CC BY
48
Патогенетические механизмы развития идиопатического нефротического синдрома с минимальными изменениями
В.А. Обухова
Научно-исследовательский клинический институт педиатрии
Pathogenetic mechanisms of idiopathic minimal-change nephrotic syndrome
V.A. Obukhova
Research Clinical Institute of Pediatrics, Moscow
Представлены данные литературы о патогенетических механизмах развития нефротического синдрома с минимальными изменениями, а также описаны клинические и гистологические признаки, особенности течения и принципы лечения.
Ключевые слова: дети, нефротический синдром, патогенетические механизмы.
The paper presents the data available in the literature on the pathogenetic mechanisms of minimal-change nephrotic syndrome and also describes its clinical and histological signs, course, and treatment principles.
Key words: children, nephrotic syndrome, pathogenic mechanisms.
Идиопатический нефротический синдром с минимальными изменениями относится к редким заболеваниям и занимает основное место в структуре нефротического синдрома у детей, составляя 80—90 % случаев среди детей в возрасте до 10 лет [1, 2]. Нефротический синдром характеризуется развитием протеинурии более 3,0 г/сут (>50 мг/ кг в сутки или >40 мг / м2/ч), снижением уровня альбумина крови менее 25 г /л, гиперлипи-демией и развитием отеков [3].
По данным эпидемиологических исследований, ежегодная заболеваемость нефротическим синдромом составляет 2—7 случаев на 100 000 детей, распространенность — 16 на 100 000 детей [4]. Его частота зависит от возраста ребенка, этнической принадлежности, пола и социального уровня. У аф-роамериканцев нефротический синдром встречается реже, чем у европейского и азиатского населения, однако имеет более неблагопрятный прогноз в связи с высокой частотой стероидрезистентных форм. Мальчики болеют в 2 раза чаще девочек [5].
Морфологической основой идиопатическо-го нефротического синдрома у детей являются минимальные изменения, которые встречаются у 85 % пациентов [6], в остальных случаях выявляется фокально-сегментарный гломерулосклероз и мезангиопролиферативные изменения, редко
© В.А. Обухова, 2014
Ros Vestn Perinatal Pediat 2014; 4:10-15
Адрес для корреспонденции: Обухова Варвара Александровна — н.с. отделения наследственных и приобретенных болезней почек Научно-исследовательского клинического института педиатрии 125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2
мембранопролиферативные изменения и мембра-нозная нефропатия. Минимальные изменения при идиопатическом нефротическом синдроме характеризуются нарушением структуры подоцитов, выявляемым при электронной микроскопии би-оптата почки. При световой микроскопии размеры и структуры гломерул сохранны, может наблюдаться незначительное увеличение мезангиальной матрицы и умеренная пролиферация мезангиоцитов, очаговые изменения канальцев, отек и вакуолизация эпителиальных клеток (см. рисунок).
Всем детям с нефротическим синдромом, согласно рекомендациям ISKDC /APN, показано назначение глюкокортикостероидов в дозе 60 мг/м2 в сутки или 2 мг / кг в сутки (не более 60 мг / сут) в течение 6 нед, а затем через день в дозе 40 мг/м2 или 1,5 мг/ кг однократно или дробно в первой половине дня (максимум 40 мг/48 ч) в течение 4—6 нед с постепенным снижением дозы по 5 мг 1 раз в неделю до полной отмены [7]. Эффективность терапии глюкокорти-костероидами оценивается по уровню протеинурии. В зависимости от эффекта терапии выделяют стеро-идчувствительный и стероидрезистентный нефроти-ческий синдром (см. таблицу).
У 80—95% детей с идиопатическим нефроти-ческим синдромом развивается полная ремиссия, из них у 30% рецидивы заболевания не возникают, у 10—20% детей имеют место редкие рецидивы, у остальных — частые рецидивы или развивается стероидзависимость. При рецидивах нефротиче-ского синдрома большинство детей сохраняют сте-роидчувствительность, имеют благоприятный прогноз и стабильные почечные функции.
Рисунок. Гистологическая картина минимальных изменений при нефротическом синдроме.
