Биохимическая картина сыворотки крови при кардиоренальном синдроме у больных гипертрофической кардиомиопатией кошек

Введение

Органы кровообращения и выделения морфофункционально тесно связаны между собой [1-5]. В практике ветеринарных врачей часто отмечается ассоциированное течение заболеваний сердца и почек как принципиально новое наднозологическое понятие – кардиоренальный синдром [6-9]. Следует отметить, что термин «кардиоренальный синдром» верифицируется как вторичное поражение почек, возникающее на фоне основной кардиопатологии [9]. В литературе также описан ренокардиальный синдром, когда дисфункция сердца возникает на фоне развития хронической болезни почек [6]. На современном этапе становления ветеринарной науки многие аспекты клинической манифестации, патофизиологии, способов ранней диагностики и высокоэффективной коррекции кардиоренального синдрома у животных остается малоизученным. Как правило, клинические симптомы появляются на поздних стадиях развития патологии [3]. Поэтому особенно актуальной является разработка эффективных способов прогнозирования развития кардиоренального синдрома у высокопородных животных.

Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) у домашних кошек часто регистрируется практикующими врачами ветеринарной медицины. На фоне возникновения декомпенсированной левожелудочковой сердечной недостаточности в организме кошек, больных ГКМП, может возникать повышенный риск развития кардиоренальных осложнений [10-12]. Следует констатировать, что базовые патобиохимические факторы, лежащие в основе формирования и прогрессирования кардиоренального синдрома у кошек, больных ГКМП, не описаны в научной литературе. Очевидно, что существует высокая клиническая необходимость в проведении широкоформатных исследований по совершенствованию методов диагностики и терапии, патогенетическом обосновании применения нефропротекторов и кардиопротекторов у кошек, больных ГКМП.

Цель работы – изучить биохимический профиль сыворотки крови у кошек при кардиоренальном синдроме, возникшем на фоне ГКМП.

Материалы и методы

Работа выполнена в департаменте ветеринарной медицины РУДН и на базе ветеринарных клиник г. Москвы и области. В эксперименте использовали физиологически здоровых (n = 24, контрольная группа), больных ГКМП кошек без кардиоренальных осложнений (n = 24, I группа), а также животных, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом (n = 25, II группа).

Диагноз при ГКМП верифицировали комплексным способом. Артериальную тонометрию проводили по стандартной методике на приборе petMAP graphic II (Cardio Command, США) [13]. Эхокардиографию и допплерографию осуществляли на аппарате Mindray DP-60 (Китай) [14]. Электрокардиографические исследования проводили на приборе МИДАС-ЭK1T-04 (Россия) [15]. В работе также использовали геманализатор PCE-90Vet (High Technology Inc., США) [16] и биохимический анализатор SpotChem EZ SР-4430 (ARKRAY Factory, Inc., Япония) [17]. Уровень азотемии (креатинин ≥ 200 мкмоль/л в сыворотке крови) считали достоверным критерием наличия кардиоренального синдрома.

Взятие крови у кошек осуществляли в утренние часы натощак из подкожной вены предплечья в вакуумные пробирки с активатором свертывания крови. Определение в сыворотке крови кошек концентрации натрия, калия, ионизированного кальция, фосфора, магния, глюкозы, мочевины, креатинина, С-реактивного белка, общего белка, альбумина, а также сывороточной активности аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы, креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы проводили по общепринятым методикам. Концентрацию кетоновых тел в крови измеряли с помощью кетометра FreeStyle Optium Xceed (Abbott Diabetes Care Ltd., Великобритания) [18]. Исследование уровня симметричного диметиларгинина и цистатина С в сыворотке крови проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа. Функциональное состояние мембран кардиомиоцитов оценивали по сывороточной концентрации тропонина I [11]. Оценка интенсивности процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы в сыворотке крови кошек при кардиоренальном синдроме осуществлена с использованием коммерческих наборов Randox Laboratories Ltd. (Великобритания) согласно инструкции производителя на спектрофотометре UN2CO-WFT2100 (Китай).

