CC BY
1https://doi.org/10.29296/25877305-2022-06-10
Молекулярные механизмы элиминации конкрементов из верхнего отдела мочеточника
Э.Ф. Баринов, доктор медицинских наук, профессор, Ю.Ю. Малинин, кандидат медицинских наук, Х.В. Григорян, кандидат медицинских наук Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Донецк, Донецкая Народная Республика Е-mail: [email protected]
Цель исследования. Оценить эффективность литокинетической терапии (ЛКТ) при локализации конкрементов в верхней трети мочеточника и установить молекулярные механизмы, модулирующие перистальтику мочеточника.
Материал и методы. Проведено проспективное исследование с участием 61 пациента с наличием конкрементов в верхней трети мочеточника. В течении 7 сут пациентам проводили стандартную ЛКТ, включающую нестероидные противовоспалительные и антибактериальные препараты. По данным визуализационного контроля когорту больных распределили на 2 группы: 1-я (n=40) - эффективная элиминация конкремента; 2-я (n=21) - неэффективная элиминация конкремента. In vitro на суспензии тромбоцитов исследовали активность a-адренорецептора и ТхА2-рецептора через 24, 48, 72 ч и 7 сут. Оценку агрегации тромбоцитов проводили турбидиметрическим методом на анализаторе ChronoLog (США). Результаты. На момент госпитализации у всех пациентов выявлена гиперреактивность ТхА2-рецептора и a-адренорецептора. В 1-й группе на фоне ЛКТ достигалась гипореактивность ТхА2-рецептора; во 2-й группе данный феномен не воспроизводился. По результатам моделирования риска неэффективной элиминации конкрементов критический порог активности ТхА2-рецептора составил >35%. У пациентов 1-й группы также наблюдали две волны снижения активности a-адренорецептора - через 48 ч и 7 сут, в результате развивалась гипореактивность рецептора; во 2-й группе гиперреактивность a-адренорецептора сохранялась во всех точках исследования. Критический порог активности a-адренорецептора при неэффективной элиминации составил >52%.
Заключение. Гиперреактивность a-адренорецептора и ТхА2-рецептора модулирует функциональное состояние стенки мочеточника, в результате чего снижается эффективность элиминация конкрементов >6 мм из просвета верхней трети мочеточника на фоне стандартной ЛКТ.
Ключевые слова: нефрология, нефролитиаз, литокинетическая терапия, моторика мочеточника, а2-адренорецептор, ТхА2-рецептор.
Для цитирования: Баринов Э.Ф., Малинин Ю.Ю., Григорян Х.В. Молекулярные механизмы элиминации конкрементов из верхнего отдела мочеточника. Врач. 2022; 33 (6): 58-64. https://doi.org/10.29296/25877305-2022-06-10
Ограниченность теоретических знаний, касающихся механизмов элиминации конкрементов из мочеточника, сдерживает совершенствование литокинетической терапии (ЛКТ). До настоящего времени
отсутствует целостная теория физиологической регуляции моторики мочеточника. Основными регуляторами сокращения гладкомышечных клеток (ГМК) в мочевыводящих путях (МВП) считаются адрен- и хо-линергический отделы вегетативной нервной системы, а также пуриновые нуклеотиды [1], тогда как проста-гландины, эндотелины, оксид азота и аденозин рассматриваются как факторы релаксации миоцитов [2]. Может сложиться впечатление, что ЛКТ при нефроли-тиазе базируется на теоретических знаниях, касающихся регуляции моторики МВП, поскольку рекомендует использование селективных а1-адреноблокаторов (аАБ), нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), спазмолитиков, блокаторов Са2+-каналов, а также средств для профилактики и лечения инфекций МВП [3]. Ключевую роль в современных стандартах и протоколах лечения мочекаменной болезни отводят селективным аАБ. Тем не менее по признанию разработчиков действующих методических рекомендаций [4] рандомизированные многоцентровые исследования не доказали преимущества такой терапии. Результаты метаанализа исследований, посвященных использованию аАБ для экспульсивной терапии при камнях мочеточника, оказались несколько неожиданными. Блокаторы данных рецепторов оказались менее эффективными при камнях меньшего размера (<5 мм), чем при более крупных камнях (>5 мм), причем данный эффект не зависел от расположения камня и типа а-блокатора [5]. С нашей точки зрения, такой феномен при ЛКТ может воспроизводиться при условиях:
♦ полной обтурации просвета мочеточника (т.е. когда размер конкремента >5 мм), что создает условия для возникновения высокого градиента гидростатического давления между участками мочеточника выше и ниже конкремента;
♦ достижения максимальной релаксации ГМК в стенке мочеточника.