а — нормальный клубочек при световой микроскопии. Окраска гематоксилином и эозином. *400; б — диффузное распластывание (слияние) малых отростков подоцитов при электронной микроскопии. #1800. Материал предоставлен зав. отделом экспериментальной патоморфологии и электронной микроскопии патологоанатомического бюро Ростовской области канд. биол. наук П.Е. Повилайтите.
Длительная кортикостероидная терапия приводит к развитию серьезных осложнений (задержка роста, остеопороз, катаракта, гипогонадизм, поражение желудочно-кишечного тракта, диабет и др.), поэтому детям с часто рецидивирующим и стероидзависимым нефротическим синдромом назначаются иммуносупрессивные препараты для индукции длительной ремиссии (алкилирую-щие агенты, циклоспорин, микофенолата мофе-тил, ритуксимаб).
Механизмы, лежащие в основе развития иди-опатического нефротического синдрома с минимальными изменениями, изучаются до настоящего
времени и окончательно неясны. Однако исследования последних лет существенно изменили понимание патогенетических механизмов развития нефротического синдрома у детей. Определяющую роль в развитии нефротического синдрома играют подоциты. Актиновый цитоскелет подоцитов является важной структурой почечного фильтра, пре-препятствующего проникновению белков в мочу. Повреждение подоцитов под воздействием различных факторов сопровождается усиленным апоп-тозом и повышением проницаемости почечного фильтра.
Предложено несколько гипотез развития иди-
Классификация Определение
Ремиссия Отсутствие протеинурии в разовом или суточном анализе мочи, протеин-креатининовый индекс <200 мг/г (<20 мг/ммоль) или <1+ по тест-полоскам 3 дня подряд
Частичная ремиссия Уменьшение протеинурии на 50% или более от исходного уровня, протеин-креатининовый индекс 200—2000 мг/г (20—200 мг/ммоль)
Стероидрезистентность Отсутствии ремиссии после 8 нед терапии кортикостероидами в дозе 2 мг/кг (не более 60 мг/сут)
Обострение Протеин-креатининовый индекс >2000 мг/г (>200 мг/ммоль), или >300 мг/дл или 3+ по тест-полоскам
Редкие рецидивы Одно обострение в течение 6 мес от начала заболевания или 1—3 рецидива в течение 12 мес
Частые рецидивы Два и более рецидива в течение 6 мес от начала заболевания или 4 и более рецидива в течение 12 мес
Стероидзависимость Два последовательных рецидива на фоне кортикостероидной терапии или через 14 дней после прекращения терапии
Поздняя стероидрезистентность Стойкая протеинурия в течение 4 нед и более терапии корти-костероидами после 1 или нескольких ремиссий
Таблица. Термины и определения нефротического синдрома (модификация) [8]
опатического нефротического синдрома с минимальными изменениями, объединяющих два взаимосвязанных механизма: иммунная дисрегуляция в виде нарушения созревания, дифференцировки и регуляции Т- и В-лимфоцитов и дисфункция по-доцитов.
Дисфункция Т-лимфоцитов
Ведущую роль в патогенезе нефротического синдрома с минимальными изменениями до настоящего времени отводят дисфункции Т-лимфоци-тов. Еще в 1974 г. R. Shalhoub предположил наличие циркулирующих факторов проницаемости, секре-тируемых аномальными Т-клетками и приводящих к развитию нефротического синдрома [8]. С тех пор проведено множество исследований, чтобы доказать эту связь.
Наиболее интересным было экспериментальное исследование A. Koyama (1991), в котором показано развитие выраженной протеинурии у крыс при внутривенном введении гибридного клона Т-клеток от пациентов с активным нефротическим синдромом и отсутствие изменений при введении аналогичного клона, полученного от здоровых пациентов. Было предположено, что лимфокины, продуцируемые Т-клетками, являются гломерулярным фактором проницаемости [9]. При дальнейшем поиске факторов, влияющих на проницаемость гломерулярной мембраны, выявлена экспрессия различных цитокинов в активную фазу нефро-тического синдрома.
