Введение. Заболеваемость острым почечным повреждением в общей популяции неуклонно возрастает и составляет от 181 до 288 на 100000 населения [1]. Одним из ведущих механизмов острого почечного повреждения является ишемически-реперфузионная травма почек. Роль данного механизма важна в развитии осложнений кардиохирургических операций, трансплантации почек, рентгенконтрастных исследований, онкоурологических вмешательств [2, 3]. В связи с этим, поиск новых терапевтических стратегий является одним из актуальных направлений для профилактики острого почечного повреждения ишемически-реперфузионного генеза.

Основными механизмами, лежащими в основе ишемически-реперфузионной травмы являются микроциркуляторные нарушения, дисбаланс вазоактивных веществ, окислительный стресс, эндотелиальная дисфункция и локальная активация воспаления, что приводит к структурным и функциональным нарушениям в почках [4, 5]. Таким образом, с связи с множеством взаимосвязанных патогенетических звеньев развития ишемии-реперфузии почек, фармакологическая коррекция одним препаратом не позволит устранить все последствия данного вида повреждений, в связи с чем комбинированная фармакотерапия будет предпочтительна в качестве одной из возможных терапевтических стратегий.

Эритропоэтин (ЭПО), гликопротеиновый гормон, не только стимулирует эритропоэз, но и обладает широким спектром плеотропных эффектов: антиоксидантными, антиапоптотическими и противовоспалительными [6], реализация которых связана с гетеродимерным рецептором ЭПОР-βCR [7, 8, 9]. Одними из производных ЭПО, имеющими высокое сродство к данному виду рецепторов и короткий период полувыведения являются асиалированные формы эритропоэтина (асиалоЭПО).

С другой стороны, другим важным аспектом в профилактике ишемических и реперфузионных повреждений является коррекция дисфункция эндотелия и микроциркуляторных нарушений. Одними из перспективных мишеней для коррекции дисфункции эндотелия при сердечно-сосудистых заболеваниях являются ферменты – аргиназы, участвующие в регуляции продукции оксида азота и существующие в двух изоформах [10, 11, 12]. В одном из недавних исследований было продемонстрировано, что как активность аргиназы в почках, так и экспрессия аргиназы II увеличиваются после почечной ишемии-реперфузии [13].

В связи с этим актуальным является изучение потенциальных нефропротективных свойств асиалированного эритропоэтина и селективного ингибитора аргиназы II.

Цель исследования: изучение возможности коррекции ишемических и реперфузионных повреждений почек в эксперименте асиалированным эритропоэтином и селективным ингибитором аргиназы II KUD975.

Материалы и методы исследования. Исследование проводили на крысах-самцах линии Wistar массой 180-220 г. Все крысы были разделены на следующие экспериментальные группы, по 10 животных в каждой:

I – ложнооперированные (24 часа);

II – ложнооперированные (72 часа);

III – контрольная, моделирование 40-минутной ишемии-реперфузии (ИР) почек (24 часа реперфузии);

IV – контрольная, моделирование 40-минутной ИР почек (72 часа реперфузии);

V – предварительное внутрижелудочное введение KUD975 в дозе 3 мг/кг за 120 минут до моделирования патологии и внутрибрюшинное введение асиалированного эритропоэтина (асиалоЭПО) в дозе 0.4 мкг/кг за 30 минут до моделирования патологии (24 часа реперфузии);

VI – предварительное внутрижелудочное введение KUD975 в дозе 3 мг/кг за 120 минут до моделирования патологии и внутрибрюшинное введение асиалированного эритропоэтина (асиалоЭПО) в дозе 0.4 мкг/кг за 30 минут до моделирования патологии;

Моделирование ишемии-реперфузии почек

После 12-часовой пищевой депривации под наркозом (интраабдоминальным введением водного раствора хлоралгидрата в дозе 300 мг/кг) выполнялась срединная лапаротомия. Петли кишечника отодвигали в сторону и с разницей в 5 минут производили наложение атравматичных сосудистых зажимов на почечные ножки на 40 минут. Ложнооперированные животные не подвергались двусторонней ишемии почек. В брюшную полость вводился 0,9% раствор натрия хлорида (4-5 мл) и рана послойно ушивалась.

Измерение уровня микроциркуляции

Осуществляли с помощью аппаратно-программного комплекса MP100 (Biopac System, Inc., США) с модулем лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) LDF100C и поверхностного датчика TSD143, который накладывался на среднюю часть почки, не затрагивая область ворот. Уровень микроциркуляции измеряли сразу после снятия сосудистых зажимов с почки в течение 5 минут, через 24 или 72 часа реперфузии в зависимости от экспериментальной группы. Регистрация и обработка результатов производилась с помощью программного обеспечения AcqKnowledge версии 3.8.1. Значения показателей выражались в перфузионных единицах (ПЕ).