При наличии в просвете мочеточника конкрементов <5 мм, вероятно, создаются условия для «просачивания» мочи между стенкой мочеточника и конкрементом, что нивелирует градиент гидростатического давления, обеспечивающего продвижение конкремента. Таким образом, размер конкремента и степень об-турации МВП предопределяют включение механизма, обеспечивающего элиминацию конкремента. В случае локализации крупного конкремента в верхней трети мочеточника логично предположить, что условием его эффективной элиминации может быть максимальная релаксация ГМК и дилатация просвета МВП. Для достижения данной цели пациентам назначают аАБ при нефролитиазе. Однако желаемое функциональное состояние мочеточника достигается не у всех пациентов, подтверждением чего может быть количество экстренных малоинвазивных оперативных вмешательств на МВП при нефролитиазе. Возникает вопрос, в ка-
ких случаях введение оАБ пациентам может оказаться малоэффективным для элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника? Вероятно, такая ситуация может возникнуть:
♦ при низкой сенситивности aj-адренорецептора или уменьшении секреции норадреналина из пре-синаптической части нейромышечного синапса;
♦ при повышении активности a -адренорецепторов, провоцирующих сокращение ГМК и уменьшение просвета мочеточника, что препятствует трафику конкрементов.
Нельзя исключить, что назначение пациентам НПВП с целью аналгезии процесса спонтанного продвижения конкремента в разной степени модулирует релаксацию стенки мочеточника, поскольку ингибиро-вание циклооксигеназы (ЦОГ) носит индивидуальный характер [6].
Гипотеза. Можно предположить, что исследование активности рецепторов, контролирующих сокращение и релаксацию ГМК мочеточника, позволит приблизиться к пониманию механизмов эффективности ЛКТ. В этом контексте перспективным представляется биотехнология исследования активности рецепторов in vitro на тромбоцитах.
Цель исследования — оценить эффективность ЛКТ при локализации конкрементов в верхней трети мочеточника и установить молекулярные механизмы, модулирующие перистальтику мочеточника.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование носило проспективный характер и включало 61 пациента с визуализационными признаками наличия конкрементов в верхней трети мочеточника. Всем пациентам на этапе госпитализации проведено комплексное клиническое обследование по традиционной схеме, принятой для диагностики нефролитиаза (жалобы, сбор анамнеза, физикальный осмотр, клинико-инструментальные исследования, ультразвуковое обследование и компьютерная томография почек, микробиологический посев мочи, лабораторные исследования крови и мочи). Когорта больных распределена на 2 группы: 1-я (n=40) — пациенты с эффективной элиминацией конкремента, у которых на фоне стандартной ЛКТ, включающей НПВП (диклофенак натрия — 100—150 мг/сут) и антибактериальные препараты, по данным визуализа-ционного контроля в течение 7 сут произошло перемещение конкремента из пиелоуретеральной зоны в среднюю треть мочеточника; 2-я (n=21) — пациенты с неэффективной элиминацией конкремента, у которых локализация конкремента в МВП в течении 7 сут не изменилась. Средний размер конкремента в 1-й группе составил 15,1±0,9 мм (min—max — 7,0—25,0 мм), во 2-й группе — 16,9±1,8 мм (min-max — 7,0—25,0 мм); межгрупповых различий не выявлено (р>0,05). Анализ функциональной активности рецепторов проводили
in vitro на суспензии тромбоцитов, для чего из периферической крови путем центрифугирования выделяли обогащенную тромбоцитами плазму. В пробе содержание тромбоцитов составляло 200 000+20 000 в 1 мкл. В исследовании применяли адреналин (неселективный лиганд о^-адренорецептора), арахидоновую и ацетилсалициловую (АСК) кислоты (Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Германия). Для определения способности АСК ингибировать ЦОГ тромбоциты предварительно инкубировали с АСК, после чего добавляли арахидоновую кислоту [7]. В данном тесте критерием активности ЦОГ является сенситивность рецептора к ТхА2, синтез которого при метаболизме арахидоновой кислоты зависит от ингибирующего влияния АСК. Оценку агрегации тромбоцитов проводили турбидиметрическим методом на анализаторе ChronoLog (США).
У всех обследованных пациентов получено информированное согласие на участие в исследовании.
Статистический анализ осуществлялся с использованием пакета MedCalc. Во всех случаях отличие считалась статистически значимым при уровне значимости р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Исследовательский вопрос — отличается ли активность ЦОГ в тромбоцитах на фоне стандартной ЛКТ при эффективной и неэффективной элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника?