Одним из провоспалительных цитокинов, который синтезируется макрофагами, эпителиальными и эндотелиальными клетками и может быть вовлечен в патогенез идиопатического нефротического синдрома с минимальными изменениями, является интерлейкин-8. Он может оказывать независимое воздействие на клубочковую проницаемость, что установлено в эксперименте. Длительное введение интерлейкина-8 в левую почечную артерию крыс привело к увеличению экскреции альбумина с мочой, что связано с повышением катаболизма гепарансульфата клубочковой базальной мембраны и снижением ее отрицательного заряда [10]. Тем не менее степень протеинурии, наблюдавшаяся у крыс, была меньше нефротического уровня.
В норме экспрессия и высвобождение цито-кинов Т-клетками — кратковременный процесс, который регулируется Т-супрессорами (Т-регуля-торными клетками); их основная роль — контролировать длительность иммунного ответа и активацию эффекторных Т-клеток (Т-цитотоксических и Т-хелперов). Для супрессии иммунного ответа Т-регуляторные клетки выделяют различные ци-токины, в частности трансформирующий фактор роста-ß и интерлейкин-10. Интерлейкин-10 — противовоспалительный цитокин, участвующий в регуляции баланса Т-хелперов 1-го и 2-го типов.
Т-хелперы 1-го типа секретируют интерлейкин-2, Y-интерферон, фактор некроза опухоли-ß и участвуют в клеточно-опосредованном воспалении, в то время как Т-хелперы 2-го типа синтезируют противовоспалительные цитокины (интерлейки-ны-4, 5, 6, 10, 13 и др.), стимулируя гуморальное звено иммунитета — синтез антител IgE, IgA и IgG4. При повышении уровня интерлейкина-10 баланс сдвигается в сторону Т-хелперов 2-го типа. В экспериментальных моделях на животных показано, что у крыс, получавших инъекции интерлейки-на-10 за сутки до инициации нефрита, степень протеинурии была ниже на 75 % по сравнению с контролем [11]. В исследовании С. Araya (2009) показан достоверно более низкий уровень интерлейкина-10 в крови у пациентов при обострении нефротиче-ского синдрома по сравнению с пациентами, находящимися в ремиссии нефротического синдрома, и группой контроля. Таким образом, снижение функции Т-регуляторных клеток может объяснить персистенцию провоспалительных цитокинов, выявляемых при нефротическом синдроме [12].
Сдвиг иммунной системы в сторону повышения активности Т-клеток 2-го типа приводит как к повышению уровня IgE в крови в активную фазу не-фротического синдрома, так и к увеличению содержания IgE в моче вне зависимости от уровня в крови и его снижению при уменьшении активности нефротического синдрома. Имеются данные о повышении уровня общего IgE в сыворотке крови при отсутствии клинических проявлений аллергического заболевания у детей с нефротиче-ским синдромом в период обострения и о нормализации его в период ремиссии [13]. Как показали последние исследования, протеинурия и повышение уровня IgE в сыворотке крови вызваны усилением синтеза интерлейкина-13, что обусловлено индукцией костимулирующей молекулы CD80 (B7-1) на подоцитах. Избыток интерлейкина-13 может приводить к развитию нефротического синдрома с диффузной редукцией подоцитов, определяемой при электронной микроскопии, что продемонстрировано в эксперименте [14].
Важно, что и глюкокортикоиды играют значимую роль в регуляции IgE. Гидрокортизон, например, может индуцировать синтез IgE и интерлейки-на-4 в очищенных В-клетках доноров, не имеющих аллергических заболеваний [15—17]. Эти данные могут объяснить высокую частоту повышения уровня сывороточного IgE у детей с нефротическим синдромом в период обострения при отсутствии клинических симптомов IgE-опосредованного заболевания.
Нуклеарный фактор транскрипции каппа
Известно также, что развитие нефротического синдрома у детей часто ассоциируется с респира-
торными вирусными инфекциями. Одним из факторов, контролирующих иммунный ответ при вирусных и бактериальных инфекциях, является нуклеарный фактор транскрипции каппа (NF-kB). Синтез этого фактора активируется через Toll-по-добные рецепторы и рецепторы к интерлейкину-1, а также фактор некроза опухоли-a. NF-kB регулирует экспрессию многих провоспалительных генов, кодирующих синтез интерлейкинов-1, 2, 6, 8, фактора некроза опухоли-a и др., повышение которого выявлено при обострении нефротического синдрома [18—20]. При недостаточном синтезе ингибиторов NF-kB происходит нарушение Т-клеточной активации и регуляции апоптоза, а также продукции противовоспалительных цитокинов. Поэтому предположено участие данного фактора в развитии дебюта и обострений нефротического синдрома, которые часто манифестируют на фоне вирусной инфекции [21]. Быстрый эффект глюкокортикои-дов при нефротическом синдроме с минимальными изменениями объясняется не только подавлением синтеза провоспалительных цитокинов и снижением активации и пролиферации Т-хелперов 1-го и 2-го типов, но и снижением активности NF-kB, что рассматривается в пользу гипотезы роли Т-кле-точной дисфункции и участия NF-kB в патогенезе нефротического синдрома [22].
