Исследование прокальцитонина (ПКТ) в сыворотке крови широко используется для диагностики бактериальной инфекции и оценки эффективности антибактериальной терапии, в том числе и у пациентов с хронической болезнью почек [1—3]. Однако до сих пор окончательно не выяснена биологическая роль этого соединения, локализация клеток, осуществляющих его синтез при системной воспалительной реакции (СВР) и бактериальной инфекции, а также пути элиминации данного соединения из сыворотки крови [1, 4, 5].
В литературе имеются немногочисленные публикации, указывающие на высокую концентрацию ПКТ в моче по сравнению с кровью [6—8].
Учитывая данные литературы о высоком содержании ПКТ в моче, можно предположить рост концентрации этого белка в крови у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП), особенно сопровождающихся значительным снижением скорости клубочковой фильтрации. В связи с этим определенный интерес представляет исследование содержания ПКТ у пациентов с ХБП при проведении процедуры гемодиализа.
Цель исследования — изучить концентрацию ПКТ в сыворотке крови у пациентов с терминальной стадией ХБП в сравнении со здоровыми лицами.
Материал и методы
Одномоментное обсервационное исследование «случай—контроль» выполнено с соблюдением этических принципов проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов, изложенных в Хельсинкской декларации Всемирной организации здравоохранения. На его проведение получено одобрение этического комитета ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
У пациентов с ХБП исследовали пробы крови, забранные до начала проведения плановой процедуры гемодиализа. В работе использовали остаточные пробы биологических материалов, оставшихся в клинико-диагностической лаборатории после выполнения всех исследований, назначенных лечащим врачом.
Концентрацию ПКТ определяли в сыворотке крови у 89 пациентов, в том числе у мужчин (n=42) и женщин (n=47). Больные были разделены на три группы (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика обследованных
| Характеристика пациентов | Основная группа, n=31 | Группа сравнения, n=21 | Контрольная группа, n=37 |
| Мужчины/женщины | 15/16 | 10/11 | 17/20 |
| Средний возраст (M±SD), лет | 44,7±14,5 | 47,1±16,4 | 46,6±10,61 |
| Медиана возраста (Me); интер-квартильный диапазон (25 и 75 квартиль), лет | 55; 51—66 | 56; 50—68 | 49; 39—67 |
| Min—Max, лет | 44—72 | 44—72 | 28—68 |
| ХПН в исходе хронического гломерулонефрита | 7 (3/4) | — | — |
| ХПН в исходе сахарного диабета | 19 (9/10) | — | — |
| ХПН в исходе гипертонической болезни | 5 (3/2) | — | — |
Примечание. В числителе количество мужчин, в знаменателе — женщин.
В основную группу (1-я группа) были включены больные (n=31) с терминальной стадией ХБП и отсутствием клинических и лабораторных признаков воспалительной реакции: нормальная температура, нормальные значения количества лейкоцитов в общем анализе крови (4—9·109/л) и уровень СРБ (не более 6 нг/мл).
Группу сравнения (2-я группа) составили пациенты (n=21) с локальными воспалительными процессами кожи и мягких тканей, проходившие лечение в хирургическом отделении ГАУЗ ПК «ГКБ №4» Перми. Условия их включения в данную группу: уровень лейкоцитов менее 12,0 109/л, незначительное увеличение уровня С-реактивного белка не выше 80 мг/л, нормальные результаты общего анализа мочи и концентрации креатинина сыворотки крови.
В контрольную группу (3-я группа) включали здоровых людей (n=37), проходивших периодический профилактический осмотр. Условием их включения в эту группу являлось: отсутствие жалоб, клинических признаков хронических заболеваний в стадии обострения, нормальный уровень креатинина и СРБ, нормальные результаты общего анализа крови и мочи.
Все три группы были сопоставимы по возрасту и полу (см. табл. 1).
Взятие крови осуществляли путем венепункции кубитальной вены с использование вакуумных систем для взятия крови с активатором свертывания (Greiner VACUETTE, Greiner Bio-one, Graz, Austria). У пациентов основной группы взятие крови выполняли непосредственно перед началом сеанса гемодиализа и сразу после его окончания. Сыворотку крови отделяли путем центрифугирования взятых проб при 3000 об/минуту на центрифуге ELMI не позднее, чем через 60 мин после забора крови.
Концентрацию ПКТ (нг/мл) в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием коммерческой тест-системы «Прокальцитонин — ИФА — БЕСТ» (А 9004) («Вектор-Бест», Россия). Оптическую плотность проб регистрировали на вертикальном фотометре StatFax 3200 (Awareness, США).