В 1-й группе до назначения ЛКТ ТхА2-рецептор характеризовался гиперреактивностью (табл. 1). Через 24 ч после введения высоких доз НПВП наблюдалось ингибирование ЦОГ, отражением чего было снижение активности ТхА2-рецептора на 19,1% (р<0,001) по сравнению со значениями до начала ЛКТ. Обращает на себя внимание, что у 16 (40,0%) пациентов сохранялась гиперреактивность данного рецептора на уровне 59,9+0,5 (95% доверительный интервал [ДИ] - 58,8— 60,9%). Этот факт, вероятно, можно трактовать как сохранение в течение 24 ч резистентности ЦОГ к НПВП у данной когорты пациентов. Через 48 ч после начала ЛКТ у 5 (12,5%) пациентов отмечена элиминация конкрементов из МВП, при этом активность ТхА2-рецептора соответствовала диапазону гипореактивно-сти — 37,0+0,4% (95% ДИ — 35,8—38,2%). У остальных пациентов в 1-й группе активность данного рецептора значимо не изменялась (р>0,05) по сравнению с предыдущим сроком наблюдения. При этом у 22 пациентов имела место нормореактивность ТхА2-рецептора (44,5+1,3%; 95% ДИ — 38,0—55,0%), у 13 пациентов поддерживалась его гиперреактивность (60,3+0,6%; 95% ДИ — 56,0—63,0%). Следовательно, через 48 ч ЛКТ сохранялся контингент больных с резистентностью к НПВП. Через 72 ч по данным визуализационных методов исследования элиминация конкрементов из МВП подтверждена у 15 пациентов (37,5% от общей когорты 1-й группы); при этом активность ТхА2-
рецептора снизилась на 40,0% (р<0,001) по сравнению с предыдущим сроком наблюдения и составила 30,4+0,9% (95% ДИ - 28,4-32,4%). У 20 пациентов активность ТхА2-рецептора находилась на уровне нор-мореактивности. Таким образом, элиминация конкрементов из верхней трети мочеточника наблюдалась у пациентов с гипореактивностью ТхА2-рецептора, т.е. когда достигалось ингибирование ЦОГ на уровне 60-70%. Через 7 сут после начала ЛКТ у 20 (50%) обследованных пациентов 1-й группы подтверждена элиминация конкрементов из верхней трети мочеточника. При этом активность ТхА2-рецептора снизилась на 24,9% (р<0,001) по сравнению с предыдущим сроком наблюдения и соответствовала уровню гипо-реактивности. Этот феномен, судя по данным I и III квартилей активности ТхА2-рецептора (33,5 и 36,9% соответственно), воспроизводился у всех пациентов 1-й группы. Таким образом, при назначении стандартной ЛКТ через 7 сут у всех пациентов 1-й группы наблюдалась элиминация конкрементов из верхней трети мочеточника. При этом наблюдалось 2 пика выраженной элиминации конкрементов - через 72 ч и 7 сут, когда эффект воспроизводился у 15 (37,5%) и 20 (50%) обследованных соответственно. Эффект элиминации конкрементов имел место во всех случаях, когда на фоне ЛКТ наблюдалась гипореактивность ТхА2-рецептора; через 72 ч активность данного рецептора снижалась до 30,4+0,9% и через 7 сут — до 38,1+0,8%.
Таблица 1
Активность ТхА2-рецептора у пациентов при элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника на фоне стандартной ЛКТ (п=61)
Table 1
TXA2 receptor activity in patients during stone elimination from the upper third of the ureter during standard LKT (n=61)
Активность ТхА2-рецептора, %
Срок
наблюдения
1-я группа (n=40)
2-я группа (n=21)
X±m Min-Max X±m Min-Max
До ЛКТ 63,4±0,8 53,0-74,0 68,9±0,9 62,0-75,0
(n=40) р1-2<0,001
24 ч 51,3±1,2** 40,0-63,0 63,1±0,8** 59,0-71,0
(n=40) р1_2<0,01
48 ч 50,4±1,5 38,0-63,0 61,9,0±0,6 56,0-67,0
(n=35) р1-2<0,001
72 ч 50,7±0,8 44,0-55,0 59,7±0,5* 57,0-65,0
(n=20) р1-2<0,001
7 сут 38,1±0,8** 31,0-42,0 60,9±0,6 57,0-67,0
(n=20) р1-2<0,001
Примечание. Достоверность различий показателя относительно предыдущего срока наблюдения: * - p<0,01; ** - p<0,001; р1-2 - достоверность различий показателя между 1-й и 2-й группой.
Note. The significance of differences in the indicator versus that in the previous follow-up period: * p<0.01; ** p<0.001; р1-2 the significance of differences in the indicator between Groups 1 and 2.
