Связь уровня цитокератинов CK8/18, 19 и KIM-1 в моче с апоптозом и некрозом нефротелиоцитов у крыс при токсической нефропатии

Цель исследования. Целью настоящей работы являлось выяснение роли апоптоза и некроза ткани почек в развитии острого почечного повреждения при отравлении крыс ацетатом уранила. В задачи исследования входили моделирование острого отравления у крыс, сбор мочи и ткани почек с определением в них маркеров программируемой клеточной смерти, тканевого полипептидного антигена (фрагменты цитокератина СК8/18,19), уровня KIM-1 в моче; анализ взаимосвязи между ранним повышением выделения с мочой комплекса цитокератинов СК8/18 и 19 и уровнем апоптоза, содержанием молекул повреждения почек KIM-1 и степенью некроза нефротелиоцитов канальцев при отравлении крыс нефротоксином уранил ацетатом дигидратом.

Материалы и методы. Уранил ацетат дигидрат (CAS # 6159-44-0) вводили крысам-самкам линии Sprague-Dawley массой тела 175–199 г внутрижелудочно в дозе 30 мг/100 г массы тела однократно через атравматический зонд. Крысы были разделены на две группы: первая группа — интактные животные (12 особей), вторая группа — животные с индуцированным острым повреждением почек (36 особей). Суточную мочу собирали до введения уранил ацетат дигидрата, на 1-е, 3-и и 7-е сутки после отравления в обменных клетках. В моче измеряли концентрацию креатинина, KIM-1, тканевого полипептидного антигена. В образцах ткани почек определяли долю погибших клеток и нефротелиоцитов с апоптотическими признаками изменения ядер методом флуоресцентной микроскопии при окраске Hoechst 33342 — актиномицином D. Данные обрабатывали с использованием GraphPad Prism 6.0 (США).

Результаты. Острое почечное повреждение у крыс при введении уранил ацетата дигидрата приводит к быстрому увеличению выделения фрагментов цитокератина СК8/18,19 с мочой вследствие субтотального повреждения нефротелиоцитов за счет активации апоптоза, а затем к повышению уровня KIM-1 как маркера некротической гибели клеток. Флуоресцентная микроскопия окрашенных на ядерный хроматин клеток почечных канальцев позволила выявить существенное возрастание доли клеток с апоптотическими тельцами, конденсацией хроматина, изменением формы ядер.

Заключение. Изучение кривых функции риска показало, что только креатинин крови (p = 0,0002) и KIM-1 мочи (p = 0,0005) характеризовались значимым уровнем связи со смертностью крыс за счет некроза нефротелиоцитов. В результате сравнительного анализа взаимосвязи уровней биомаркера апоптоза — фрагментов цитокератина СК8/18,19 и маркера нефротоксичности KIM-1 в моче — и доли клеток почек, погибающих по механизму некроза и апоптоза, были установлены положительные корреляции Спирмена в парах фрагменты цитокератина СК8/18,19 — апоптоз (r = 0,73, 95 % ДИ 0,45–0,88, р < 0,0001), KIM-1 — некроз (r = 0,98, 95 % ДИ 0,96–0,99, р < 0,0001). Выявленная взаимосвязь означала, что существует возможность определения тканевого полипептидного антигена мочи в качестве биомаркера ранней стадии острого повреждения почек как суррогатного маркера апоптоза клеток почек, а KIM-1 — в качестве маркера некроза нефротелиоцитов.