Дисфункция В-лимфоцитов
Однако не только T-клетки, но также В-клет-ки и В-клеточные продукты могут быть вовлечены в патогенез идиопатического нефротического синдрома. Недавние исследования показали важную роль регуляторного белка семейства интерферонов (IFR4) в созревании и дифференцировке В-кле-ток. Кроме того, он способен подавлять Т-хелперы 2-го типа, повышая активность Т-регуляторных клеток. В то же время дифференцировка и функция Т-регуляторных клеток контролируются транскрипционным фактором FoxP3, при дефиците которого развиваются тяжелые аутоиммунные заболевания, обусловленные неконтролируемым синтезом цитокинов [23]. Нарушение взаимодействия Т- и В-клеток в патогенезе идиопатического нефротического синдрома косвенно подтверждается эффективным использованием микофенолата мофетила и ритуксимаба при лечении часто рецидивирующего и стероидзависимого нефротического синдрома.
Незрелость Т-лимфоцитов
Тимус является основным лимфоидным органом, участвующим в созревании и дифференцировке Т-клеток, а также в создании аутотолерантно-сти. Генерирование новых Т-клеток тимуса зависит от гемопоэтических стволовых клеток (СД34+). В эксперименте на мышиной модели показана роль незрелых («наивных») Т-клеток в иммунном по-
вреждении подоцитов при идиопатическом нефро-тическом синдроме. Так, при инъекции стволовых гемопоэтических клеток от больных с активной фазой нефротического синдрома выявлено развитие протеинурии и сглаживание ножек подоцитов. Кроме того, у больных с рецидивом нефротического синдрома выявлено повышение уровня СД34+ в 2 раза по сравнению с таковым у больных в стадии ремиссии нефротического синдрома и группой контроля, а также снижение количества В-кле-ток и повышение уровня естественных киллеров, что подтверждает роль дисфункции Т-клеток и участия незрелых Т-лимфоцитов в патогенезе нефротического синдрома [24, 25].
Дисфункция подоцитов
В отличие от стероидрезистентного нефротического синдрома, где доказана роль генов, кодирующих синтез структурных белков щелевой мембраны и подоцитарного скелета гломерул, идиопатиче-ский нефротический синдром всегда считался иммунным заболеванием из-за эффективности глю-кокортикоидной терапии. В последнее время в литературе появились данные о прямом влиянии глюкокортикоидов на подоциты через глюкокорти-коидные рецепторы, и показана их роль в стабилизации нитей актина в эксперименте на мышах [26, 27]. Кроме того, доказано прямое действие циклоспорина на актиновый цитоскелет подоцитов вне зависимости от факторов, приводящих к их дезорганизации, путем блокирования дефосфорилиро-вания актинсвязывающего белка синаптоподина. [28]. А также предположено, что протеинурия может быть результатом ферментативной дисфункции подоцитов [29]. Эти данные позволяют предположить, что существуют различные факторы, приводящие к повреждению и/ или дисфункции подоцитов, которые недостаточно изучены в настоящее время.
M. Shimada и соавт. (2011) предположили, что идиопатический нефротический синдром может быть следствием «двойного удара»: индукции CD80 (В7-1) рецепторов подоцитов, что приводит к изменению структуры актина, и нарушения Т-регуляторной функции лимфоцитов. Индукция CD80 может быть результатом либо прямого связывания цитокинов с подоцитом, либо активации ТоП-подобных рецепторов на подоцитах при вирусном или аллергенном воздействии. В норме экспрессия CD80 временная, и протеинурия может быть минимальна из-за быстрого ответа Т-ре-гуляторных лимфоцитов и обусловлена повышением активности Т-цитотоксических лимфоцитов (CTLA-4), синтезом интерлейкина-10 и трансформирующего фактора роста бета. Таким образом, при идиопатическом нефротическом синдроме существует дефект саморегуляции подоцитов,
что приводит к постоянной экспрессии CD80 и стойкой протеинурии [30].
В последнее время получены новые экспериментальные данные о роли белка семейства глико-протеинов, секретируемого в подоцитах, — ангио-поэтинподобного белка-4 (ANGPTL4) в развитии протеинурии. В эксперименте на мышах сверхэкспрессия указанного белка приводит к развитию протеинурии и сглаживанию ножек подоцитов. Открытие роли ANGPTL4 в патогенезе нефроти-ческого синдрома объясняет многие классические особенности этого заболевания, в том числе чувствительность к глюкокортикоидам, селективность протеинурии и потерю отрицательного заряда гло-мерулярной базальной мембраны [31].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Патогенетические механизмы, приводящие к развитию идиопатического нефротического синдрома с минимальными изменениями, изучались на протяжении десятилетий. Проведенные исследования показали, что идиопатический нефротиче-
ский синдром представляет собой многофакторное заболевание.
Основные гипотезы развития идиопатическо-го нефротического синдрома, нашедшие подтверждение в экспериментальных исследованиях, предполагают участие в патогенезе заболевания нарушения механизмов созревания, дифферен-цировки и регуляции лимфоцитов (особенно Т-клеток), а также влияние цитокинов и различных генетически опосредуемых факторов на проницаемость гломерулярной базальной мембраны и изменение цитоскелета подоцитов. Эффективность современных иммуносупрессивных препаратов (глюкокортикоиды, циклоспорин, микофенолата мофетил, ритуксимаб), применяемых при лечении стероидчувствительного нефротического синдрома, также подтверждает предложенные гипотезы. Продолжение изучения физиопатологических механизмов идиопатического нефротического синдрома и их влияния на течение заболевания играет большую роль для создания новых эффективных методов лечения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Lombel R.M., Gipson D.S, Hodson E.M. Treatment of steroid-sensitive nephrotic syndrome: new guidelines from KDIGO. Pediat Nephrol 2013, 28: 415—426.
2. Ponticelli C, Glassock R.J. Treatment of primary glomerulonephritis. Oxford University press 2009: 179—213.
3. Andersen R.F., Thrane N., NoergaardK. et al. Early age at debut is a predictor of steroid-dependent and frequent relapsing nephrotic syndrome. Pediat Nephrol 2010; 25: 1299—1304.
4. Niaudet P., Boyer O. Idiopathic Nephrotic Syndrome in Children: Clinical aspects. Pediat Nephrol 2009: 667—702.
5. McKinney P.A., FeltbowerR.G., Brocklebank J.T., FitzpatrickM.M. Time trends and ethnic patterns of childhood nephrotic syndrome in Yorkshire, UK. Pediat Nephrol 2001; 16: 1040—1044. '
6. Primary nephrotic syndrome in children: clinical significance of histopathologic variants of minimal change and of diffuse mesangial hypercellularity. A Report of the International Study of Kidney Disease in Children. Kidney Int 1981; 20: 765—771.
7. Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) Glomerulonephritis Work Groop (2012) KDIGO Clinical Practice Guidelines for Glomerulonephritis. Kidney Int 2012; 2: Suppl: 163—171.
8. Shalhoub R.J. Pathogenesis of lipoid nephrosis: a disorder of T-cell function. Lancet 1974; 7: 556—560.
9. Koyama A., Fujisaki M., Kobayashi M. et al. A glomerular permeability factor produced by human T cell hybridomas. Kidney Int 2001; 40: 453—460.
10. Garin E.H., West L., Zheng W. Interleukin-8 alters glomerular heparan sulfate glycosaminoglycan chain size and charge in rats. Pediat Nephrol 2000; 14: 284—287.
11. Fouqueray B., Suberville S., Isaka Y. et al. Reduction of proteinuria in anti-glomerular basement membrane nephritis by interleukin-10 gene transfer. J Am Soc Nephrol 1996; 7: 9: 2259.
