге по результатам ANCOVA мы можем утверждать, что сила зависимости АФК от возраста одинакова в группе контроля, РТП и ПГД. При этом 95% доверительные интервалы средних значений АФК с учётом связи с возрастом немного перекрываются у групп ПГД и РТП: 5,83–6,27 и 5,10–5,92 (р=0,047) и значительно отличаются от контроля: 3,71–4,17 (р=0,003 для ПГД и контроля и р <0,001 для РПТ и контроля). Это говорит о том, что трансплантация почки, значительно улучшая клиренс мочевины, креатинина, не сопровождается ускоренной элиминацией КПГ, накопленных в тканях в ходе временного диапазона, соответствующего прогрессированию ХБП вплоть до терминальной её фазы (рис. 2) и далее, включая периоды заместительной почечной терапии.

 

Рис. 2. Скаттерограмма зависимости АФК от возраста с линиями регрессии для групп программного гемодиализа, реципиентов трансплантированной почки и контроля. АФК — аутофлюоресценция кожи, ПГД — группа пациентов, находящихся на программном гемодиализе, РТП — реципиенты трансплантированной почки.

Fig. 2. Scatterogram of skin autofluorescence dependence on age with regression lines for groups of programmed hemodialysis, transplanted kidney recipients and controls. АФК — autofluorescence of the skin, ПГД — a group of patients undergoing programmed hemodialysis, РТП — recipients of a transplanted kidney.

 

Во всех трёх группах АФК имела существенную связь с курением: в группе контроля r=0,44, p=0,0032; в группе ПГД r=0,48, p=0,0001; в группе РТП r=0,77, p=0,0001. Поэтому неудивительно, что курение вошло в модель детерминирующих АФК признаков для всех трёх изученных групп.

Сами модели, представленные в табл. 6, имеют достаточно высокое качество, но набор признаков различен в зависимости от группы. Например, в группе контроля фигурирует холестерин и параметр С-реактивного белка. Наряду с возрастом и табакокурением эти факторы известны как факторы СС-заболеваний, ассоциированных с атеросклерозом. Из литературы известно, что АФК может быть рассмотрена как прогностический фактор артериального поражения, что частично объясняется и этими взаимосвязями.

В группе ПГД, где коморбидность была наиболее распространённой и выраженной, индекс коморбидности Чарлсона был существенным независимым фактором, свидетельствуя об участии болезней различного профиля (включая и СД) в накоплении КПГ в коже, определяемых АФК. Другой параметр — калий крови — несомненно отражает эффективность гемодиализа и его рост — негативный параметр, ассоциированный со смертностью (табл. 7).

 

Таблица 7. Детерминанты АФК в изученных группах

Table 7. Determinants of SAF in the studied groups

Группа	Качество модели в целом	Независимые  переменные в модели(предикторы)	b	SE b	β	t	p
Контроль	F=39,2, p <0,001, R2=69%	Константа	−0,09	0,58	–	−0,16	0,874
		Холестерин, ммоль/л	0,51	0,14	0,30	3,60	0,001
		СРБ логарифмированный	0,52	0,09	0,41	5,72	<0,001
		Возраст	0,022	0,005	0,29	4,01	<0,001
		Табакокурение, лет	0,027	0,009	0,21	2,90	0,005
ПГД	F=23,5, p <0,001, R2=46%	Константа	2,07	0,91	–	2,28	0,025
		Индекс коморбидности Чарлсона	0,32	0,07	0,39	4,51	<0,001
		Табакокурение, лет	0,04	0,01	0,39	4,57	<0,001
		Калий, ммоль/л	0,39	0,18	0,18	2,17	0,033
РТП	F=51,7, p <0,001, R2=87%	Константа	−0,54	0,76	–	−0,71	0,486
		Табакокурение, лет	0,033	0,012	0,27	2,68	0,013
		САД, мм рт. ст.	0,045	0,006	0,70	7,00	<0,001
		Пол	−0,26	0,10	−0,19	−2,56	0,018

Примечание. ПГД — пациенты, получающие программный гемодиализ, РТП — реципиенты трансплантированной почки, b — размерный коэффициент регрессии, SE b — стандартная ошибка коэффициента регрессии, β — стандартизованный коэффициент регрессии, р — уровень значимости.