Измерение концентрации креатинина, мочевины, натрия

В зависимости от экспериментальной группы, через 12 или 48 часов реперфузии крыс помещали в метаболические клетки и осуществляли сбор мочи в течение 12 или 48 часов. Далее под наркозом производили релапаротомию и отбирали кровь из правого желудочка для биохимических исследований. Измерялся суточный диурез. Концентрацию уровня креатинина, мочевины и натрия в сыворотке крови и моче измеряли по общепринятой методике с использованием автоматических и полуавтоматических анализаторов.

Расчет скорости клубочковой фильтрации и фракционной экскреции натрия

Клиренс эндогенного креатинина (скорость клубочковой фильтрации (СКФ) рассчитывался следующим образом:

Фракционная экскреция натрия (ФЭН) рассчитывалась по следующей формуле:

Статистическая обработка данных

Для всех данных была применена описательная статистика: данные проверены на нормальность распределения. В случае нормального распределения были подсчитаны среднее значение (M) и стандартная ошибка среднего (m). Межгрупповые различия анализировались параметрическими (t-критерий Стьюдента) или непараметрическими (критерий Манна-Уитни) методами, в зависимости от типа распределения.

Результаты и их обсуждение. Моделирование ишемии-реперфузии почек приводило к росту биохимических маркеров острого почечного повреждения: креатинина и мочевины, причем уровень мочевины возрастал в большей степени на первые сутки эксперимента, а креатинин – на третьи (табл. 1). Параллельно росту креатинина падала скорость клубочковой фильтрации, уровень которой к третьим суткам составлял лишь 0.06±0.01 мл/мин (табл. 2). Канальцевые повреждения также нарастали от первых к третьим суткам эксперимента, что выражалось в значительном росте фракционной экскреции натрия (табл. 2). Микроциркуляторные нарушения также отмечались во всех временных точках эксперимента (табл. 3).

Таблица 1

Динамика сывороточных концентраций креатинина и мочевины при введении изучаемых веществ (М±m; n=10)

Table 1

Dynamics of serum concentrations of creatinine and urea with the introduction of the studied substances (М±m; n=10)

Примечание: ^x – р<0.05 в сравнении с группой ложнооперированных животных; ^y – р<0.05 в сравнении с группой контроля.

Note: ^x – p<0.05 compared with the group of sham-operated animals; ^y – p<0.05 compared with the control group.

Таблица 2

Динамика скорости клубочковой фильтрации и фракционной экскреции натрия при введении изучаемых веществ (М±m; n=10)

Table 2

Dynamics of the glomerular filtration rate and fractional sodium excretion upon administration of the studied substances (М±m; n=10)

Примечание: ^x – р<0.05 в сравнении с группой ложнооперированных животных; ^y – р<0.05 в сравнении с группой контроля.

Note: ^x – p<0.05 compared with the group of sham-operated animals; ^y – p<0.05 compared with the control group.

Таблица 3

Динамика уровня микроциркуляции при введении изучаемых веществ (М±m; n=10)

Table 3

Dynamics of microcirculation level when introducing the studied substances (М±m; n=10)

Примечание: ^x – р<0.05 в сравнении с группой ложнооперированных животных; ^y – р<0.05 в сравнении с группой контроля.

Note: ^x – p<0.05 compared with the group of sham-operated animals; ^y – p<0.05 compared with the control group.

Комбинированная терапия асиалированным эритропоэтином в дозе 2.4мкг/кг и KUD975 в дозе 3 мг/кг способствовала улучшению фильтрационной способности почек и восстановлению функции канальцев. Так, на 1 сутки эксперимента СКФ возрастала до 0.45±0.03 мл/мин, достоверно не отличаясь от показателей ложнооперированных животных при отсутствии влияния на уровень креатинина в сыворотке крови, а ФЭН снижалась до 0.65±0.04%. На 3 сутки эксперимента комбинированная терапия асиалированным эритропоэтином и KUD975 приводила к нормализации уровня креатинина до 61±2.17 мкмоль/л и увеличении скорости клубочковой фильтрации до 0.42±0.03 мл/мин и снижению ФЭН до 0.8±0.04%.

Однократное профилактическое применение комбинации асиалированного эритропоэтина и селективного ингибитора аргиназы II KUD975 также приводило к восстановлению уровня микроциркуляции во всех временных точках эксперимента, сопоставимых с показателями группы ложнооперированных животных.

Заключение. Таким образом, коррекция ишемических и реперфузионных повреждений почек в эксперименте асиалированным эритропоэтином и селективным ингибитором аргиназы II KUD975 является эффективной стратегией профилактики и лечения острого почечного повреждения.

В отношении данной статьи не было зарегистрировано конфликта интересов.