Методами Манна – Уитни и Краскела – Уоллиса выполняли статистический анализ полученных цифровых данных в STATISTICA 7.0 [10]. Определяли значения медианы (Me) и интерквартильного размаха (IQ).

Результаты и обсуждение

У больных кардиоренальным синдромом кошек при проведении анализа Краскела – Уоллиса установлены высокие значения критерия Н при высоком уровне статистической значимости в отношении следующих биохимических параметров, характеризующих такой феномен, как цитолиз: сывороточная активность аспарагиновой, аланиновой аминотрансфераз, лактатдегидрогеназы, креатинфосфокиназы, концентрация тропонина I (табл. 1).

Так, у больных неосложненными формами ГКМП кошек (I группа), по сравнению со здоровыми, регистрировали статистически значимое повышение сывороточной активности аланиновой аминотрансферазы (в 1,17 раза; р < 0,001), аспарагиновой аминотрансферазы (в 1,95 раза; р < 0,001), лактатдегидрогеназы (в 1,51 раза; р < 0,001), креатинфосфокиназы (в 1,61 раза; р < 0,001) и концентрации тропонина I (в 4,00 раза; р < 0,001). В сыворотке крови кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом (II группа), по сравнению со здоровыми, отмечали статистически значимое повышение активности аланиновой аминотрасферазы (в 1,23 раза; р < 0,001), аспарагиновой аминотрансферазы (в 2,83 раза; р < 0,001), лактатдегидрогеназы (в 2,69 раза; р < 0,001), креатинфосфокиназы (в 2,02 раза; р < 0,001) и концентрации тропонина I (в 5,20 раза; р < 0,001). Следует также добавить, что у кошек, больных осложненной кардиоренальным синдромом ГКМП, по сравнению с больными кошками без такового осложнения, установили статистически значимое повышение сывороточной активности аспарагиновой аминотрансферазы (в 1,45 раза; р < 0,001), лактатдегидрогеназы (в 1,79 раза; р < 0,001), креатинфосфокиназы (в 1,26 раза р < 0,01) и сывороточной концентрации тропонина I (в 1,30 раза; р < 0,01).

При проведении анализа Краскела – Уоллиса отмечены статистически значимые изменения в сывороточной концентрации мочевины, креатинина, симметричного диметиларгинина и цистатина С у кошек при развитии кардиоренального синдрома (табл. 2).

Выявлено, что у больных неосложненными формами ГКМП животных (I группа), по сравнению со здоровыми, регистрировали статистически значимое повышение сывороточной концентрации мочевины (в 1,63 раза; р < 0,001), креатинина (в 1,27 раза; р < 0,001), симметричного диметиларгинина (в 1,40 раза; р < 0,001). В сыворотке крови кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом (II группа), по сравнению со здоровыми, отмечали статистически значимое повышение сывороточной концентрации мочевины (в 2,94 раза; р < 0,001), креатинина (в 2,72 раза; р < 0,001), симметричного диметиларгинина (в 2,60 раза; р < 0,001) и цистатина С (в 1,90 раза; р < 0,001). У кошек, больных осложненной кардиоренальным синдромом ГКМП, по сравнению с больными кошками без такового осложнения, установили статистически значимое повышение сывороточной концентрации мочевины (в 1,80 раза; р < 0,001), креатинина (в 2,15 раза; р < 0,001), симметричного диметиларгинина (в 1,86 раза; р < 0,001) и цистатина С (в 1,81 раза; р < 0,001).

Методом Краскела – Уоллиса выявлены статистически значимые изменения в концентрации кетоновых тел, холестерола, общего белка и альбуминов в сыворотке крови кошек с кардиоренальным синдромом.

