Pathomorphological changes of kidneys in patients with diabetic nephropathy

Texto integral

Введение. Сахарный диабет (СД) – заболевание, сопровождающее человека на протяжении длительного времени, и его влияние на организм человека до сих пор не до конца изучено. Момент возникновения патологии и современное состояние исследований в этой области вызывают интерес и требуют дальнейшего изучения. СД требует постоянного мониторинга и управления для поддержания нормального уровня глюкозы в крови. Исследователи по всему миру продолжают работать над созданием новых методов диагностики, лечения и профилактики этого заболевания. Несмотря на проделанную работу, распространение заболевания продолжает нарастать. К числу людей, страдающих диабетом, по прогнозам на 2040 год, присоединится еще 642 миллиона человек [1].

Статистика в России также тревожная: на начало 2021 г. на диспансерном учете находится почти 5 миллионов пациентов с СД [1].

Диабетическая нефропатия (ДН) – одно из самых опасных осложнений сахарного диабета, возникающее вследствие повреждения сосудов. Согласно исследованиям, ДН развивается у более чем четверти пациентов с СД 1-го типа и у более чем 15% пациентов с СД 2-го типа [2]. ДН приводит к формированию хронической болезни почек (ХБП), ограничивая качество жизни и повышая риск преждевременной смерти [3].

Целью работы стало изучение патоморфологических изменений почек у пациентов с диабетической нефропатией по данным научной литературы.

Патогенез диабетической нефропатии. Повышенный уровень глюкозы в крови и давление в почечных клубочках – лишь часть проблемы, с которой сталкиваются пациенты с СД. Изучая процессы поражения почек у таких пациентов, ученые обращают внимание на сложность их механизмов. Помимо метаболических нарушений (повышение глюкозы и липидов в крови) и гемодинамических аспектов (внутриклубочковая гипертензия и артериальная гипертензия), существуют и другие факторы, влияющие на развитие ДН.

Гипергликемия. Существует несколько путей воздействия данного фактора. Во- первых, ферментативный процесс гликозилирования, который приводит к присоединению остатков сахаров к органическим молекулам, что ведет к изменениям в функциях и свойствах тканей. Конечные продукты гликозилирования оказывают влияние на метаболизм коллагена, миелина, ДНК. Нарушение конфигурации структурных белков базальной мембраны клубочков и мезангия, происходящее в результате гликозилирования, приводит к замедлению метаболизма основных белковых компонентов почечных структур. Этот процесс сопровождается утолщением базальных мембран сосудов и увеличением объема мезангиального матрикса [4].

Конечные продукты гликирования, образовавшиеся в базальной мембране клубочков (БМК), фиксируют на ней альбумин, иммуноглобулин G, что приводит к ее утолщению, отложению иммунных комплексов, которые влекут за собой изменение свойств и структуры компонентов клубочкового матрикса [5]. Продукты гликозилирования вызывают перекисное окисление липидов с нарушением биоактивности липидных структур, их транспортировки и расщепления. В клетки продолжает поступать липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), несмотря на избыточное насыщение ими. В ответ клетки сосудов выделяют провоспалительные медиаторы, вызывая макро- и микрососудистые осложнения [6].

Происходит нарушение внутрипочечной гемодинамики и гиперфильтрация почек. Увеличение площади фильтрации и давления внутри клубочков приводят к изменению стенки приносящих кровь сосудов и образованию новых патологических сосудов, но уже с тонкой структурой и набухшими эндотелиоцитами, к утечке белков из фильтрующейся плазмы крови, что является первопричиной гипертрофии почечных клубочков и ДН [7].

Гиперлипидемия. Гиперлипидемия является одним из ключевых факторов в формировании диабетической нефропатии, оказывая значительное влияние на развитие данного заболевания. Повышение уровня общего холестерина, ЛПНП и липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), а также снижение липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) создают неблагоприятную среду для работы почек. Окисленные ЛПНП, ростовые факторы и цитокины активизируют процессы склерозирования клубочков, что приводит к деструкции почечных структур. Имеющиеся данные также указывают на то, что липиды, проникающие в первичную мочу, способны вызывать повреждения в клетках почечных канальцев [8].

Внутриклубочковая гипертензия. Работа ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) представляет собой сложный механизм регуляции гомеостаза организма. Важную роль в этой системе играет ренин. С его помощью происходит превращение ангиотензиногена в ангиотензин (АТ) I, а затем в АТ II. Последний воздействует на рецепторы АТ I и АТ II, причем основное воздействие наблюдается на рецептор АТ I, вызывая биологические ответы, включая провоспалительные и пролиферативные процессы.