Включение НПВП в схему ЛКТ рассчитано на двойной эффект — системную аналгезию и релаксацию мочеточника при почечной или мочеточниковой колике. Нельзя исключить, что назначение пациентам НПВП с целью аналгезии самого процесса спонтанного продвижения конкремента в разной степени модулирует релаксацию стенки мочеточника. Такая ситуация возможна в случае повышенной экспрессии разных типов ЕТ-рецепторов к простагландинам и (или) индивидуальной резистентности ЦОГ к НПВП. Справедливость данной гипотезы базируется на следующих фактах:
♦ ферменты ЦОГ1 и ЦОГ2 представлены в проксимальном и дистальном отделах мочеточника человека, причем ингибиторы ЦОГ2 снижают его сократительную способность в большей степени при полной обструкции мочеточника [8];
♦ синтез ЦОГ2 увеличивается в проксимальном отделе мочеточника при его дилатации, по сравнению с дистальным неизмененным отделом. Повышение активности фермента ЦОГ2 сопровождается усилением синтеза простагландина Е2 (ПГЕ2) и повышением давления в лоханке. ЕР1-рецептор к ПГЕ2 и рецептор к тромбоксану экспрессируются в ГМК мочеточника, что подтверждает участие простаноидов в сокращении мочеточника. Введение селективных ингибиторов ЦОГ2 сопровождается снижением давления в лоханке при обструкции мочеточника [9];
♦ ингибитор ЦОГ снижает сократимость мочеточника человека, эффект может быть связан с уменьшением тонического и фазового сокращения вследствие ингибирования потенциал-зависимых Са2+-каналов [10].
Во 2-й группе до назначения ЛКТ также выявлена гиперреактивность ТхА2-рецептора; активность рецептора превышала таковую в 1-й группе на 8,7% (р<0,001). Данный факт может отражать более высокий метаболизм арахидоновой кислоты, связанный с развитием воспаления в МВП. Через 24, 48 и 72 ч после введения высоких доз НПВП активность ТхА2-рецептора постепенно снижалась на 8,4; 10,2 и 13,4% соответственно (р<0,001) по сравнению с исходным уровнем. В последующем гиперреактивность ТхА2-рецептора сохранялась, что может быть связано с индивидуальной резистентностью к ингибиторам ЦОГ у данного контингента больных [11]. Таким образом, назначение высоких доз НПВП в составе ЛКТ не обеспечивало элиминации конкрементов у пациентов 2-й группы. Обсуждая возможные причины повышения активности ТхА2-рецептора при нефролитиазе, следует упомянуть наличие хронического воспаления в МВП и нарушение пассажа мочи. Т.Л. Jerde и соавт. [12] впервые обратили внимание на связь воспаления и усиления продукции простаноидов в мочеточнике и показали, что неселективный (индометацин) и селективный ингибитор ЦОГ2 (NS-398) подавляли сократимость мочеточника
и высвобождение простаноидов. Z.A. Huang и соавт. [13] установили, что наличие стента в МВП также может способствовать ЦОГ2-зависимому воспалению. При хронической обструкции мочеточника повышаются уровни мРНК и ЦОГ2, тогда как при остром нарушении оттока мочи — возрастает активность микросомальной ПГЕ2-синтазы-1 (mPGES-1), обеспечивающей синтез ПГЕ2 [14].
В связи с актуальностью прогнозирования риска резистентности ЦОГ к НПВП у пациентов с нефроли-тиазом представляет интерес межгрупповая разница активности ТхА2-рецептора. Установлено, что через 24 ч после введения высоких доз НПВП активность ТхА2-рецептора во 2-й группе была выше на 23,0% (р<0,01), через 48 ч - на 22,8% (р<0,001), через 72 ч - на 17,7% (р<0,001), через 7 сут — на 59,8% (р<0,001) в сравнении с 1-й группой. Наибольший интерес представляет точка исследования — 7 сут после начала ЛКТ, поскольку к этому сроку элиминация конкрементов происходила у всех пациентов 1-й группы. Для прогнозирования использовали метод построения однофакторной модели логистической регрессии. При выборе оптимального порога принятия решения (по YOuden Index) установлен критический порог активности ТхА2-рецептора (ТхА2-Ксй) на уровне <35% (рис. 1). При значении показателя ТхА2сй>35% наблюдалась резистентность ЦОГ к инги-бирующему воздействию НПВП, при ТхА2-Ксй<35% — высокая эффективность ингибирования ЦОГ. Для
ТхА2-рецептор
100
80
60
40
20
Чувствительность - 88,9% Специфичность - 92,1% Критерий - <35%
AUC=0,904 р<0,001
—I_I_I_I_1_
—I_I_I_I_1_
20 40 60 80
Специфичность, %
100
Рис. 1. Кривые операционных характеристик (ROC) определения риска резистентности ЦОГ к НПВП по активности ТхА2-рецептора через 7 сут ЛКТ
Fig. 1. The receiver operating characteristic curves (ROC) for determining the risk of cyclooxygenase (COX) resistance to NSAIDs by TXA2 receptor activity after 7 days of LKT
выбранного порога чувствительность предлагаемого диагностического теста составляла 88,9% (95% ДИ — 65,3-98,6%), специфичность - 92,1% (95% ДИ - 78,698,3%). Площадь под кривой операционных характеристик АиС=0,904 (95% ДИ - 0,796-0,967).
