ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Dynamics of osteopontin in serum and urine in the early postoperative period after percutaneous nephrolitho- tomy

D.N. Khotko, A.I. Khotko, V.M. Popkov, A.I. Tarasenko

1) Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky of the Ministry of Health of Russia, Saratov, Russia; 2) I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia (Sechenov University), Moscow, Russia
Aim. To evaluate the dynamics of plasma and urine level of osteopontin in the early postoperative period after percutaneous nephrolithotomy (PCNL) in patients with pelvic stones.
Materials and methods. A total of 110 patients with pelvic stones up to 20 mm in size without urinary tract obstruction were included in the study. The patients were divided into two groups based on the results of intraoperative monitoring of intrarenal pressure. In each of the groups, PCNL or mini-PCNL were performed in same proportions. Intraoperative monitoring of intrarenal pressure was done in all cases according to the authors’ method. Sampling of plasma and urine for enzyme immunoassay was performed on the 0, 7 and 30 days after the procedure. Plasma and urine osteopontin level was measured using a commercial Human Osteopontin ELISA Kit for enzyme immunoassay.
Results. In patients with increased intraoperative intrarenal pressure pyelonephritis developed, accompanied by hyperthermia from 3 to 7 days in 70% of cases, and leukocytosis and leukocyturia in 100% of cases. The number of hemorrhagic complications did not differ in both groups. An increase in serum osteopontin level was seen, which was significantly more pronounced in the group with increased intraoperative intrarenal pressure. Urinary osteopontin level, on the contrary, tends to decrease, more pronouncedly in patients with normal intraoperative intrarenal pressure.
Conclusion. The rate of decrease in urinary osteopontin level indicates the stabilization of injury and the restoration of renal function after PCNL. An increase in serum osteopontin level is associated with the development of postoperative inflammatory complications, which demonstrates the immune functions of serum osteopontin.

Keywords

osteopontin
urolithiasis
percutaneous nephrolithotomy
intrarenal pressure

Введение. Мочекаменная болезнь (МКБ) занимает одно из ведущих мест по распространенности среди урологических заболеваний. Пик приходится на молодой и трудоспособный возраст – от 20 до 60 лет. Более 40% больных, проходящих лечение в урологических стационарах, страдают именно МКБ [1].

Широкая распространенность МКБ, регистрируемая за последние десятилетия, сопровождается значительным прогрессом в развитии хирургической техники лечения МКБ: внедрением перкутанной нефролитотрипсии (ПНЛТ), интраренальной ретроградной хирургии, дистанционной литотрипсии [2, 3].

Развитие инфекционно-воспалительных осложнений после ПНЛТ зачастую обусловлено наличием биопленок снаружи и внутри камня, что способствует высвобождению эндотоксина и других факторов патогенности возбудителей во время дробления камня [4]. Немаловажную роль играет и повышение внутрилоханочного давления во время выполнения ПНЛТ [5]. В процессе ПНЛТ запускается каскад межмолекулярных взаимодействий с участием провоспалительных и профибротических цитокинов, хемокинов, факторов роста, неоангиогенеза и эндотелиальной дисфункции, в том числе VEGF, IL-8, MCP-1, GM-CSF, G-CSF [6].

Остеопонтин (ОПН) получил широкое распространение в связи с возможностью его использования в качестве маркера с диагностической или прогностической ценностью, поскольку его секретируемые уровни могут быть измерены и сопоставимы с содержанием в тканях.

Остеопонтин был впервые идентифицирован в 1985 г. [7]. Название указывает на то, что белок экспрессируется в костях, но он также выделяется в плазму и мочу и обнаруживается в некоторых других тканях. Остеопонтин участвует в нескольких физиологических и патологических процессах, таких как обновление костной ткани [8], выживание клеток [9], иммунная регуляция и ответная реакция [10], воспаление [11], ишемия [12], ремоделирование тканей [13], прогрессирование опухоли [14] и заживление ран [15]. При воспалении остеопонтин действует как провоспалительный цитокин, модулируя иммунный ответ путем усиления экспрессии цитокинов Th1 [16].

