ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Electrophoretic mobility of erythrocytes in patients with chronic renal disease of 5th dialysis stage with different level of arterial pressure

Kazakova I.A., Ievlev Y.N.

Department of internal medicine with courses of radiological methods of diagnosis and treatment, military field therapy of Izhevsk state medical academy of the Ministry of Healthcare of Russia
The purpose of the study is to assess peculiarities of the electrophoretic mobility erythrocytes features (EMEF) in patients on program hemodialysis and to analyze influence of antihypertensive therapy on this parameter. Material and methods. 120 chronic kidney disease with erythrocyte membrane abnormalities (CKD) patients, 5th stage, were examined for the following research. EMEF, associated with a significant increase in the average amplitude of erythrocyte oscillations, were revealed. The average amplitude level of erythrocyte oscillations (AALEO) is influenced by the following factors: the dialysis therapy duration, etiological factor, the presence and hypertension level. Results and conclusion. The nocturnal decrease level of blood pressure significantly correlated with the AALEO index. Those patients who received a calcium channel blocker (CCB) as a monotherapy had the higher AALEO level than in groups with other treatment. Lower AALEO levels were detected after using triple antihypertensive therapy, which included CCB, β-blocker and an imidazoline receptor agonist.

Keywords

red blood cell electrophoretic mobility
chronic kidney disease
hemodialysis
arterial hypertension
antihypertensive therapy

Неуклонный рост пациентов с хронической болезнью почек (ХБП), нуждающихся в лечении программным гемодиализом, является отражением двух процессов: пандемии социально значимых заболеваний, таких как артериальная гипертензия (АГ), сахарный диабет, и неуклонного старения населения. ХБП приводит к нарушению гомеостаза. Это сопровождается нарушением всех функций систем организма и отражается в изменении внутриклеточных процессов. Поэтому изучение процессов нарушения структурно-функциональных свойств клеточных мембран у лиц с ХБП 5-й диализной (5д) стадии в последние годы приобретает все большую актуальность, так как в последующем будет способствовать коррекции лечения. Имеющиеся в литературе работы свидетельствуют о том, что на дестабилизацию мембран эритроцитов могут повлиять такие системные и органные факторы, как ишемия тканей, микробное или иммунное воспаление. Степень неспецифических мембранодестабилизирующих процессов раскрывает характер повреждений в системах и органах [1–4]. Прижизненное изучение свойств мембран клеток может позволить прямо и косвенно оценить регуляцию всех биологических процессов в клетках организма [3, 5]. Поверхностный электрический заряд мембраны является одной из основных физических характеристик эритроцитов, величину которого оценивают по их электрофоретической подвижности. Электрофоретическая подвижность эритроцитов (ЭФПЭ) – способность эритроцитов двигаться в электрическом поле с той или иной скоростью в зависимости от величины их поверхностного электрического заряда мембраны. Эритроциты должны обладать стабильной величиной поверхностного заряда для выполнения присущих им функций и поддержания гомеостаза организма. Определяющее влияние на величину ЭФПЭ оказывает физико-химическое состояние клеточной мембраны (наряду с составом окружающей клетку среды).

В литературе встречаются публикации, свидетельствующие о снижении электрического заряда эритроцита при сепсисе, заболеваниях кишечника, острых респираторных заболеваниях, пневмонии, ревматических заболеваниях, а также в условиях стресса [2, 3, 6–8].

Терминальные состояния, такие как ХБП 5д-стадии, вызывают изменения плотности поверхностного электрического заряда форменных элементов крови, что сопровождается нарушением стабильности клеточной взвеси и функциональной активности клеток.

Таким образом, ЭФПЭ у пациентов, находящихся на программном диализе, остается практически неизученной. Необходимо появление новых данных, в том числе и о влиянии медикаментозной терапии на заряд мембран эритроцитов, для дальнейшего назначения адекватной терапии.

Цель исследования – изучить особенности ЭФПЭ у пациентов, находящихся на программном гемодиализе, и проанализировать влияние антигипертензивной терапии на этот параметр.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование были включены 120 пациентов с ХБП 5д-стадии (55% женщин, 45% мужчин), получавших процедуру программного гемодиализа в Ижевске (Городская клиническая больница № 6). Средний возраст пациентов составил 49,7±9,4 года. Процедуры выполнялись на аппаратах Fresenius 4008S (Германия) и B. Braun-Dialog+ (Германия) по 4–4,5 ч 3 раза в неделю с применением полисульфоновых диализаторов. Во время гемодиализа использовался только бикарбонатный диализирующий раствор. Индекс адекватности Kt/V по мочевине был выше 1,2 и составил 1,43±0,09. Для выявления особенностей нарушений клеточных мембран была взята группа сравнения, в которую были включены 60 практически здоровых лиц (доноры крови), сопоставимые по возрасту и полу.