Можно предположить, что аналгезирующий эффект НПВП, входящих в состав ЛКТ, модулирует активацию симпато-адреналовой системы (САС). Так, в случае резистентности ЦОГ можно ожидать у пациента сохранение боли («почечная колика») и активации САС. Известно, что усиление секреции норадреналина из нервных окончаний симпатического отдела вегетативной нервной системы (пресинаптическая часть) сопровождается стимуляцией а1-адренорецепторов на ГМК [15]. Следовательно, назначение пациентам аАБ представляется более оправданным для элиминации крупных конкрементов (>6 мм) из верхней трети мочеточника, когда требуется максимальная релаксация стенки мочеточника. В связи с возможной активацией САС целесообразно исследовать роль адреналина как фактора модулирующего сократительную активность мочеточника. Во-первых, на фоне введения аАБ снижается стимуляция а1-адренорецептора на ГМК, но при этом сохраняется возможность сокращения мышечной оболочки МВП вследствие стимуляции адреналином а2-адренорецептора [16]. Как следствие, уменьшается просвет МВП, что ограничивает возможности трафика конкрементов. Во-вторых, при стимуляции а2-адренорецептора на пресинаптической части снижается секреция норадреналина в синаптическую щель и уменьшается стимуляция Р1-адренорецептора [17], что ограничивает нейрогенный механизм дилата-ции мочеточника. В-третьих, при повышении уровня адреналина нельзя исключить стимуляцию Р1-, Р3-адренорецепторов на ГМК, что может сопровождаться релаксацией мышечной оболочки мочеточника [18]. Таким образом, исследование активности а2-адренорецептора при блокаде а1-адренорецептора может внести ясность в вопрос о причинах низкой эффективности ЛКТ у ряда пациентов с нефролитиазом.
Исследовательский вопрос - отличается ли активность а2-адренорецептора на фоне стандартной ЛКТ при эффективной и неэффективной элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника?
В 1-й и 2-й группах до назначения ЛКТ выявлена гиперреактивность а2-адренорецептора, что отражает повышение уровня адреналина в циркулирующей крови (табл. 2) и подтверждает активацию САС в ответ на раздражение конкрементом афферентных нервных окончаний слизистой оболочки МВП. В 1-группе через 24 ч после начала ЛКТ активность а2-адренорецептора снижалась на 17,0% (р<0,001) по сравнению с исходным уровнем, что отражает снижение активации САС, вероятно, вследствие проявления анальгетиче-ского эффекта высоких доз НПВП. Таким образом, данные минимальной и максимальной активности
0
0
а2-адренорецептора могут свидетельствовать о различной степени аналгезирующего эффекта. Через 48 ч после начала ЛКТ у 5 (12,5%) пациентов отмечена элиминация конкрементов из МВП; при этом активность а2-адренорецептора соответствовала гипореак-тивности - 32,8+0,4% (95% ДИ - 31,8-33,8%). У 35 пациентов активность данного рецептора снизилась на 31,3% (р<0,001) по сравнению с исходным уровнем, причем значения показателя в I и III квартиле (44,1 и 51,7% соответственно) свидетельствуют о достижении нормореактивности а2-адренорецептора. Если сопоставить динамику активности ТхА2-рецептора и а2-адренорецептора за 48 ч, то можно констатировать зависимость снижения реактивности а2-адренорецептора от ингибирования ЦОГ. Наличие положительной корреляции между активностью а2-адренорецептора и ТхА2-рецептора (r=0,736; р<0,05) подтверждает зависимость активации САС от аналгезирующего эффекта НПВП. Через 72 ч после начала ЛКТ у 15 пациентов с эффективной элиминацией конкрементов активность а2-адренорецептора снизилась до 34,5+0,8% (95% ДИ - 32,8-36,2%), т.е. уменьшалась на 21,2% (р<0,001) по сравнению с предыдущим сроком наблюдения. У 20 пациентов активность данного рецептора значимо не отличалась от таковой через 48 ч после ЛКТ и соответствовала диапазону нормореактивности. Поскольку у данного контингента пациентов активность ТхА2-рецептора также
Таблица 2
Активность а2-адренорецепторов у пациентов при элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника на фоне стандартной ЛКТ (п=61)
Table 2
a2-Adrenergic receptor activity in patients during stone elimination from the upper third of the ureter during standard LKT (n=61)
Активность а2-адренорецептора
Срок
наблюдения
1-я группа (n=40)
2-я группа (n=21)
X±m Min-Max X±m Min-Max
До ЛКТ 63,7±0,7 55,0-71,0 70,0±0,6 63,0-73,0
(n=40) р1-2<0,001
24 ч 52,9±1,4*** 38,0-68,0 65,8±0,9*** 61,0,0-73,0
(n=40) Р,-2<0,01
48 ч 43,8±1,3* 34,0-57,0 65,0±0,9 59,0-72,0
(n=35) Р,-2<0,01
72 ч 44,0±0,8 38,0-49,0 61,8±0,7** 57,0-68,0
(n=20) р1-2<0,001
7 сут 34,8±0,8*** 29,0-40,0 66,1±0,8*** 60,0-72,0
(n=20) р1-2<0,001
Примечание. Достоверность различий показателя относительно предыдущего срока наблюдения: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001; р1-2 - достоверность различий показателя между 1-й и 2-й группой. Note. The significance of differences in the indicator versus that in the previous follow-up period: * p<0.05; ** p<0.01; *** p<0.001; р1-2 the significance of differences in the indicator between Groups 1 and 2.