Из данных, приведенных в таблице 3, видно, что у больных неосложненными формами ГКМП кошек (I группа), по сравнению со здоровыми, регистрировали статистически значимое повышение сывороточной концентрации глюкозы (в 1,13 раза; р < 0,05). В сыворотке крови кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом (II группа), по сравнению со здоровыми, отмечали статистически значимое повышение сывороточной концентрации кетоновых тел (в 8,50 раза; р < 0,001), холестерола (в 1,67 раза; р < 0,001), снижение концентрации общего белка (в 1,06 раза; р < 0,05) и альбуминов (в 1,10 раза; р < 0,05). У кошек, больных осложненной кардиоренальным синдромом ГКМП, по сравнению с больными кошками без такового осложнения, установили статистически значимое повышение сывороточной концентрации кетоновых тел (в 7,08 раза; р < 0,001), холестерола (в 1,62 раза; р < 0,001).

У кошек, больных кардиоренальным синдромом, методом Краскела – Уоллиса отмечены статистически значимые изменения в патобиохимических параметрах, характеризующих оксидативный стресс.

Из цифровых данных, представленных в таблице 4, видно, что у больных неосложненными формами ГКМП кошек (I группа), по сравнению со здоровыми, регистрировали статистически значимое повышение сывороточной концентрации малонового диальдегида (в 1,63 раза; р < 0,001), диеновых конъюгатов (в 1,49 раза; р < 0,001), снижение активности супероксиддисмутазы (в 1,53 раза; р < 0,001), каталазы (в 2,33 раза; р < 0,001), глутатионпероксидазы (в 1,23 раза; р < 0,001). В сыворотке крови кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом (II группа), по сравнению со здоровыми, отмечали статистически значимое повышение сывороточной концентрации малонового диальдегида (в 1,79 раза; р < 0,001), церулоплазмина (в 2,50 раза; р < 0,001), диеновых конъюгатов (в 1,85 раза; р < 0,001) при одновременном снижении активности супероксиддисмутазы (в 1,63 раза; р < 0,001), каталазы (в 4,67 раза; р < 0,001), глутатионпероксидазы (в 1,71 раза; р < 0,001). У кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом, по сравнению с больными кошками без такового осложнения, установили статистически значимое повышение сывороточной концентрации малонового диальдегида (в 1,10 раза; р < 0,001), церулоплазмина (в 2,14 раза; р < 0,001), диеновых конъюгатов (в 1,25 раза; р < 0,001), снижение активности каталазы (в 2,00 раза; р < 0,001), глутатионпероксидазы (в 1,35 раза; р < 0,01), повышение активности глутатионредуктазы (в 1,36 раза; р < 0,01).

При проведении анализа Краскела – Уоллиса выявлены статистически значимые изменения в биохимических параметрах электролитного метаболизма у кошек с кардиоренальным синдромом (табл. 5).

У больных неосложненными формами ГКМП кошек, по сравнению со здоровыми, регистрировали развитие гипонатриемии, гиперкалиемии и гиперфосфатемии. В сыворотке крови кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом, по сравнению со здоровыми, отмечали тенденцию к формированию гипонатриемии, гиперкалиемии, гиперфосфатемии и гипомагниемии. Установлено, что у кошек, больных осложненной кардиоренальным синдромом ГКМП, по сравнению с больными кошками без такового осложнения, установили наличие незначительной гиперкальциемии, существенной гиперфосфатемии и гипомагниемии.

Результаты по изучению характеристик изменений концентрации С-реактивного белка у кошек при развитии кардиоренального синдрома представлены на рисунке.

Установлено наличие достоверных изменений в концентрации С-реактивного белка в сыворотке крови кошек разных опытных групп (H = 50,50; р < 0,001; тест Краскела – Уоллиса). У больных неосложненными формами ГКМП животных, по сравнению со здоровыми, регистрировали статистически значимое повышение сывороточной концентрации С-реактивного белка (в 1,15 раза; р < 0,001). В сыворотке крови кошек, больных ГКМП, осложненной кардиоренальным синдромом, по сравнению со здоровыми, отмечали статистически значимое повышение сывороточной концентрации С-реактивного белка (в 1,55 раза; р < 0,001). Также выявлено, что у кошек, больных осложненной кардиоренальным синдромом ГКМП, по сравнению с больными кошками без такового осложнения, происходит статистически значимое повышение сывороточной концентрации С-реактивного белка.