Все пациенты были разделены на 3 группы в зависимости от уровня артериального давления (АД): нормальное, пониженное и повышенное АД. Пациенты с АГ были разделены в соответствии со степенью этого заболевания на 3 группы. Монотерапия антигипертензивными препаратами включала применение блокатора медленных кальциевых каналов (БКК), бета-адреноблокатора (ББ) и ингибитора ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ). В качестве комбинированной терапии использовались следующие схемы: комбинация БКК и ББ, БКК и ИАПФ, БКК и агонист I1-имидазолиновых рецепторов (АИР – моксонидин), ББ и ИАПФ, БКК с ББ и АИР. Сравниваемые группы были сопоставимы по полу и возрасту.

Для оценки мембранных нарушений проводили определение ЭФПЭ с помощью комплекта «Цито-Эксперт» (ОАО «Аксион холдинг», Ижевск, 2010). Он обеспечивает возможность регистрации и оценки параметров движения живых клеток под действием знакопеременного электрического поля с заданными характеристиками в световом микроскопе «Биолам». Рассчитывали процент подвижных эритроцитов, у которых регистрировали среднюю амплитуду колебания (САКЭ), асимметрию колебания.

Пациентам проведено суточное мониторирование АД (аппарат МЭКГ-ДП-НС-01, 2012) в течение 23,2+0,6 ч. Оценивалась взаимосвязь биохимических анализов с суточным мониторированием АД (СМАД), которое проводилось в соответствии со стандартами диагностики больных, находящихся на программном гемодиализе, и включали следующие показатели: уровни креатинина (780,45±199,9 мкмоль/л), мочевины (29,4±6,9 ммоль/л), калия (5,33±0,47 ммоль/л), натрия (137,7±2,1 ммоль/л), кальция (2,52±0,5 ммоль/л), фосфора (2,1±0,4 ммоль/л), щелочной фосфатазы (311,7+155,2 Е/л), общего холестерина (5,1±1,2 ммоль/л), паратгормона (899,3± 728,7 пг/ мл).

Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась по общепринятым методикам вариационной статистики с использованием прикладных программ BioStat (Primer of Biostatistics, Практика, Москва, 2009, версия 4.03) и Microsoft Excel 2010 (США). Данные представлены в виде M±σ, где М – средняя величина, σ – стандартное отклонение. Различия между средними значениями считали статистически значимыми при p <0,05. Анализ зависимостей проводился с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена (rs).

РЕЗУЛЬТАТЫ

При сопоставлении результатов исследования основной группы и группы сравнения наблюдалось значительное увеличение САКЭ: 49,7±6,3 и 28,4±3,2 мкм соответственно (табл. 1; р <0,01), что можно связать с грубыми патофизиологическими нарушениями у пациентов с ХБП, которые затрагивают клеточные мембраны, что связанно с изменением системы гемостаза и механическим повреждением эритроцитов при прохождении диализного фильтра. Существенных различий показателей асимметрии (-0,98±1,3, -1,37±0,2; р >0,05) и эксцесса (5,1±6,9, 9,62±1,7; р >0,05) у больных на программном гемодиализе и группы сравнения не отмечалось. Процент подвижных эритроцитов не отличался у пациентов на гемодиализе и доноров (табл. 1, р >0,05).

Не получено различий САКЭ по полу: у мужчин 50,6±6,9 мкм, у женщин – 49±7,6 мкм (р >0,05). Выявлены отличия в этом показателе у пациентов с различным диализным стажем: от 1 до 6 лет – 44,8±8,2 мкм, 6–10 лет – 56,3±5,5 мкм, более 11 лет – 50,6±2,3 мкм (р1–2<0,01, р2–3<0,01). В первые годы диализной терапии наблюдается высокая летальность пациентов: в это время происходят грубые нарушения и перестройка биологических процессов, что может быть объяснением более значимого снижения показателей САКЭ у лиц с длительностью диализной терапии от 1 года до 6 лет (р <0,01).

Выявлено, что такой этиологической фактор ХБП, как поликистозная болезнь почек, более значимо уменьшал САКЭ (48,6±4,5 мкм; р <0,01). Это, возможно, связано с генетически обусловленными нарушениями строения клеточных мембран, а также наличием хронического воспалительного процесса и тяжелой АГ. Значение САКЭ у больных хроническим гломерулонефритом составило 49,5±6,3 мкм, диабетической нефропатией – 50,7±7,2 мкм, вторичным хроническим пиелонефритом – 54,7±4,1 мкм (р <0,01).