соответствовала нормореактивности, то, вероятно, формирующийся баланс между релаксацией (эффект ингибирования ЦОГ) и сокращением (эффект стимуляции а2-адренорецептора) ГМК в верхней трети мочеточника не достигал порогового уровня, способствующего эффективной элиминации конкремента. Через 7 сут у 20 пациентов 1-й группы подтверждена элиминация конкрементов из верхней трети мочеточника. Активность а2-адренорецептора снизилась на 45,4% (р<0,001) по сравнению с исходным уровнем и соответствовала уровню гипореактивности, причем, судя по данным I и III квартилей активности адренорецептора (33,2 и 36,4% соответственно), данный эффект воспроизводился у всех пациентов 1-й группы. Активность ТхА2-рецептора также соответствовала гипореактив-ности. Таким образом, диапазон гипореактивности а2-адренорецептора и ТхА2-рецептора является оптимальным для эффективной элиминации конкремента.
Во 2-й группе через 24 ч ЛКТ активность а2-адренорецептора сохранялась в диапазоне гиперреактивности, несмотря на снижение на 6,0% (р<0,001) по сравнению с исходным уровнем. Активность рецептора не изменилась в течении 48 ч ЛКТ. Через 72 ч активность рецептора уменьшилась на 4,9% (р<0,01) по сравнению с исходным уровнем, т.е. проявлялась вторая волна десенситизации а2-адренорецептора. Однако через 7 сут ЛКТ активность данного рецептора повысилась на 7,0% (р<0,001) по сравнению со сроком наблюдения 72 ч. Значимая корреляционная связь выявлена между активностью а2-адренорецептора и ТхА2-рецептора через 24, 48 и 72 ч (r24=0,622; r48=0,540 и r72=0,484 соответственно; р<0,05). Однофакторный логистический анализ активности а2-адренорецептора в различные сроки после начала ЛКТ, использованный для прогнозирования риска неэффективной элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника, оказался наиболее информативным через 48 ч наблюдения. При выборе оптимального порога принятия решения (по Youden Index) установлен критический порог активности а2-адренорецептора (а2АК-Ясг.() на уровне <52% (рис. 2). Значимость данного индикатора для оценки эффективности элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника, вероятно, определяется степенью сокращения мышечной оболочки, что влияет на траффик конкремента из мочеточника. Оказалось, что при значении а2АК-Ясг.(>52% наблюдалась неэффективная элиминация конкрементов из верхней трети мочеточника, при а2АК-Ясг.(<52% — эффективная элиминация конкрементов. Для выбранного порога предлагаемого диагностического теста чувствительность составляла 80,6% (95% ДИ - 64,0-91,8%), специфичность - 76,0% (95% ДИ - 54,9-90,6%). Площадь под кривой операционных характеристик AUC=0,809 (95% ДИ - 0,689-0,899). Поскольку значение активности а2-адренорецептора на уровне 52% соответствует нормореактивности, то логично предположить, что пре-
вышение данного значения связано с активацией САС и будет провоцировать усиление сокращения ГМК и, как следствие, возможно нарушение транспорта конкрементов из верхней трети мочеточника. Следовательно, эффективность ЛКТ будет определяться степенью ингибирования ЦОГ и синтеза ТхА2, который вызывает сокращение ГМК. Очевидно, что если при ЛКТ у пациента создаются условия, исключающие потенцирование эффектов стимуляции а2-адренорецептора и ТхА2-рецептора, то достигается необходимый уровень релаксации мышечной оболочки и конкременты могут перемещаться из верхнего отдела мочеточника. Если судить по данным активности ТхА2-рецептора через 48 ч ЛКТ, то успешная элиминация конкремента достигалась у пациентов с нормореактивно-стью а2-адренорецептора и гипореактивностью ТхА2-рецептора. Подтверждением этой концепции могут быть данные реактивности ТхА2-рецептора в 1-й группе, поскольку у всех пациентов с элиминацией конкрементов имела место гипореактивность ТхА2-рецептора (у 5 пациентов через 48 ч после начала ЛКТ, у 15 — через 72 ч). При неэффективной элиминации конкрементов (пациенты 2-й группы) выявлена гиперреактивность а2-адренорецептора и ТхА2-рецептора. Наличие связи между активностью указанных рецепторов подтверждает их взаимодействие в поддержании сокращения стенки мочеточника.