Oстеопонтин экспрессируется в различных типах клеток и тканях, включая почки [17]. Внеклеточный ОПН функционирует посредством своего взаимодействия с множеством рецепторов клеточной поверхности, включая различные интегрины (avβ1, avβ3, avβ5, avβ6, α4β1, α5β1, α8β1 и α9β1) и CD44 [18, 19], тем самым регулируя клеточные процессы, такие как биоминерализация, ремоделирование тканей и иммунная регуляция [20–22].

Материалы и методы. В исследование включены 110 пациентов, находившихся на лечении в клинике урологии СарГМУ, с МКБ, а именно с конкрементами лоханки размером до 20 мм в максимальном измерении без значимых клинических признаков обструкции, плотность конкремента составляла от 720 до 1200 HU. С целью исключения ложноположительных результатов, обусловленных сопутствовавшей патологией, при включении пациентов в исследование мы придерживались строгих критериев: в исследование вошли лица обоих полов в возрасте от 20 до 48 лет без заболеваний сердечно-сосудистой системы, клинических проявлений атеросклероза, заболеваний опорно-двигательного аппарата, сахарного диабета. Все пациенты были оперированы в объеме ПНЛТ. Всем пациентам интраоперационно проводился мониторинг внутрилоханочного давления по предложенной авторами методике. Забор биологического материала (сыворотки крови и мочи) для иммуноферментного анализа выполняли на 0-е, 7-е и 30-е сутки после проведения оперативного вмешательства.

Оперативные вмешательства в случае классической ПНЛТ выполняли через кожух 30 Ch, предварительно проводили катетеризацию мочеточника торцевым катетером. При мини-ПНЛТ использовали мини-нефроскоп с диаметром рабочего канала 16 Ch. Пункцию полостной системы выполняли под сочетанным рентгеновским и ультразвуковым контролем через нижнюю группу чашек. Фрагментацию конкрементов осуществляли при помощи пневматического литотриптера Swiss LithoClast Master (производитель EMS) или воздействия тулиевым лазером FiberLase U2 IPG. Время работы в полостной системе почки составило от 6 до 32 мин. Все оперативные вмешательства заканчивали установкой нефростомического дренажа pig tail диаметром 10 Сh, который удаляли на 3–5-е послеоперационные сутки в зависимости от клинической ситуации.

Мониторинг интраоперационного давления осуществляли при помощи разработанной авторами методики (патент на изобретение № 2 788 282 C1). При создании пункционного хода помимо струн основной и страховой в полостную систему почки устанавливали гибкий датчик диаметром 550 нм в проводнике и таким образом напрямую мониторировали внутрилоханочное давление (рис. 1); конец датчика при этом находился у внутреннего среза кожуха, что позволяло наиболее точно оценивать внутрилоханочное давление, а также исключало повреждение датчика при тракции крупных фрагментов камня или воздействии энергии литотриптера. Мочеточниковый катетер оставался открытым, что являлось дополнительным каналом для дренирования лоханки.

49-1.jpg (149 KB)

На основании результатов интраоперационного мониторинга в дальнейшем пациентов разделяли на две группы: с повышением внутрилоханочного давления (2-я группа) и без повышения внутрилоханочного давления (1-я группа). Критичным считали повышение давления выше 30 мм рт.ст., кроме того, регистрировали время превышения внутрилоханочного давления. В каждой группе в равных долях присутствовали пациенты, которым выполнялась ПНЛТ или мини-ПНЛТ. Содержание ОПН в плазме и моче измеряли с использованием коммерческого набора для иммуноферментного анализа Human Osteopontin ELISA Kit (Abcam, Великобритания), каталожный номер – ab 269374, чувствительность – 88 пг/мл. Лабораторное тестирование было проведено вслепую без информации о клинических данных.

Для статистического анализа данных применяли программу STATISTICA 10.0 и IBM SPSS Statistics 17. Распределение значений в выборках отличалось от нормального, поэтому в процессе статистической обработки использовались методы непараметрического анализа, которые включали вычисление медианы, квартилей вариационного ряда, максимальных и минимальных значений.

В качестве критерия достоверности различия между двумя независимыми группами использовался непараметрический критерий (U) Манна–Уитни.

Результаты. Клинически в группе пациентов с превышением внутрилоханочного давления интраоперационно в послеоперационном периоде имело место развитие пиелонефрита, сопровождавшееся явлениями гипертермии от 3 до 7 сут. у 70% пациентов, лейкоцитозом и лейкоцитурией у 100%. Количество геморрагических осложнений при ретроспективном анализе результатов лечения в обеих группах не различалось.

В 1-й группе отмечено повышение уровня сывороточного ОПН к 7-м и 30-м суткам, различия достоверны (р≤0,05) (рис. 2А). Во 2-й группе отмечено увеличение уровня сыворочного ОПН к 7-м суткам (р≤0,05) с дальнейшим незначимым нарастанием (р>0,05) (рис. 2Б).

50-1.jpg (120 KB)

Мочевой ОПН имеет тенденцию к достоверному снижению к 7-м и 30-м суткам после операции в обеих группах (р≤0,05) (рис. 3А, Б).

50-2.jpg (120 KB)

В табл. 1 представлены медианы значения сывороточного ОПН 1-й и 2-й групп.

Помимо определения уровня маркера в моче для исключения влияния разведения (концентрирования) оценивали соотношение уровня исследуемого маркера к креатинину в той же порции мочи (в 1 мл). Информативность этого способа обусловлена тем, что концентрация креатинина в моче коррелирует со степенью гломерулярной фильтрации, а креатинин является мерой оценки концентрации мочи.

51-1.jpg (132 KB)

В динамике отмечено снижение мочевого ОПН, достоверно более выраженное в 1-й группе (р≤0,05) (табл. 2).

Обсуждение. При анализе полученных данных выявлено, что при исходно сопоставимых показателях сывороточного ОПН у пациентов 1-й группы имеется тенденция к повышению содержания данного маркера, которое сохраняется до 30 сут. послеоперационного периода. При этом достоверной зависимости полученных результатов от диаметра нефростомического хода не получено (р>0,05). Во 2-й группе уровень сывороточного ОПН достоверно превышал значения в 1-й группе также без зависимости от диаметра нефростомического хода. Уровень мочевого ОПН снижается после удаления конкремента из полостной системы почки от 0 до 30 сут. При этом также имеется достоверная зависимость показателей от величины интраоперационного внутрилоханочного давления (р≤0,05). Зависимости показателей мочевого ОПН от диаметра нефростомического хода не выявлено. Таким образом, вполне вероятно, что ОПН в моче в основном отражает локальное повреждение почек. Так, в работе [23] показана диагностическая роль мочевого ОПН в развитии тубулярного почечного повреждения. Динамика снижения данного маркера свидетельствует о стабилизации процессов повреждения и восстановлении почечной функции после ПНЛТ.

Напротив, ОПН плазмы крови является частью системной воспалительной реакции. Анализ показывает, что ОПН плазмы является частью сложной сети межбелковых взаимодействий в соответствии с существующими биоинформационными данными. Так, например, в группе про-оперированных пациентов по поводу колоректального рака повышенный послеоперационный уровень сывороточного ОПН был связан с развитием послеоперационных воспалительных осложнений, что свидетельствует об иммунных функциях ОПН [24]. В нашем исследовании также отмечено увеличение уровня сывороточного ОПН, коррелирующее с обострением пиелонефрита.

Заключение. Динамика снижения уровня мочевого остеопонтина свидетельствует о стабилизации процессов повреждения и восстановлении почечной функции после перкутанной нефролитотрипсии. Повышение содержания сывороточного остеопонтина связано с развитием послеоперационных воспалительных осложнений, что свидетельствует об иммунных функциях сывороточного остеопонтина.

About the Authors

Corresponding author: Khotko D.N. – Ph.D., Head of the Department of Urology, Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky of the Ministry of Health of Russia; Saratov, Russia; e-mail: dnksar@list.ru

Similar Articles

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