У пациентов с АГ и нормальным АД выявлены различия показателей САКЭ: 47,8±6,2 и 54,3±3,7 мкм соответственно (p <0,01). У пациентов с АГ отмечались более низкие (отрицательные) значения асимметрии колебания эритроцитов, чем у пациентов с нормальным АД (-1,3±1,2 и -0,35±0,8 соответственно; p <0,01). У больных АГ с повышенным и пониженным АД не получено статистических различий по проценту подвижных эритроцитов (табл. 2).

У лиц с АГ 1-й степени САКЭ составила 47,5±1,4 мкм, с АГ 2-й степени – 47,6±2,8 мкм, с АГ 3-й степени – 52,7±3,2 (p <0,01; табл. 3). Различий показателя асимметрии колебания эритроцитов получено не было. У пациентов с АГ 1-й степени процент подвижных эритроцитов был достоверно выше, чем у лиц с АГ 3-й степени (98,3±0,7 и 96,0±0,9% соответственно p <0,05).

Снижение САКЭ при АГ может быть объяснено нарушением структуры и функции мембран клеток, которая заключается в большей скорости облегченного переноса ионов через клеточную мембрану при наличии АГ [9]. При изучении АГ у пациентов, находящихся на программном гемодиализе, Boero и соавт. (2008) измерили активность натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы (Na+/K+-АТФазы) эритроцитов и отметили более низкую активность помпы у больных АГ в отличие от пациентов с нормальным АД. В последующих работах приводятся данные об ингибировании Na+/K+-АТФазы, за счет чего происходит возрастание уровня внутриклеточного натрия параллельно с увеличением цитозольного кальция, что приводит к повышению базального тонуса сосудов и усилению реакции сосудов на сосудосуживающие вещества [10, 11].

При проведении СМАД установлены высокие корреляции САКЭ со степенью ночного снижения АД (САД rs=0,73; p <0,001; ДАД rs=0,63; p <0,001) и с частотой сердечных сокращений (rs=-0,64; p <0,001). Степень ночного снижения АД является показателем, не только определяющим вид суточного ритма АД, но и значительно влияющим на прогрессирование гипертрофии левого желудочка, риск возникновения кардиоваскулярных осложнений и в конечном итоге на выживаемость пациентов с АГ. Таким образом, нарушение свойств клеточных мембран может определять прогноз заболевания, что, в свою очередь, определяет стратегию антигипертензивной и органопротективной терапии. В связи с этим нами было проведено сравнение показателей мембранных нарушений при различной антигипертензивной терапии.

У пациентов, получающих терапию БКК, уровень САКЭ составил 51,5±5,4 мкм; ИАПФ – 44,6±5,8 мкм; ББ – 46,6±1,1 мкм (p1–3 <0,05; p1–2 >0,05, p2–3 <0,05). Уровень асимметрии колебания эритроцитов у пациентов, принимавших ИАПФ, составил -2,4±0,3, БКК – -0,6±1,4; ББ – 0,2±0,3 (p1-3 <0,05; p1-2 <0,05, p2-3 >0,05; рис. 1). В ряде работ показано, что БКК могут защищать клетку от повреждения плазматических мембран (ишемического, физического или химического), приводящего к апоптотической смерти клетки, или некрозу в условиях продолжительного повышения внутриклеточной концентрации Са2+ [12–14]. Данное заключение подтверждает полученные нами данные о положительном влиянии монотерапии БКК на электрический заряд мембраны эритроцита (p <0,05). Также при отсутствии БКК в комбинированной антигипертензивной терапии наблюдались наиболее низкие показатели САКЭ (комбинация ББ и ИАПФ; 42,3±6,3 мкм, p <0,05).

Тройная комбинация (БКК, ББ, АИР) более эффективно стабилизировала заряд клеточных мембран, что подтверждает более высокий уровень САКЭ у пациентов (56,3±6,9 мкм; p <0,01). Полученные результаты могут говорить о необходимости применения у пациентов с АГ, получающих лечение программным ГД, тройных комбинаций в низкодозовых режимах. Выявлены высокие показатели САКЭ и у пациентов, принимавших БКК с АИР, БКК с ИАПФ, БКК с ББ (рис. 2). Таким образом, из двойных комбинаций наиболее эффективна в плане стабилизации заряда клеточных мембран комбинация БКК и АИР. В ряде работ показана роль нарушения вегетативного гомеостаза в патогенезе АГ при ХБП, в связи с этим применение селективных АИР является необходимым [15, 16]. Наши данные показывают, что препараты АИР могут положительно влиять на свойства мембран клеток.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Показатели ЭФПЭ у больных, находящихся на программном гемодиализе, имеют свои особенности, связанные со значительным увеличением САКЭ (48,9±6,7 мкм), по сравнению с группой здоровых (28,4±3,2 мкм). На уровень САКЭ влияет длительность диализной терапии (более низкие показатели при гемодиализе от 1 года до 6 лет), этиологический фактор (более низкий показатель САКЭ при поликистозе почек), наличие и степень АГ. Значение САКЭ прямо связано со степенью ночного снижения АД (САД r=0,73, ДАД r =0,63). Установлены высокие показатели ЭФПЭ при монотерапии БКК и приеме тройной комбинации антигипертензивными препаратами (ББ, БКК, АИР).