а2-Адренорецептор
100
80
60
40
20
1
Чувствительность - 76,0%
Специфичность - 92,1%
Критерий - <52%
/
AUC=0,809 р<0,001
-I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_L
20 40 60 80
Специфичность, %
1 00
Рис. 2. Кривые операционных характеристик (ROC) определения риска неэффективной элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника по активности а2-адренорецептора через 48 ч ЛКТ Fig. 2. The receiver operating characteristic curves (ROC) for determining the risk of ineffective stone elimination of stones from the upper third of the ureter by the activity of a2-adrenergic receptor (a2AR) after 48 hours of LKT
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Гиперреактивность о^-адренорецептора и ТхА2-рецептора модулирует функциональное состояние стенки мочеточника, в результате чего снижается эффективность элиминации конкрементов >6 мм из просвета верхней трети мочеточника на фоне стандартной ЛКТ.
* * *
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Исследование не имело финансовой поддержки.
Вклад авторов. Баринов Э.Ф. — подготовка обзора литературы и формулирование цели исследования; обоснование принципов построения моделей линейной регрессии для прогнозирования риска неэффективной элиминации конкрементов из верхней трети мочеточника; корректирование содержания статьи. Малинин Ю.Ю. — выполнение клинико-инструментальных и агрегатометрических исследований у пациентов с нефролитиазом при назначении ЛКТ; оптимизация построенных моделей риска неэффективной элиминации конкрементов. Григорян Х.В. — статистический анализ; предложение по использованию информативных факторов прогнозирования эффективности элиминации конкрементов при назначении ЛКТ.
Литература/References
1. Shen H., Chen Z., Mokhtar A.D. 6t al. Expression of p-adrenergic receptor subtypes in human normal and dilated ureter. Int Urol Nephrol. 2017; 49 (10): 1771-8. DOI: 10.1007/ s11255-017-1667-y
2. Guan N.N., Gustafsson L.E., Svennersten K. Inhibitory Effects of Urothelium-related Factors. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2017; 121 (4): 220-4. DOI: 10.1111/bcpt.12785
3. Skolarikos A., Grivas N., Kallidonis P. Members of RISTA Study Group. The Efficacy of Medical Expulsive Therapy (MET) in Improving Stone-free Rate and Stone Expulsion Time, After Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy (SWL) for Upper Urinary Stones: A Systematic Review and Meta-analysis. Urology. 2015; 86 (6): 1057-64. DOI: 10.1016/j.urology.2015.09.004
4. Sairam K. Should we SUSPEND MET? Not really. Cent Eur J Urol. 2016; 69 (2): 183. DOI: 10.5173/ceju.2016.864
5. Campschroer T., Zhu X., Vernooij R.W.M. et al. a-Blockers as medical expulsive therapy for ureteric stones: a Cochrane systematic review. BJU Int. 2018; 122 (6): 932-45. DOI: 10.1111/bju.14454
6. Liyan Xu, Yan W. Combined influence of ABCB1 genetic polymorphism and DNA methylation on aspirin resistance in Chinese ischemic stroke patients. Acta Neurol Belg. 2021Online ahead of print. DOI: 10.1007/s13760-021-01714-1
7. Al-Sofiani M.E., Yanek L.R., Faraday N. 6t al. Diabetes and Platelet Response to Low-Dose Aspirin. J Clin Endocrinol Metab. 2018; 103 (12): 4599-608. DOI: 10.1210/jc.2018-01254
8. Chaignat V., Danuser H., Stoffel M.H. 6t al. Effects of a non-selective COX inhibitor and selective COX-2 inhibitors on contractility of human and porcine ureters in vitro and in vivo. Br J Pharmacol. 2008; 154 (6): 1297-307. DOI: 10.1038/bjp.2008.193
9. N0rregaard R., Jensen B.L., Topcu S.O. 6t al. Cyclooxygenase type 2 is increased in obstructed rat and human ureter and contributes to pelvic pressure increase after obstruction. Kidney Int. 2006; 70 (5): 872-81. DOI: 10.1038/sj.ki.5001616
10. Lee S.Y., Lee M.Y., Park S.H. et al. NS-398 (a selective cyclooxygenase-2 inhibitor) decreases agonist-induced contraction of the human ureter via calcium channel inhibition. J Endourol. 2010; 24 (11): 1863-8. DOI: 10.1089/end.2009.0461
11. Wang H., Sun X., Dong W. еt al. Association of GPIa and COX-2 gene polymorphism with aspirin resistance. J Clin Lab Anal. 2018; 32 (4): e22331. DOI: 10.1002/jcla.22331