Концентрацию СРБ (мкг/мл) определяли иммунотурбидиметрическим методом на биохимическом анализаторе ARCHITECT c8000 (Abbott, США) с использованием оригинальных реактивов. Содержание креатинина (мкмоль/л) оценивали на биохимическом анализаторе ARCHITECT c8000 (Abbott, США). Расчет скорости клубочковой фильтрации (СКФ) выполняли по формуле MDRD с помощью калькулятора.
Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ Statistica v. 7 (StatSoftInc., США). Для каждого массива данных рассчитывали параметры описательной статистики: среднюю арифметическую (М), стандартное отклонение (SD), а также медиану (Me) и интерквартильный диапазон (25—75 перцентиля). С помощью критерия Шапиро—Уилка оценивали распределение результатов внутри выборки и для дальнейшей статистической обработки полученных результатов применяли методы непараметрической статистики. Для сравнения концентрации ПКТ в парных пробах сыворотки крови и мочи использовали критерий Вилкоксона. Для сравнения 3 независимых выборок применяли H-критерий Краскела—Уоллиса с последующим попарным сравнением с помощью медианного теста. Количественную оценку линейной связи между двумя случайными величинами определяли с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена (R). Оценку величины и клинической значимости эффекта взаимосвязи между концентрациями ПКТ в сыворотке крови и степенью снижения скорости КФ осуществляли с помощью однофакторного линейного регрессионного анализа и построения уравнения линейной регрессии. За максимально приемлемую вероятность ошибки первого рода (p) принимали величину уровня статистической значимости, равную или меньшую 0,05.
Результаты
Полученные результаты описательных статистик представлены в табл. 2.
Таблица 2. Результаты анализа сыворотки крови обследованных
| Показатель | Основная группа, n=31 | Группа сравнения, n=21 | Контрольная группа, n=37 | p (критерий Краскела—Уоллиса) |
| Концентрация прокальцитонина, нг/мл | 2,57±2,40* 1,68 (0,57—3,96)** 0,057—9,78*** | 0,71±0,57 0,5 (0,268—1,053) 0,154—2,294 | 0,225±0,154 0,219 (0,102—0,321) 0,014—0,603 | H-критерий = 41,12273 (p<0,0001) p1—2=0,0346 p1—3<0,0001 p2—3=0,006171 |
| Концентрация креатинина, мкмоль/л | 758,26±244,66 706 (596—903) 342—1271 | 87,24±9,39 84 (82—93) 76—113 | 87,59±9,01 85 (81—97) 76—104 | H-критерий = 60,03359 (p<0,0001) p1—2<0,0001 p1—3<0,0001 p2—3=0,975 |
| Скорость клубочковой фильтрации, мл/мин | 7,48±3,48 7,35 (4,55—9,17) 2,14—17,24 | 91,49±8,08 89,8 (86,8—93,5) 79,4—111,3 | 93,76±8,80 91,1 (88,7—100,6) 74,6—111,3 | H-критерий = 60,46948 (p<0,0001) p1—2<0,0001 p1—3<0,0001 p2—3=0,975 |
| С-реактивный белок, мкг/мл | 4,36±1,73 4,4 (3,1—5,5) 1,12—8,1 | 22,48±9,61 21 (15—30) 10—42 | 2,36±0,92 2,29 (1,8—3,1) 0,8—4,1 | H-критерий = 61,57556 (p<0,0001) p1—2<0,000001 p1—3=0,000570 p2—3=0,000042 |
Примечание. * — среднее значение±стандартное отклонение (M±SD), ** — медиана и интерквартильный диапазон (Me; 25% квартиль — 75% квартиль), *** — наименьший и наибольший (мин—макс) результаты. Далее — для всех столбцов.
Наиболее высокий уровень ПКТ обнаружен у больных основной группы (рис. 1, а). При использовании медианного теста статистически значимые различия установлены для основной и контрольной группы (p1—2<0,0001). Высокий уровень ПКТ у больных основной группы не сопровождался клиническими признаками воспалительной реакции и не коррелировал с лабораторными признаками инфекции, в частности, с содержанием СРБ.
Рис. 1. Концентрация прокальцитонина (а) и С-реактивного белка (б) в сыворотке крови обследованных.
Медиана концентрации СРБ в основной группе в 1,92 раза превышала значение для контрольной группы (p1—3=0,000570), но была в 4,77 раза меньше, чем в группе сравнения (p1—2<0,000001) (рис. 1, б).
У обследованных основной и контрольной групп установлена положительная корреляционная зависимость содержания ПКТ от уровня креатинина (коэффициент корреляции Спирмена R=0,634149; p<0,00001) (рис. 2) и отрицательная от величины СКФ (коэффициент корреляции Спирмена R= –0,676997; p<0,00001).
Рис. 2. Корреляционная зависимость концентрации ПКТ сыворотки крови от скорости клубочковой фильтрации.