В нашем исследовании установлено, что у кошек, больных ГКМП, повышается активность аминотрансферазы и лактатдегидрогеназы в сыворотке крови. Значительное увеличение концентрации тропонина в сыворотке крови у больных ГКМП свидетельствует о повреждении клеточных мембран кардиомиоцитов. Подобные изменения были описаны ранее в литературе [1][10][12].

У кошек с кардиоренальным синдромом, возникшем на фоне ГКМП, происходит развитие азотемии. Очевидно, что первоначально данный патологический процесс развивается как преренальная азотемия, которая возникает на фоне хронической недостаточности кровообращения и, как следствие, плохой перфузии почек. Однако по мере прогрессирования патологии, вероятно, происходит дополнительное повреждение и гибель нефронов, что привносит ренальный компонент в патогенез азотемии. Нарушение выделительной функции почек усугубляет нейроэндокринные сдвиги в организме больных кошек, что также проявляется нарушением электролитного метаболизма (гиперкалиемия, гипонатриемия, гипомагниемия, гиперфосфатемия). Очевидно, что патофизиологическим механизмом развития выраженного повышения сывороточной концентрации неорганического фосфора у больных кардиоренальным синдромом является вторичный гиперпаратиреоз, который часто осложняет течение почечной недостаточности [18]. Уремические токсины, накапливающиеся в организме при кардиоренальном синдроме, оказывают дополнительный повреждающий эффект как на кардиомиоциты, так и на нефроны, что приводит к дальнейшему прогрессированию патологического состояния.

Неожиданным было выявление кетоза у кошек с кардиоренальным синдромом. Очевидно, что в организме больных кардиоренальным синдромом животных происходят глубокие изменения в метаболизме, проявляющиеся в мобилизации жировой ткани, повышенном катаболизме белков и липидов, дефиците энергии. Источником синтеза кетоновых тел в таких случаях могут быть кетогенные аминокислоты и триглицериды. Данное явление требует проведения дальнейших широкомасштабных исследований. В нашем случае у больных кошек выявляли гиперхолестеринемию, умеренную гипопротеинемию и гипоальбуминемию.

Системное воспаление является ключевым патогенетическим звеном формирования кардиоренального синдрома у кошек, больных ГКМП. Провоспалительные цитокины, которые продуцируются при развитии воспалительной реакции, оказывают дополнительное повреждающее воздействие на кардиомиоциты и нефроны. В качестве маркера наличия воспаления в организме кошек, больных кардиоренальным синдромом, можно считать высокие значения концентрации С-реактивного белка в сыворотке крови.

Очевидно, что активация нейрогуморальной системы на фоне недостаточности функции кровообращения и повышенной потребности ткани миокарда в оксигене может инициировать при кардиоренальном синдроме апоптоз сердечных клеток и фиброз. В этом направлении требуется проведение дальнейших исследований с целью морфологической верификации указанных выше патологических процессов. Расстройство метаболизма в кардиомиоцитах обуславливает развитие оксидативного стресса, который усиливает альтеративное влияние на миокард.

Заключение

Гипертрофическая кардиомиопатия приводит к развитию хронической недостаточности функции кровообращения у кошек и может осложниться кардиоренальным синдромом. В сыворотке крови больных кардиоренальным синдромом кошек существенно повышается активность аспарагиновой аминотрансферазы, лактатдегидрогеназы, креатинфосфокиназы, глутатионредуктазы, увеличиваются концентрации сердечного тропонина, мочевины, креатинина, симметричного диметиларгинина, цистатина С, кетоновых тел, холестерола, малонового диальдегида, церулоплазмина, диеновых конъюгатов, калия, кальция, фосфора, С-реактивного белка, снижаются активность супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы, а также концентрации общего белка и альбуминов, натрия и магния. Кардиоренальные осложнения у больных гипертрофической кардиомиопатией кошек характеризуются следующими биохимическими синдромами: азотемией, цитолизом кардиомиоцитов, электролитным дисбалансом, системной воспалительной реакцией, оксидативным стрессом.