Механизм развития (патогенез) острого повреждения почек

Большинство повреждений канальцев так или иначе затрагивают интерстиций, поэтому эти заболевания рассматривают вместе. Выделим две большие группы:
(1) ишемические и токсические повреждения канальцев, приводящие к острому повреждению почки (ОПП) и острой почечной недостаточности;
(2) воспалительные изменения канальцев и интерстиция (тубулоинтерстициальный нефрит).

Термин «острое повреждение почек» более предпочтителен, чем его синонимы: острый тубулярный некроз и острое повреждение канальцев.

Острое повреждение почек (ОПП) клинически характеризуются резким снижением функции почки, а морфологически — признаками повреждения канальцев (но не всегда). Как правило, острое повреждение почек (ОПП) является самой частой причиной острой почечной недостаточности с быстрым снижением функции почек и выделения мочи (в течение 24 час объем мочи становится менее 400 мл/сут). Происходящие изменения могут быть обусловлены следующими причинами:
- ишемией из-за снижения или прекращения кровотока, например в результате поражения внутрипочечных сосудов при микроскопическом полиангиите, злокачественной гипертензии, микроангиопатиях и системных заболеваниях, связанных с тромбозом (гемолитико-уремический синдром, тромботическая тромбоцитопеническая пурпура, диссеминированное внутрисосудистое свертывание) или в результате снижения эффективного объема циркулирующей крови;
- прямым токсическим повреждением канальцев (лекарственными препаратами и контрастными веществами, миоглобином, гемоглобином, радиацией);
- острым тубулоинтерстициальным нефритом, в основном обусловленным реакцией гиперчувствительности на определенные лекарственные препараты;
- обструкцией мочевыводящих путей опухолью, гипертрофированной предстательной железой или кровяным сгустком (постренальная острая почечная недостаточность).

Острое повреждение почек (ОПП) обусловливает 50% случаев острой почечной недостаточности (остальные причины рассмотрены в других разделах этой главы). Острое повреждение почек (ОПП) — обратимое поражение почек, развивающееся при многих патологических процессах (от тяжелой травмы до острого панкреатита).

В большинстве наблюдений нарушается кровоснабжение периферических органов, что обычно сопровождается гипотензией и шоком. Этот вид ОПП называют ишемическим.

Второй вид острого повреждения почек (ОПП) — нефротоксический — обусловлен широким спектром лекарственных препаратов, среди которых гентамицин и другие антибиотики, контрастные вещества, тяжелые металлы (например, ртуть), органические растворители (в частности, тетрахлорид углерода).

Возможно сочетание ишемического острого повреждения почек (ОПП) и нефротоксического острого повреждения почек (ОПП), например при переливании несовместимых компонентов крови и других гемолитических нарушениях, вызывающих гемоглобинурию, и при мышечных повреждениях, приводящих к миоглобинурии. В результате этих нарушений формируются внутриканальцевые миоглобиновые и гемоглобиновые цилиндры с высоким содержанием железа, что приводит к нефротоксическому острому повреждению почек (ОПП). Острое повреждение почек имеет важное клиническое значение не только из-за высокой частоты, но и из-за полной обратимости процесса. От тактики лечения зависит исход заболевания: от полного выздоровления до летального исхода.

Механизм острого повреждения почки
Механизм острого повреждения почки:
NO — оксид азота; PGI2 — простагландин I2;
РААС — ренин-ангиотензин-альдостероновая система;
СКФ — скорость клубочковой фильтрации

а) Патогенез. Основные компоненты ишемического и нефротоксического острого повреждения почек (ОПП):

- повреждения эпителия канальцев. Эпителий канальцев особенно чувствителен к ишемии и токсическим воздействиям. Предрасположенность канальцев к токсическому повреждению обусловлена следующими факторами: большой площадью электрически заряженной реабсорбирующей поверхности канальцев, активной транспортной системой для ионов и органических кислот, высокой скоростью обмена веществ и потребления кислорода. Все эти факторы обеспечивают транспортную функцию и реабсорбцию, а также способность почек эффективно концентрировать мочу.

Ишемия приводит к многим структурным и функциональным изменениям эпителия. Структурные изменения могут быть обратимыми (внутриклеточный отек, утрата щеточной каемки, потеря полярности, пузырение и отслоение клеток от базальной мембраны) и необратимые (некроз и апоптоз). Биохимически структурные изменения сопровождаются истощением запасов АТФ, внутриклеточным накоплением кальция, активацией протеаз (например, калпаина), приводящих к разрушению цитоскелета, активацией фосфолипаз, вызывающих повреждение клеточных мембран, генерацией АФК, активацией каспаз, индуцирующих апоптоз.