References

  1. Василькова Е.В. Влияние различных методов лечения на микроэлектрофоретическую подвижность эритроцитов у женщин с хроническими воспалительными заболеваниями органов малого таза. Дис. … канд. мед. наук. Иваново. 2012.
  2. Дерюгина А.В., Мартусевич А.А., Хламова Ю.Н., Куваева С.С., Мартусевич А.К., Румянцева Т.В. Электрофоретическая подвижность эритроцитов при воспалении. Вятский медицинский вестник. 2016; 4(52): 57–60.
  3. Крылов В.Н., Дерюгина А.В. Изменение электрофоретической подвижности изолированных эритроцитов при действии стресс факторов. Гематология и трансфузиология. 2011; 5: 18–21.
  4. Сигитова О.Н., Архипов Е.В. Структурно-функциональные нарушения клеточных мембран нефроцитов при хронических заболеваниях почек. Казанский медицинский журнал. 2011; 92(6): 887–890.
  5. Рахов Д.А., Юданова Л.С., Рубин В.И. Функциональные свойства мембран эритроцитов у больных хроническим гломерулонефритом. Урология и нефрология. 1992; 4–6: 31–33.
  6. Дладашвили Н.З. Электрофоретическая подвижность эритроцитов периферической крови детей с неспецифическими воспалительными заболеваниями. Дис. … канд. биол. наук. М., 2005. 93 с.
  7. Еровиченков А.А., Садовская Г.В., Пак С.Г., Козинец Г.И., Попова О.В. Электрофоретическая подвижность эритроцитов у больных с различными формами рожи в динамике болезни. Терапевтический архив. 2001; 11: 73–75.
  8. Кирковский В.В., Левин В.И., Митьковская Н.П., Луц Л.С. Электрофоретическая подвижность эритроцитов больных с ревматоидным артритом в процессе проведения экстракорпоральной аутогемомагнитотерапии. Здравоохранение. 2002; 1: 12–18.
  9. Постнов Ю.В. Первичная гипертензия как патология клеточных мембран. М., 1987. 192 с.
  10. Орлова О.В., Егорова С.Н., Ослопов В.Н. Исследование влияния диметилсульфоксида на проницаемость клеточных мембран. Казанский медицинский журнал. 2011; 92(6): 901–904.
  11. Boero R., Castellani M., Squazzoni F. Individual behavior and macro social properties. An agent-based model. Computational and Mathematical Organization Theory. 2008; 14(2): 156–74.
  12. Минушкина Л.О. Антагонисты кальция в лечении артериальной гипертензии: особенности лерканидипина. Российский кардиологический журнал. 2015; 2: 110–114.
  13. Мусина Н.С., Семенова Р.И., Сейдуманов М.Т., Куразов Б.Р. Эффективность применения антигипертензивной терапии у пациентов, находящихся на гемодиализе. Вестник КазНМУ. 2015; 1: 255–256.
  14. Nakamura T., Sato E., Fujiwara N., Kawagoe Y., Koide H., Ueda Y., Takeuchi M., Yamagishi S. Calcium channel blocker inhibition of AGE and RAGE axis limit renal in jury inn on diabetic patients with stage I or II chronic kidney disease. Clin Cardiol. 2011; 34(6): 372–77.
  15. Боровкова Н.Ю., Боровков Н.Н., Иванченко Е.Ю., Маслова Т.И. Оценка вариабельности ритма сердца у больных с ренопаренхиматозной артериальной гипертензией при сохранной функции почек. Терапия. 2015; 3(3): 39–45.
  16. Михайлов А.А., Шилов А.М., Спасский А.А. Отечественный и зарубежный опыт применения препарата Физиотенз в лечении «заболеваний цивилизации». Архив внутренней медицины. 2012; 100: 41–45.

About the Authors

Irina A. Kazakova, MD, professor, head of the department of internal diseases with courses of radiological diagnostical and treatment methods, military field therapy of Izhevsk state medical academy of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 426000, Izhevsk, 281 Kommunarov St. Tel.: + 7 (3412) 68-68-48. E-mail: vnut.bolezni@mail.ru
Yevgeny N. Ievlev, PhD, assistant professor of the Department of internal diseases with courses of radiological diagnostical and treatment methods, military field therapy of Izhevsk state medical academy of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 426000, Izhevsk, 281 Kommunarov St. Tel.: +7 (3412) 68-68-48. E-mail: vnut.bolezni@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.