12. Jerde T.J., Calamon-Dixon J.L., Bjorling D.E. et al. Celecoxib inhibits ureteral contractility and prostanoid release. Urology. 2005; 65 (1): 185-90. DOI: 10.1016/j. urology.2004.08.057
13. Huang Z.A., Scotland K.B., Li Y. еt al. Determination of urinary prostaglandin E2 as a potential biomarker of ureteral stent associated inflammation. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2020; 1145: 122107. DOI: 10.1016/j.jchromb.2020.122107
14. Luo R., Kakizoe Y., Wang F. еt al. Deficiency of mPGES-1 exacerbates renal fibrosis and inflammation in mice with unilateral ureteral obstruction. Am J Physiol Renal Physiol. 2017; 312 (1): F121-F133. DOI: 10.1152/ajprenal.00231.2016
0
0
15. Motiejunaite J., Amar L., Vidal-Petiot E. Adrenergic receptors and cardiovascular effects of catecholamines. Ann Endocrinol (Paris). 2021; 82 (3-4): 193-7. DOI: 10.1016/j. ando.2020.03.012
16. Monks D.R., Bund S.J. The modulation of ureteral smooth muscle contractile responses by ar and a2-adrenoceptor activation. Physiol Int. 2018; 105 (3): 225-32. DOI: 10.1556/2060.105.2018.3.19
17. Hering L., Rahman M., Hoch H. et al. a2A-Adrenoceptors Modulate Renal Sympathetic Neurotransmission and Protect against Hypertensive Kidney Disease. J Am Soc Nephrol. 2020; 31 (4): 783-98. DOI: 10.1681/ASN.2019060599
18. Park Y.C., Tomiyama Y., Hayakawa K. et al. Existence of a beta3-adrenoceptro and its functional role in the human ureter. J Urol. 2000; 164 (4): 1364-70.
MOLECULAR MECHANISMS OF ELIMINATION OF UPPER URETERAL STONES
Professor E. Barinov, MD; Yu. Malinin, Candidate of Medical Sciences; Kh. Grigoryan, Candidate of Medical Sciences
M. Gorky Donetsk National Medical University, Donetsk, Donetsk People's Republic
Objective. To evaluate the efficiency of lithokinetic therapy (LKT) in the localization of upper third ureteral stones and to establish the molecular mechanisms that modulate ureteral motility.
Subjects and methods. The investigation was prospective and enrolled 61 patients with upper third ureteral stones. Within 7 days, the patients received standard LKT including non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) and antibiotics. According to the imaging control data, the patients were divided into 2 groups: 1) effective elimination of the calculus (n=40); 2) inefficient stone elimination (n=21). The activity of a-adrenergic receptor and thromboxane A2 (TXA2) receptor was studied in vitro on platelet suspension after 24,48, and 72 hours and 7 days. Platelet aggregation was assessed by the turbidimetric method on a Chrono-Log analyzer (USA).
Results. The hyperreactivity to TXA2 receptor and a-adrenergic receptor was revealed in all the patients at the time of hospitalization. Group 1 achieved hyporeactivity to the TXA2 receptor during LKT; Group 2 failed. According to the results of modeling the risk of ineffective stone elimination, the critical activity threshold for the TXA2 receptor (TXA2-Rcrit) was >35%. Group 1 patients were also observed to have two waves of decreased a-adrenoreceptor activity after 48 hours and 7 days; as a result, hyporeactivity to the receptor developed; in Group 2, a2-adrenergic receptor hyperreactivity persisted at all points of the study. The critical activity threshold for a2-adrenergic receptor (a,flR-Rcrit) with ineffective elimination was >52%.
Conclusion. Hyperreactivity to the a2-adrenergic receptor and TXA2 receptor modulates the functional state of the ureter wall, resulting in the lower efficiency of elimination of >6-mm stones from the lumen of the upper third of the ureter during standard LKT.
Key words: nephrology, nephrolithiasis, lithokinetic therapy, ureteral motility, a2-adrenergic receptor, TXA2 receptor.
For citation: Barinov E., Malinin Yu., Grigoryan Kh. Molecular mechanisms of elimination of upper ureteral stones. Vrach. 2022; 33 (6): 58-64. https://doi. org/10.29296/25877305-2022-06-10
06 aBTopax/About the authors: Barinov E.F. ORCID: 0000-0002-8070-2242; Malinin Yu.Yu. ORCID: 0000-0002-7809-5260; Grigoryan Kh.V. ORCID: 00000002-8785-1662
64
6'2022