Один из ранних обратимых признаков ишемии — потеря полярности клеток, обусловленная перемещением мембранных белков (например, Na+/К+-АТФазы) от базолатеральной поверхности клетки к просвету канальца, что нарушает транспорт ионов через мембрану клетки и увеличивает концентрацию натрия в дистальных канальцах. Это приводит к вазоконстрикции посредством тубулогломерулярной обратной связи. Кроме того, при ишемии эпителий канальцев экспрессирует цитокины (например, моноритарный хемоаттрактантный белок 1) и молекулы адгезии (молекула межклеточной адгезии 1), которые активируют лейкоциты, участвующие в дальнейшем повреждении клеток.

Через некоторое время поврежденные эпителиальные клетки отслаиваются от базальной мембраны, накапливаются в канальцах и обтурируют их просвет, вызывая повышение внутриканальцевого давления и снижение СКФ. Жидкость из поврежденных канальцев проникает в интерстиций, вызывая отек и повышая интерстициальное давление, что усугубляет повреждение канальцев;

- нарушение кровотока. Для ишемических повреждений почек также характерны гемодинамические нарушения, приводящие к снижению СКФ. Основным из них является внутрипочечная вазоконстрикция, которая снижает кровоток в клубочках и уменьшает оксигенацию функционально важных канальцев наружного слоя мозгового вещества (толстого восходящего канальца и прямого сегмента проксимального канальца нефрона).

В вазоконстрикции участвуют несколько факторов, в т.ч. РААС, стимулируемая повышением концентрации натрия в эпителии дистальных канальцев посредством тубулогломерулярной обратной связи, и сублетальное повреждение эндотелия, приводящее к увеличению выделения сосудосуживающего эндотелина и снижению продукции вазодилататоров (оксида азота и простагландина I2). Кроме того, доказано прямое влияние на клубочки ишемии или токсинов, что снижает клубочковую ультрафильтрацию, вероятнее всего, из-за контракции мезангиальных клеток.

Очаговость некроза эпителия канальцев и сохранение целостности базальной мембраны вдоль многих сегментов канальцев нефрона позволяют некротизированным участкам структурно и функционально полностью восстановиться после устранения повреждающего фактора. Степень обратимости поврежденного эпителия зависит от его способности к пролиферации и дифференцировке. Регенерацию эпителия канальцев стимулируют многие факторы роста и цитокины, продуцируемые локально самим эпителием канальцев (аутокринная стимуляция) или клетками воспаления вблизи очагов некроза (паракринная стимуляция).

Наиболее важными для регенерации эпителия канальцев являются эпидермальный фактор роста, TNF-a, инсулиноподобный фактор роста 1 и фактор роста гепатоцитов. Эти факторы роста изучают в качестве потенциальных лекарственных агентов для стимуляции регенерации эпителия при ОПП, однако клинические исследования пока не дали ожидаемых результатов.

б) Морфология. Для ишемического ОПП типичны множественные фокусы некроза эпителия вдоль нефрона с обширными участками сохранного эпителия между фокусами, часто сопровождающимися разрывами базальной мембраны (тубулорексисом) и обструкцией просвета канальцев цилиндрами из слущенных эпителиоцитов. Особенно уязвимы в мозговом веществе почки восходящий сегмент петли Генле и прямой сегмент проксимального канальца, хотя очаговое повреждение дистальных канальцев (обычно вблизи скопления цилиндров) не исключено. Парадоксально, но при ОПП клинические проявления часто выражены в меньшей степени, чем можно было бы ожидать, исходя из степени повреждения канальцев.

Для повреждения канальцев характерны уплощение или утрата щеточной каемки, упрощение структуры и набухание клеток, вакуолизация и слущивание сохранных клеток эпителия в просвет канальцев.

Характерно наличие эозинофильных и пигментных гранулярных цилиндров, особенно в дистальных канальцах и собирательных трубочках нефрона. Эти цисвете расширенных прямых артерий почки. Наблюдают также признаки регенерации эпителия: наличие уплощенных клеток с гиперхромными ядрами и фигурами митоза. Эти клетки через некоторое время полностью восстанавливают структуру канальца.