Существует подтверждение того, локально-почечный АТ II синтезируется в собирательных трубках нефрона. Из-за того, что при СД повышена активность локально- почечного АТ II, происходит активное воздействие на рецепторы сосудов АТ I. Это приводит к спазму артериол и развитию клубочковой гипертензии (рис. 1), которая может прогрессировать до замещения соединительной тканью клубочков. В современной медицине особое внимание уделяется исследованию воздействия стимуляции рецепторов АТ I на организм. Этот процесс активизирует синтез провоспалительных цитокинов, что, в свою очередь, оказывает влияние на развитие гломерулосклероза, тубулоинтерстициального фиброза и хронической почечной недостаточности [9].

 

Рис. 1. Формирование внутриклубочковой гипертензии у пациентов с сахарным диабетом.

 

Повреждение подоцитов. Подоциты – висцеральные эпителиальные клетки, которые покрывают капилляры клубочков в почках, представляют собой основной компонент щелевой диафрагмы клубочков в капсулах Боумена-Шумлянского. Экспериментальные и клинические исследования позволили углубить понимание механизмов развития микроальбуминурии и протеинурии. Обнаружено, что повреждение подоцитов играет ключевую роль в патогенезе этих состояний [10].

В экспериментальных и клинических исследованиях установлена тесная взаимосвязь между нарушением функции подоцитов и развитием альбуминурии [11, 12]. Эти открытия показывают новые перспективы для более точного диагностирования и лечения заболеваний почек, связанных с нарушениями функции подоцитов.

Исследования показали, что подоциты в почках чувствительны к различным воздействиям, таким как метаболические, токсические и гемодинамические факторы. Это приводит к структурным и функциональным изменениям – «подоцитопатии» [13]. Согласно данным исследований, поражение подоцитов в почках начинается уже на ранних стадиях СД, задолго до появления микроальбуминурии [11].

В результате снижения проницаемости щелевидной диафрагмы, гипертрофии и апоптоза происходит сглаживание ножек подоцитов. Эту патологическую реакцию можно подтвердить с помощью выявления в моче подоцина и нефрина, так как эти структурные белки слущиваются с базальной мембраны [10].

 

Рис. 2. Механизм повреждения подоцитов при диабетической нефропатии.

 

Феномен «сглаживания ножковых отростков» это сложная реакция эпителиальной клетки на воздействие губящего фактора. Конечным итогом этой реакции становится реорганизация актинового цитоскелета в уплотненную структуру и изменения в строении щелевидной диафрагмы, увеличивая, тем самым, гломерулярную фильтрацию [13].

В ходе экспериментов было доказано, что мембраноатакующий комплекс вызывает разрушение цитоскелета подоцита и отделение нефрина, который выводится через мочу. Нефрин, трансмембранный белок, основной компонент фильтрационных щелей, учавствующий в формировании щелевой диафрагмы посредством связывания с актиновым цитоскелетом.

При использовании электронной микроскопии в ткани почки еще до развития протеинурии обнаруживаются фокусы деструкции щелевидной диафрагмы, соответствующие участкам сглаженных отростков подоцитов и сниженной экспрессии нефрина. С увеличением протеинурии количество этих дефектов повышается, и они перемежаются с неповрежденными областями, распределяясь неравномерно. Поэтому высокая нефринурия у пациентов с СД может рассматриваться как ранний признак развития ДН [14].

Заключение. Сложность выявления диабетической нефропатии на начальной ее стадии заключается в отсутствии клинической картины и лабораторных изменений. Когда выявляется альбуминурия, в почках уже присутствуют структурные и функциональные изменения. При вовремя начатом лечении и хорошем гликемическом контроле возможна обратимость данных изменений. Осложнения, связанные с диабетом, могут серьезно угрожать здоровью и даже жизни человека. Поэтому важно принимать меры для контроля уровня сахара в крови и регулярно проходить обследования для выявления возможных осложнений, включая диабетическую нефропатию. Раннее обнаружение и лечение этого осложнения помогут предотвратить серьезные проблемы в будущем.

Важна профилактика как самого сахарного диабета, так и сосудистых осложнений, а это требует необходимости своевременного донесения информации до пациентов о важности изменения образа жизни и постоянном контроле гликемии.

Sobre autores

Yuliya Gusyatnikova

National Research Mordovia State University

Email: gusyatnikowajulya@yandex.ru

Студент Медицинского института, специальность «Лечебное дело»

Rússia, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Alyona Maklakova

National Research Mordovia State University

Email: maklakovadalena@mail.ru

Студент Медицинского института, специальность «Лечебное дело»

Rússia, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Maksim Mishechkin

National Research Mordovia State University

Email: maximM-M-M@yandex.ru

Кандидат медицинских наук, преподаватель кафедры нормальной и патологической анатомии с курсом судебной медицины имени профессора Н.М. Иванова

Rússia, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Sergey Kharitonov

National Research Mordovia State University

Autor responsável pela correspondência
Email: swkharitonov.1974@mail.ru

Кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной и патологической анатомии с курсом судебной медицины имени профессора Н. М. Иванова

Rússia, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Bibliografia

Arquivos suplementares