Note. ПГД — programmed hemodialysis patients, РТП — renal transplant recipients, b — dimensional regression coefficient, SE b — standard error of the regression coefficient, β — standardized regression coefficient, р — significance value.

 

Полученные модели все высокозначимы в целом и по входящим в них регрессорам. В группе ГПД, где были доступны параметры ЭхоКГ, мы выявили высокодостоверные корреляции толщины задней стенки левого желудочка (ЛЖ), межжелудочковой перегородки, размеров полости ЛЖ в диастолу и в систолу, диаметра левого предсердия с одной стороны и АФК с другой: rот 0,43 до 0,49; р <0,001. Эти взаимосвязи вылились в корреляцию с интегральным параметром индекса массы миокарда левого желудочка r=0,5; p <0,001. АФК обнаруживал обратную связь с фракцией выброса ЛЖ −0,466, р=0,001. Несомненно, эти связи важны, поскольку каждый из этих параметров имеет прогностическое значение, и АФК поэтому может быть представлен как интегральный параметр прогноза, что в общем подтверждается литературными источниками [19, 20].

Обсуждение

Поиск биомаркёров, отражающих СС-ремоделирование, системную воспалительную реакцию, предсказывающих исходы у пациентов с тяжёлыми проявлениями ХБП, является актуальной задачей не только нефрологии, но и кардиологии [21], поскольку наиболее часто летальность у пациентов с ГД объясняется внезапной кардиальной смертью, инфарктом миокарда, инсультом или хронической сердечной недостаточностью [22].

Основной задачей этого одноцентрового кросс-секционного когортного исследования было выяснить, насколько изменяется величина АФК в обследованных группах и то, какие факторы наиболее тесно с ней связаны. Выявленное увеличение АФК в основных группах в сравнении с контролем следует оценивать как закономерный результат, ранее полученный неоднократно. Высокие уровни АФК подтверждаются исследованиями: например, у 189 пациентов РТП с ХБП 1–4-й стадии (средний возраст 56 лет) среднее АФК соответствовало возрасту 90 лет. АФК была выше у мужчин, при диабетической нейропатии, использовании стероидов, коррелировало с ПТГ, уровнем фосфатов и отрицательно с гемоглобином и альбумином. АФК также негативно связано с почечным резистивным индексом и лодыжечно-плечевым индексом [23].

Особенностью включённых групп было различие по возрасту, которое достигало 18 лет в группе РТП в сравнении с группой ПГД. К сожалению, мы были ограничены в возможности создания сопоставимых по возрасту групп. Однако использование метода ANCOVA позволило достоверно установить, что принадлежность к группе РТП не уменьшает степень увеличения АФК с возрастом. Эти данные вступают в противоречие с фактом гораздо менее скомпрометированной выделительной функции почек в группе РТП в сравнении с пациентами ПГД. Ожидаемым результатом было бы уменьшение АФК в связи с частично восстановленным почечным клиренсом, что должно привести к отрицательной динамике АФК после трансплантации почки. Этот эффект отмечен в работе [24].

В группе РТП время от начала ПГД до трансплантации колебалось от 1 года до 10 лет, в среднем 3,74+2,99 года, а время от трансплантации почки до измерения АФК колебалось от 1 года до 17 лет (в среднем 5,81±3,91 года). То есть суммарно в среднем длительность этих периодов составила около 10 лет, что больше, чем средняя длительность заместительной терапии в группе ПГД: 7,66±5,61 лет. АФК в основных группах не обнаруживал связи с креатинином, мочевиной, ПТГ, фосфором, натрием и кальцием крови. Вероятно, динамика АФК зависит и от уровня воспалительной активности. В группе РТП уровень воспалительной активности, оцененный по С-реактивному белку, лейкоцитам крови, был высоким и не отличался от параметров группы ПГД, к тому же чаще наблюдалась анемия, и выраженность её, измеренная по параметрам МСН и МСНС, была значительнее в группе РТП. Причиной такого феномена вполне может быть известная связь анемии с воспалительной активностью. Эту мысль подтверждает увеличение частоты цитомегаловирусной инфекции, случаев септического состояния, которые сопутствуют неизбежной иммуносупрессивной терапии у РТП. Вероятно, именно воспалительная активность поддерживает накопление КПГ в коже, препятствуя обратному эффекту, связанному с восстановлением почечного клиренса. Например, проведено сравнение АФК у 66 пациентов РТП с аналогичным параметром 115 пациентов на гемодиализе [25]. АФК у РТП был существенно ниже, чем у пациентов на перитонеальном диализе или ПГД. Наибольшая связь её отмечена с возрастом, как и в нашей работе, не было корреляции АФК с СКФ. В небольшой когорте тех, кто получил ПГД, а потом трансплантацию почки, произошло уменьшение АФК через 16 мес.

Другим важным результатом было подтверждение взаимосвязи АФК со статусом курения во всех 3 группах, учитывая тот факт, что его распространённость составила 36% среди РТП, 44% среди пациентов ПГД и 24% в группе контроля. Действительно, курение является источником КПГ, существенно увеличивая параметр АФК, что расценивается как один из механизмов СС и почечного поражения. Так, АФК связана с фактом курения, интенсивностью, выраженной в пачках/лет, и уменьшается после прекращения курения [26].

Важными аспектами в сравнительном плане являются сопутствующие заболевания в основных группах. Индекс Чарлсона — хорошо известный инструмент оценки влияния коморбидности. Как указывалось выше, РТП были моложе, и степень, а также распространённость коморбидности у них были существенно меньше. Тем не менее нутритивный статус в основных группах достоверно не отличался, несмотря на то что степень метаболических нарушений, оценённая по креатинину, мочевине, фосфатемии и калиемии у пациентов ПГД были выше. Воспаление, оцениваемое по уровню С-реактивного белка, не только связано с кардиометаболическими изменениями, но и является одним из ключевых моментов в развитии недостаточности питания, усугубляемой состоянием окислительного стресса, как это выявлено в группе ПГД [27]. В проспективном исследовании из 26 клинических параметров, наряду с возрастом, гипертензией и СД, повышение лейкоцитов крови было определено как наиболее значимый предиктор исходов ПГД, что подчёркивает роль воспалительной системной реакции [28]. В другом исследовании только IL-6, лейкоциты крови и фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α) независимо от других биомаркёров предсказывали риск кумулятивной смертности у пациентов с ХБП 5-й стадии [29].

В индексе, который мы использовали, учитываются три параметра — альбумин крови и отношение массы тела пациента к идеальной, рассчитанной по росту и массе. Тестирование на достаточно большой популяции ПГД пациентов продемонстрировало эффективность 8 различных индексов мальнутриции предсказывать события, в том числе и индекса NRI, включающего концентрацию альбумина, как наиболее значимого предиктора смертности [30]. В связи с тем, что степень выраженности мальнутриции достоверно предсказывает негативный прогноз у пациентов с терминальной ХБП, представляет несомненный интерес изучение корреляции с АФК [31]. В нашем исследовании индекс NRI обратно коррелировал с АФК (r=−0,39, p <0,001) и пропорционально индексу коморбидности Чарлсона (r=0,60, p <0,0001), что мы рассматриваем как доказательство связи с важнейшими детерминантами негативного прогноза пациентов ПГД. В группе РТП достоверных подобных связей не выявлено, несмотря на то что распространённость мальнутриции была сопоставимой, что можно объяснить небольшой численностью этой группы. В предыдущих исследованиях также была установлена связь мальнутриции с АФК, более того, был сделан вывод о том, что именно эта связь определяет вклад АФК как предиктора летальности [32]. Также не должен остаться без внимания факт устойчивых корреляций АФК с параметрами гипертрофии ЛЖ и обратными взаимоотношениями с фракцией выброса ЛЖ в группе ПГД, учитывая негативное прогностическое значение гипертрофии ЛЖ и сниженной сократимости у пациентов с терминальной ХБП [33].

Ограничения исследования

Ограничения исследования могут быть связаны с небольшим количеством пациентов в группе РТП.

Заключение

Исходя из нашего исследования мы можем утверждать, что АФК значительно выше у пациентов РТП и получающих ПГД. Степень зависимости АФК от возраста одинакова в группах контроля, ПГД и РТП. Кроме того, нами установлена универсальная выраженная зависимость АФК от факта курения в группах контроля, ПГД и РПТ. Предложены модели детерминантов АФК в каждой изученной группе. В группе ПГД АФК был связан со степенью нутритивного дефицита, индексом коморбидности Чарлсона и системной воспалительной активностью. Также в этой группе установлены высокозначимые прямые коррелятивные связи с параметрами гипертрофии левого желудочка и отрицательные с его фракцией выброса. Эти факты позволяют рассматривать АФК как интегральный параметр ремоделирования сердца и метаболического профиля, прежде всего у пациентов ПГД, перспективного для оценки прогноза неблагоприятных исходов.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Д.Ю. Коновалова — включение пациентов в исследование, проведение исследования, работа с медицинской документацией, создание базы данных, проведение теоретической работы, анализ данных, текстовое оформление, переработка научного и интеллектуального содержания; П.А. Лебедев — идея дизайна исследования, создание протокола, интерпретация полученных данных, переработка интеллектуального содержания; О.В. Ушакова — организация пациентов и координация их во время исследования, участие в интерпретации данных; Е.Е. Потякина — организация лабораторных исследований, переработка и участие в интерпретации данных; Д.В. Корнилин — разработка схемотехники АФК-ридера, переработка интеллектуального содержания; В.Н. Гришанов — создание прибора АФК, испытание, переработка интеллектуального содержания; М.В. Комарова — статистическая обработка материала, участие в интерпретации данных.

Благодарности. Авторы выражают благодарность коллективу отделения гемодиализа Самарской областной клинической больницы им. В.Д. Середавина и коллективу кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского государственного университета под руководством доктора физ.-мат. наук, профессора Валерия Павловича Захарова.

Additional information

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. D.Yu. Konovalova — inclusion of patients in the study, conducting research, working with medical documentation, creating a database, conducting theoretical work, analyzing data, textual design, processing scientific and intellectual content; P.A. Lebedev — the idea of research design, creating a protocol, interpreting the data obtained, processing intellectual content; O.V. Ushakova — the organization of patients and their coordination during the study, participation in the interpretation of data; E.E. Potyakina — organization of laboratory research, processing and participation in data interpretation; D.V. Kornilin — development of AFK reader circuitry, processing of intellectual content; V.N. Grishanov — creation of an AFK device, testing, processing of intellectual content; M.V. Komarova — statistical processing of material, participation in data interpretation.

Acknowledgments. The authors would like to thank the staff of the Hemodialysis Department of the Samara Regional Clinical Hospital named after V.D. Seredavin and the staff of the Department of Laser and Biotechnical Systems of Samara State University under the leadership of Dr. Sci. (Physis and Math), Professor Valery P. Zakharov.

About the authors

Darya Yu. Konovalova

Samara State Medical University

Email: snowflake0605@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-2964-2675

postgraduate student

Russian Federation, 89 Chapaevskaya street, 443099 Samara

Peter A. Lebedev

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: palebedev@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0003-3501-2354
SPIN-code: 8085-3904

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, 89 Chapaevskaya street, 443099 Samara

Olga V. Ushakova

Samara Regional Clinical Hospital named after V.D. Seredavin

Email: ushakova80@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2145-7216

MD, nephrologist

Russian Federation, 159, Tashkentskaya St., 443095 Samara

Elena E. Potyakina

Samara Regional Clinical Hospital named after V.D. Seredavin

Email: pee1981@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1382-1831
Russian Federation, 159, Tashkentskaya St., 443095 Samara

Dmitriy V. Kornilin

Samara National Research University n.a. S.P. Korolev

Email: kornilin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0694-4016
SPIN-code: 6245-0760

Cand. Sci. (Technology), Professor

Russian Federation, 34, Moscow highway, Samara 443086

Vladimir N. Grishanov

Samara National Research University n.a. S.P. Korolev

Email: vladgrishanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6675-4396
SPIN-code: 1728-9104

Cand. Sci. (Technology), Associate Professor

Russian Federation, 34, Moscow highway, Samara 443086

Marina V. Komarova

Samara National Research University n.a. S.P. Korolev

Email: marinakom@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6545-0035
SPIN-code: 4359-2715

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, 34, Moscow highway, Samara 443086

References

Supplementary files