При токсическом остром повреждении почек (ОПП) наблюдается острое повреждение канальцев (преимущественно проксимальных отделов нефрона). Гистологическая картина тубулярного некроза неспецифична, но проявления токсического ОПП зависят от вида токсина. Например, при отравлении хлоридом ртути поврежденные клетки могут содержать крупные ацидофильные включения. Позднее эти клетки полностью некротизируются, слущиваются в просвет канальцев и могут кальцифицироваться. При отравлении тетрахлоридом углерода происходит накопление нейтральных липидов с последующим некрозом эпителия. Этиленгликоль вызывает баллонную или гидропическую (вакуольную) дистрофию эпителия проксимальных извитых канальцев, при этом в просвете канальцев часто обнаруживают кристаллы оксалата кальция.

Острое повреждение почки - морфология
Острое повреждение почек.
Некроз и тяжелая дистрофия некоторых клеток эпителия канальцев,
отслоение многих из них от базальной мембраны в просвет канальца.

в) Клинические признаки. Клинические проявления ОПП очень вариабельны. В классических случаях наблюдают начальную стадию, развернутую стадию и стадию восстановления.

Начальная стадия продолжается 36 час. При ишемическом ОПП первичны клинические проявления терапевтической, хирургической или акушерской патологии, которая стала причиной повреждения почек. Единственный признак поражения почек — незначительное снижение диуреза и увеличение уровня азотистых шлаков. В этом случае олигурию можно объяснить преходящим снижением кровотока и СКФ.

Для развернутой стадии характерны стойкое снижение диуреза (до 40-400 мл/сут), водно-солевая перегрузка, повышение уровня азотистых шлаков, гиперкалиемия, метаболический ацидоз и другие проявления уремии. Для преодоления олигурического криза необходимы контроль и коррекция водно-солевого баланса организма. В тяжелой ситуации нужен диализ.

Стадия восстановления характеризуется стойким увеличением диуреза до 3 л/сут. Из-за сохраняющегося повреждения канальцев с мочой теряется большое количество воды, натрия и калия. Основной клинической проблемой становится уже гипокалиемия, а не гиперкалиемия. На этой стадии заболевания пациенты особенно чувствительны к инфекции. Постепенно функция канальцев и способность почек концентрировать мочу восстанавливаются. В это время уровни мочевины и креатинина в сыворотке крови начинают возвращаться к нормальным значениям. Легкие нарушения тубулярной функции почек могут сохраняться несколько месяцев, но большинство пациентов на этой стадии заболевания выздоравливают полностью.

Прогноз острого повреждения почек (ОПП) зависит от клинической картины. При нефротоксическом ОПП полное выздоровление наиболее вероятно при отсутствии серьезных токсических повреждений других органов, например печени или сердца. При современном поддерживающем лечении выздоравливают 95% пациентов из тех, которые выжили после начальной стадии заболевания. Однако при септическом шоке, тяжелых ожогах или других причинах полиорганной недостаточности летальность может превышать 50%.

В 50% случаев острого повреждения почек (ОПП) олигурия не развивается, напротив, увеличивается объем мочи. Это так называемое неолигурическое ОПП, которое наблюдается особенно часто после воздействия нефротоксинов и характеризуется благоприятным клиническим течением.

Острое повреждение почки
Участки повреждений канальцев при ишемическом и токсическом поражениях почек.
При ишемическом поражении некроз канальцев имеет очаговый характер, очаги относительно небольшие.
Чаще всего поражаются прямые сегменты проксимальных канальцев (СПК) и восходящий сегмент петли Генле (ПГ).
При токсическом поражении, например ртутью, выраженный некроз выявляется в проксимальных извитых канальцах (ПИК).
Очаги некроза также могут быть в восходящем сегменте ПГ.
В обоих случаях в просвете дистальных извитых канальцев (ДИК)
и собирательных трубочек (СТ) обнаруживаются множественные цилиндры.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Механизм развития (патогенез) тубулоинтерстициального нефрита"

Оглавление темы "Патология почек":
  1. Механизм развития (патогенез) поражений почек при амилоидозе
  2. Механизм развития (патогенез) фибриллярного гломерулонефрита и иммунотактоидной гломерулопатии
  3. Механизм развития (патогенез) поражения почек при системных болезнях
  4. Механизм развития (патогенез) острого повреждения почек
  5. Механизм развития (патогенез) тубулоинтерстициального нефрита
  6. Механизм развития (патогенез) пиелонефрита
  7. Механизм развития (патогенез) острого пиелонефрита
  8. Механизм развития (патогенез) хронического пиелонефрита
  9. Механизм развития (патогенез) острого лекарственного тубулоинтерстициального нефрита
  10. Механизм развития (патогенез) поражения почек обезболивающими лекарствами

Рекомендуемое нашими посетителями:

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: