ГИПЕРГОМОЦИСТЕИНЕМИЯ УСУГУБЛЯЕТ ПОВРЕЖДЕНИЯ НЕФРОНА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ – оценить возможный вклад гомоцистеина в развитие повреждений клубочков и проксимальных канальцев (ПК) в условиях экспериментальной хронической почечной недостаточности (ПН). МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Использовали крыс линии Вистар, которые были подвергнуты субтотальной нефрэктомии. Экспериментальной группе животных (n=11) после операции вводили гомоцистеин (ГЦ) в дозе 13,4 мг/кг внутримышечно. В качестве контрольной группы использовали нефрэктомированных животных без последующего введения ГЦ (n=10). В обеих группах определяли концентрацию общего ГЦ, креатинина, мочевины плазмы крови, а также суточный диурез, концентрацию альбумина и креатинина мочи с последующим расчетом отношения альбумин/креатинин (ACR), концентрационного индекса (Ucr/Pcr) и клиренса креатинина (Ccr). Проводили светооптическое и электронномикроскопическое исследование почек. РЕЗУЛЬТАТЫ. Общий ГЦ плазмы крови составил 5,0±0,7 μ моль/л и 7,7±1,5 μ моль/л в контрольной и экспериментальной группах соответственно (p < 0.005). У экспериментальных животных в сравнении с контрольными были выше значения logACR на 100 г массы (2,12±0,52 vs 1,43±0,32 мг/г, p <0 .025), креатинина плазмы (79,0±13,9 vs 56,3±8,0 μ моль/л, p < 0.001) и ниже Ccr (0,20±0,07 vs 0,46±0,08 мл/мин, p < 0.005) и Ucr/Pcr (53,2±25,9 vs 123,3±25,7, p <0 .005). Морфологически в контрольной группе крыс выявлены умеренная мезангиальная пролиферация и адгезия лейкоцитов к эндотелию капилляров клубочков наряду с выраженным нарастанием количества структур, отражающих эндоцитоз, включая большие апикальные вакуоли в клетках ПК. Назначение ГЦ приводило к усугублению описанных повреждений в обоих отделах нефрона, а также к депозиции фибрина в просвете капилляров и выраженной дезорганизации базальной цитоплазмы клеток ПК. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты светооптического и субмикроскопического анализа в сочетании с биохимическими данными рассматривают ся как прямое свидетельство дополнительного повреждающего воздействия ГГЦ на основные клеточные популяции не фрона в условиях экспериментальной ПН.

1. Смирнов АВ, Добронравов ВА, Голубев РВ и др. Рас пространенность гипергомоцистеинемии в зависимости от стадии хронической болезни почек. Нефрология 2005; 9(2): 4852

2. Arnadottir M, Hultberg B, NilssonEhle P, Thysell H. The effect of reduced glomerular filtration rate on plasma total homocysteine concentration. Scand J Clin Lab Invest 1996; 56 (1): 4146

3. Wollesen F, Brattstrom L, Refsum H, et al. Plasma total homocysteine and cysteine in relation to GFR in diabetes mellitus. Kidney Int 1999; 55 (3): 10281032

4. Jakubowski H. Protein homocysieintlation: possible mechanism underlying pathological consequences of elevated homocystein level. The FASEB Journal 1999; 13: 22772283

5. van Guldener C, Kulik W, Berger R et al. Homocysteine and methionine metabolism in ESRD: a stable isotope study. Kidney Int 1999; 56 (3): 10641071

6. Hultberg B, Andersson A, Sterner G. Plasma homocysteine in renal failure. Clin Nephrol 1993; 40(4): 230 235

7. van Guldener C, Janssen MJFM, de Meer K et al. CDA Effect of folic acid and betaine on fasting and postmethionine loading plasma homocysteine and methionine levels in chronic hemodialysis patients. J Int Med 1999; 245: 175183

8. Cook JW, Taylor LM, Orloff SL et al. Homocysteine and arterial disease. Experimental mechanisms. Vascul Pharmacol 2002; 38(5): 293300

9. Kim JM, Lee H, Chang N. Hyperhomocysteinemia due to shortterm folate deprivation is related to electron microscopic changes in the rat brain. J Nutr 2002;132(11): 34183421

10. Baumbach GL, Sigmund CD, Bottiglieri T, Lentz SR. Structure of cerebral arterioles in cystathionine betasynthase deficient mice. Circ Res 2002; 91(10):931937

11. Rolland PH, Friggi A, Barlatier A et al. Hyperhomocysteinemiainduced vascular damage in the minipig: captoprilhydrochlorothiazide combination prevents elastic alterations. Circulation 1995; 91: 1161–1174

12. Miller A, Mujumdar V, Shek E et al. Hyperhomocyst(e)inemia induces multiorgan damage. Heart Vessels 2000;15(3):135143

13. Li N, Chen YF, Zou AP. Implications of hyperhomocysteinemia in glomerular sclerosis in hypertension. Hypertension 2002; 39 (2 Pt 2): 443448

14. Chen YF, Li PL, Zou AP. Effect of hyperhomocysteinemia on plasma or tissue adenosine levels and renal function. Circulation 2002;106:12751281

15. Смирнов АВ, Добронравов ВА, Неворотин АИ и др. Гомоцистеин вызывает повреждения не только клубочково го, но и канальцевого отдела нефрона (экспериментальное исследование) Нефрология 2005; 9(3): 8187

16. Ormrod D, Miller T. Experimental uremia. Description of a model producing varying degrees of stable uremia. Nephron 1980; 26(5): 249254

17. Anderson S, Brenner B. The role of intraglomerular pressure in the initiation and progression of renal disease. J Hypertens Suppl 1986; 4(5): S2368

18. Schwartz MM, Bidani AK, Lewis EJ. Glomerular epithelial cell function and pathology following extreme ablation of renal mass. Am J Pathol 1987;126(2):31524

19. Olson JL, de Urdaneta AG, Heptinstall RH. Glomerular hyalinosis and its relation to hyperfiltration. Lab Invest 1985; 52(4): 38798

20. Zhloba AA, Blashko EL. Liquid chromatographic determination of total homocysteine in blood plasma with photometric detection. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2004; 800 (12): 275280

21. Floege J, Burns MW, Alpers CE et al. Glomerular cell proliferation and PDGF expression precede glomerulosclerosis in the remnant kidney model. Kidney Int 1992; 42: 297309

22. Ohashi R, Nakagawa T, Watanabe S et al. Inhibition of p38 mitogenactivated protein kinase augments progression of remnant kidney model by activating the ERK pathway. Am J Pathol 2004;164(2): 477485

23. Feng L, Xia Y, Yoshimura T, Wilson CB. Modulation of neutrophil influx in glomerulonephritis in the rat with anti macrophage inflammatory protein2 (MIP2) antibody. J Clin Invest 1995; 95(3):100917

24. Ley K. Integration of inflammatory signals by rolling neutrophils. Immunol Rev 2002;186:818

25. Alon R, Feigelson S. From rolling to arrest on blood vessels: leukocyte tap dancing on endothelial integrin ligands and chemokines at subsecond contacts. Semin Immunol 2002;14(2): 93104

26. Floege J, Alpers CE, Burns MW et al. Glomerular cells, extracellular matrix accumulation, and development of glomerulosclerosis in the remnant kidney model. Lab Invest 1992; 66(4):48597

27. Floege J, Burns MW, Alpers CE et al. Glomerular cell proliferation and PDGF expression precede glomerulosclerosis in the remnant kidney model. Kidney Int 1992; 4(2):297309

28. Floege J, Lonson RJ, Couser WG. Mesangial cells in the pathogenesis of progressive glomerular disease in animal models. Clin Invest 1992; 70(9): 857913

29. Shankland SJ, Hamel P, Scholey JW. Cyclin and cyclin dependent kinase expression in remnant glomerulus J Am Soc Nephrol 1997; 8(3): 368375

30. Caglar Y, Kaya M, Belge E, Mete UO. Ultrastructural evaluation of the effect of endosulfan on mice kidney. Histol Histopathol 2003;18(3):703708

31. Obineche EN, MensahBrown E, Chandranath SI et al. Morphological changes in the rat kidney following longterm diabetes. Arch Physiol Biochem 2001;109(3): 241245

32. Bal C, Longkumer T, Patel C et al. Renal function and structure in subacute hepatic failure. J Gastroenterol Hepatol 2000;15(11): 13181324

33. Ono T, Liu N, Makino T et al. Role of mesangial Factor V expression in crescent formation in rat experimental mesangioproliferative glomerulonephritis. J Pathol 2004; 204(2): 229238

34. Davin JC, Dechenne C, Lombet J et al. Acute experimental glomerulonephritis induced by the glomerular deposition of circulating polymeric IgAconcanavalin A complexes. Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol 1989; 415(1): 720

35. D’Agati V, Chander P, Nash M, MancillaJimenez R. Idiopathic microscopic polyarteritis nodosa: ultrastructural observations on the renal vascular and glomerular lesions. Am J Kidney Dis 1986; 7(1): 95110

36. Coppola A, Davi G, De Stefano V et al. Homocysteine, coagulation, platelet fuction and thrombosis. Semin Thromb Hemost 2000; 26(3): 243254

37. Ay H, Arsava EM, Tokgozoglu SL et al. Hyperhomocysteinemia is associated with the presence of left atrial thrombus in stroke patients with nonvalvular atrial fibrillation. Stroke 2003; 34(4): 909912

38. Heil SG, De Vriese AS, Kluijtmans LA et al. The role of hyperhomocysteinemia in nitric oxide (NO) and endothelium derived hyperpolarizing factor (EDHF)mediated vasodilatation. Cell Mol Biol (Noisylegrand) 2004; 50 (8): 911916

39. Nevorotin AI. Endoplasmic reticulum (a review of the literature). Tsitologiia 1992; 34(8): 325

40. Pow DV, Morris JF, Rodgers S. Peptide accretions in the endoplasmic reticulum of magnocellular neurosecretory neurons in normal and experimentally manipulated rats. J Anat 1991; 178: 155174

41. Hutchinson S, Aplin RT, Webb H et al. Molecular effects of homocysteine on cbEGF domain structure: insights into the pathogenesis of homocystinuria. J Mol Biol 2005; 346(3): 833 844

42. Werstuck GH, Lentz SR, Dayal S et al. Homocysteine induced endoplasmic reticulum stress causes dysregulation of the cholesterol and triglyceride biosynthetic pathways. J Clin Invest 2001;107(10):12631273

43. Asanuma K, Mundel P. The role of podocytes in glomerular pathobiology. Clin Exp Nephrol 2003; 7(4):255259

44. Pavenstadt H, Kriz W, Kretzler M. Cell biology of the glomerular podocyte. Physiol Rev 2003; 83(1): 253307

45. Hultberg B. Extracellular concentration of homocysteine in human cell lines is influenced by specific inhibitors of cyst(e)ine transport. Clin Chem Lab Med 2004; 42(4): 378383

46. Kumagai H, Katoh S, Hirosawa K et al. Renal tubulointerstitial injury in weanling rats with hyperhomocysteinemia. Kidney Int 2002; 62(4):12191228

47. Chang L, Xu J, Yu F et al. Taurine protected myocardial mitochondria injury induced by hyperhomocysteinemia in rats. Amino Acids 2004; 27(1):3748

48. Harrington EO, Newton J, Morin N, Rounds S. Barrier dysfunction and RhoA activation are blunted by homocysteine and adenosine in pulmonary endothelium. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2004; 287(6): L10911097