12. Araya C, Diaz L., Wasserfall C. et al. T regulatory cell function in idiopathic minimal lesion nephrotic syndrome. Pediat Nephrol 2009; 24: 1691—1698.
13. Cheung W., Wei C.L., Seah C.C. et al. Atopy, serum IgE, and interleukin-13 in steroidresponsive nephrotic syndrome. Pediat Nephrol 2004; 19: 627—632.
14. Lai K.W., Wei C.L., Tan L.K. et al. Overexpression of interleukin-13 induces minimal-change-like nephropathy in rats. J Am Soc Nephrol 2007; 18: 5: 1476—1485.
15. Jabara H.H., Ahern D.J., VercelliD., Geha R.S. Hydrocortisone and IL-4 induce IgE isotype switchingin human B cells. J Immunol 1991; 147: 1557—1560.
16. Kimata H, Lindley I., Furusho K. Effect of hydrocortisone on spontaneous IgE and IgG4 production in atopic patients. J Immunol 1995; 154: 3557—3566.
17. Fuke Y., Endo M., Ohsawa I. et al. Implication of elevated serum IgE levels in minimal change nephrotic syndrome. Nephron 2002; 91: 769—770.
18. Lama G, Luongo I., Tirino G. et al. T-lymphocyte populations and cytokines in childhood nephrotic syndrome. Am J Kidney Dis 2002; 39: 958—965.
19. Bustos C., Gonzalez E, Muley R. et al. Increase of tumour necrosis factor alpha synthesis and gene expression in peripheral blood mononuclear cells of children with idiopathic nephrotic syndrome. Eur J Clin Invest 1994; 24: 799—805.
20. Lawrence T. The Nuclear Factor NF-kB Pathway in Inflammation. Cold Spring Harb Perspect Biol 2009; 1: 6: a001651.
21. Sahali D., Pawlak A., Le Gouvello S. et al. Transcriptional and post-transcriptional alterations of IkappaBalpha in active minimal-change nephrotic syndrome. J Am Soc Nephrol 2001; 12: 1648—1658.
22. Stahn C, Löwenberg M., Hommes D. et al. Molecular
mechanisms of glucocorticoid action and selective glucocorticoid receptor agonists. Mol Cell Endocrinol 2007; 15: 275 (1—2): 71—78.
23. Zheng Y, Chaudhry A., Kas A. et al. Regulatory T-cell suppressor program co-opts transcription factor IRF4 to control T(H)2 responses. Nature 2009; 458: 351—356.
24. Sellier-Leclerc A., Duval A., Riveron S. et al. A humanized mouse model of idiopathic nephrotic syndrome suggests a pathogenic role for immature cells. J Am Soc Nephrol 2007; 18: 2732—2739.
25. Lapillonne H, Leclerc A, UlinskiT. et al. Stem cell mobilization in idiopathic steroid-sensitive nephrotic syndrome. Pediat Nephrol 2008; 23 :1251—1256.
26. Ransom R.F., Lam N.G., Hallett M.A. et al. Glucocorticoids protect and enhance recovery of cultured murine podocytes via actin filament stabilization. Kidney Int 2005; 68: 2473—2483.
27. Schönenberger E, Ehrich J.H, Haller H. et al. The podocyte as a direct target of immunosuppressive agents. Nephrol Dial Transplant 2011; 26: 18—24.
28. Faul C, Donnelly M, Merscher-Gomez S. et al. The actin cytoskeleton of kidney podocytes is a direct target of the antiproteinuric effect of cyclosporine A. Nat Med 2008; 14: 9: 931—938.
29. Mundel P., Reiser J. Proteinuria: an enzymatic disease of the podocyte? Kidney Int 2010; 77: 571—580.
30. Shimada M, Araya C, Rivard C. et al. Minimal change disease: a "two-hit" podocyte immune disorder? Pediat Nephrol 2011; 26: 645—649.
31. Clement L.C., Avila-Casado C, Macé C. et al. Podocyte-secreted angiopoietin-like-4 mediates proteinuria in glucocorticoid-sensitive nephrotic syndrome. Nat Med 2011; 17: 117—122.
Поступила 28.04.14