Указанная закономерность описывается уравнением линейной регрессии, представленной на рис. 2 (r=–0,5873) и описываемой формулой:
ПКТ (нг/мл) = 2,75–0,0267·СКФ (мл/мин).
Установлено, что проведение процедуры гемодиализа сопровождалось статистически значимым снижением не только уровня креатинина, но и ПКТ (табл. 3).
Таблица 3. Влияние процедуры гемодиализа на уровень ПКТ и креатинина у пациентов основной группы, n=31
| Аналит | До диализа | После диализа | p (критерий Вилкоксона) |
| Концентрация креатинина, мкмоль/л | 758,26±244,66 706 (596—903) 342—1271 | 591,03±205,50 511 (411—673) 342—1057 | p=0,000004 |
| Концентрация ПКТ, нг/мл | 2,57±2,40 1,68 (0,57—3,96) 0,057—9,78 | 1,97±1,98 1,11 (0,432—3,02) 0,061—7,91 | p=0,000009 |
Примечание. В числителе: среднее значение±стандартное отклонение (M±SD), в знаменателе: медиана и интерквартильный диапазон (Me; 25% квартиль — 75% квартиль), под дробью наименьший и наибольший (Мин—Макс) результаты.
Обсуждение
Известно, что через почки из организма удаляется ряд конечных продуктов обмена: белки, мочевина, мочевая кислота, креатинин. В последние годы показано, что почки играют важную роль в элиминации из крови ряда низкомолекулярных белков и пептидов, например, цистатина C, бета2-микроглобулина [9—11]. Снижение СКФ сопровождается увеличением уровня данных соединений в сыворотке крови [12]. Для ряда низкомолекулярных белков, например, для цистатина C, имеется линейная зависимость между снижением СКФ и увеличением их концентрации в сыворотке крови, что привело к разработке новых лабораторных методов оценки СКФ [13, 14].
ПКТ по своим молекулярным характеристикам (М.в. 2,792 кДа, 116 аминокислотных остатков) подобен соединениям, накопление которых в крови при снижении СКФ описано в ряде исследований (табл. 4).
Таблица 4. Характеристика низкомолекулярных пептидов, накапливающихся в крови при снижении клубочковой фильтрации
| Аналит | Англ. сокращение (идентификатор) | Молекулярный вес, кДа | Количество аминокислотных остатков | Источник |
| Цистатин С | Cys C/CST3 | 13,4 | 120 | [15, 16] |
| Бета 2 микроглобулин | B2M | 11,8 | 99 | [17—19] |
Учитывая приведенные в литературе данные [6—8] о более высоком содержании ПКТ в моче по сравнению с кровью, возможным объяснением высокого уровня ПКТ в крови пациентов основной группы является не усиление синтеза этого белка, а накопление в результате нарушения его почечной элиминации. В пользу последнего утверждения свидетельствует наличие корреляционной зависимости содержания ПКТ от величины снижения СКФ (рис. 2) и данные литературы [20, 21].
Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что почки играют важную роль в обмене ПКТ и, в частности, элиминации этого белка из сыворотки крови. В связи с этим при интерпретации результатов исследования ПКТ у больных с ХБП следует учитывать возможность повышения его содержания в сыворотке крови не только вследствие реакции организма на бактериальное воспаление [22], но и из-за нарушения почечной экскреции данного белка. При этом у пациентов с резким снижением СКФ возможно повышение концентрации ПКТ в сыворотке при отсутствии бактериальной инфекции, обусловленное, в том числе, нарушением его элиминации из кровотока в мочу. Проведение гемодиализа сопровождается уменьшением концентрации ПКТ в сыворотке, что необходимо учитывать при интерпретации данного показателя для оценки тяжести бактериальной инфекции и эффективности антибактериальной терапии.
Выводы
1. Развитие бактериальной инфекции сопровождается увеличением концентрации ПКТ в сыворотке крови в сравнении со здоровыми лицами (p2—3=0,006171).
2. Снижение СКФ ведет к увеличению концентрации ПКТ в сыворотке крови у больных при отсутствии инфекционного процесса.
3. При интерпретации результатов исследования ПКТ в крови у больных с ХБП следует учитывать неспецифическое увеличение его уровня при снижении СКФ. У пациентов с ХБП следует использовать более высокие дискриминационные уровни ПКТ для обоснования назначения антибактериальной терапии при подозрении на наличие бактериальной инфекции различной локализации и прежде всего мочевыводящих путей при анурии и неубедительных иных лабораторных и (или) инструментальных данных.
4. Процедура гемодиализа сопровождается снижением медианы содержания ПКТ в сыворотке крови в 1,51 раза (p=0,000009).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.