Діагностика, прогнозування і профілактика дисфункції ниркового алотрансплантату

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Діагностика, прогнозування і профілактика дисфункції ниркового алотрансплантату

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

нирка трансплантат дисфункція

Актуальність теми. Трансплантація нирки є методом вибору при лікуванні термінальної хронічної хвороби нирок, що значно збільшує тривалість життя реципієнта з повною медичною, соціальною й трудовою реабілітацією. У порівнянні з гемодіалізом трансплантація нирки дозволяє досягти кращої якості і тривалості життя (В. К. Денисов та співавт., 2008; R. A. Wolfe та співавт., 1999), і є економічно більш обґрунтованою (W. Arns та співавт., 2007; G. C. Oniscu та співавт., 2005). Але проблемою є обмежена тривалість життя ниркового алотрансплантату (НАТ) внаслідок його хронічної дисфункції (USRDS, 2009; Н. А. Томилина та співавт., 2008).

Ризик розвитку хронічної дисфункції НАТ визначається поєднаним впливом факторів імунної й неімунної природи, які пошкоджують нирку на донорському, інтра-, та посттрансплантаційному етапах (A. M. Jevnikar, R. B. Mannon, 2008; J. R. Chapman та співавт., 2005), що призводить до нефросклерозу. Диференційний діагноз між різними формами уражень НАТ, особливо в пізній термін, є тяжким, як і їх лікування (B. J. Nankivell, J. R. Chapman, 2006).

Величезне значення для долі НАТ грає його вихідний стан. Трупне походження нирки є потужним фактором ризику порушення функції НАТ і зниження його виживання, особливо на тлі більш активного використання літніх донорів в останні роки (О. Н. Резник та співавт., 2009; J. W. de Fijter, 2009). Тому є актуальним завдання оцінки придатності донорської нирки для трансплантації й прогнозування її подальшої долі (J. A. Lopes та співавт., 2005).

Стан реципієнта на момент трансплантації також програмує подальшу функцію НАТ (D. S. Keith та співавт., 2004; H. U. Meіer-Krіesche, J. D. Schold, 2005; W. Arns та співавт., 2007), проте, які саме фактори з боку реципієнта відповідні за можливий розвиток дисфункції НАТ остаточно не вирішено.

Диференціальна діагностика Т-клітинно-опосередкованого й антитіло-опосередкованого відторгнення має велике значення для вибору способу терапії відторгнення та прогнозування його наслідків (L. D. Cornell та співавт., 2008). Окремі роботи свідчать, що застосування імуногістохімічних методів сприяє підвищенню якості діагностики варіантів ГВ. Разом з тим, оцінка ступеня мононуклеарної інфільтрації НАТ у більшості робіт мала якісний або напівкількісний характер (A. B. Magіl, K. Tinkam, 2003; D.S.R. David та співавт., 2006). Тому ступінь участі клітинних і гуморальних механізмів у розвитку відторгнення НАТ на сьогодні остаточно не встановлена.

У зв'язку з несприятливим впливом ГВ на пізню функцію НАТ, інтерес дослідників звернутий до проблеми його прогнозування, ранньої діагностики й профілактики (І. В. Гомоляко та співавт., 2007; G. A. Bohmіg та співавт., 2005; M. Mengel та співавт., 2007). Окрім біопсії, для діагностики та прогнозування відторгнення, застосовується визначення концентрації ряду цитокинів у крові перед трансплантацією, зокрема, sCD30 (M. Rotondі та співавт., 2004; J. T. Fіtzgerald та співавт., 2004; A. Amіrzargar та співавт., 2005; S. Vaіdya та співавт., 2006). Однак на сьогодні чітка кореляція між цим показником й конкретним варіантом дисфункції НАТ не встановлена.

Дані літератури про структуру хронічної дисфункції НАТ та роль окремих чинників у її розвитку мають багато суперечностей. Так, Н. А. Томіліна та співавтори (2008) вказує, що серед етіологічних факторів домінує нефротоксичність інгібіторів кальциневрину, тоді як інші дані (Z. M. El-Zoghby та співавт., 2009) свідчать про провідну роль хронічного відторгнення, пієлонефриту, поліомавірусної інфекції, гломерулонефриту.

Незадовільні показники виживання НАТ свідчать про брак надійних засобів діагностики та попередження розвитку дисфункції, що переконує в актуальності даної проблеми для науки і практики. Тому необхідні нові методи для своєчасної діагностики варіанта дисфункції НАТ, її прогнозування, профілактики і вибору найбільш патогенетично обґрунтованого методу терапії з метою подовження терміну функціонування НАТ.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на базі кафедри трансплантології та ендокринної хірургії з курсом серцево-судинної хірургії відповідно до плану науково-дослідних робіт Запорізької медичної академії післядипломної освіти і є одним з напрямків наукових робіт Інституту серцево-судинної хірургії й трансплантології при ЗМАПО "Патогенез розвитку хронічної нефропатії трансплантатів" (номер державної реєстрації 0105U007599) і "Роль антиген-незалежних факторів у патогенезі дисфункції ниркового алотрансплантата" (номер державної реєстрації 0108U001653).

Мета та завдання дослідження. Поліпшення якості діагностики різновидів і причин дисфункції ниркового алотрансплантату і розробка на цій основі методів прогнозування тривалості функції, профілактики дисфункції ниркового алотрансплантату, і вибору патогенетично обґрунтованого лікування.

Для рішення поставленої мети необхідно було виконати наступні завдання:

1.Розробити алгоритм визначення та критерії придатності донорської нирки до трансплантації.

2.З'ясувати вплив вихідного стану донорської нирки на функцію НАТ у ранньому й пізньому післяопераційному періоді.

3.Визначити роль ішемічно-реперфузійного пошкодження (ІРП) у розвитку дисфункції НАТ.

4.Вивчити структуру гострого та хронічного відторгнення НАТ.

5. Вивчити вплив характеристик донора, реципієнта, режиму імуносупресії, наявності відстроченої функції алотрансплантата (ВФА) і ГВ на функцію НАТ у ранньому й пізньому післяопераційному періоді.

6.Виявити неінвазивні (біохімічні й імунологічні) маркери, що характеризують стан НАТ і реактивність реципієнта.

7.Дослідити морфологічні зміни в НАТ при пізній дисфункції, встановити її причини і ступінь участі алоантиген-залежних і алоантиген-незалежних факторів.

8.Вдосконалити морфологічні критерії диференціальної діагностики причин ранньої й пізньої дисфункції НАТ.

9. Визначити фактори, що впливають на тривалість виживання НАТ.

10. Визначити значимість морфологічних та неінвазивних ознак порушення структури НАТ у профілактиці дисфункції та в диференційній діагностиці варіантів дисфункції НАТ для вибору патогенетично обґрунтованої терапії.

Об'єкт дослідження: дисфункція ниркового алотрансплантату.

Предмет дослідження: діагностика, прогнозування і профілактика дисфункції ниркового алотрансплантату.

Методи дослідження: морфологічні: стандартні та імуногістохімічні для дослідження біоптатів НАТ, методи цифрового аналізу зображення - для кількісної оцінки ступеня ушкодження НАТ; біохімічні й імуноферментні, загально-клінічні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні запропонована комплексна програма прогнозування дисфункції пересадженої нирки морфологічним і неінвазивним шляхом на до-, інтра- і післяопераційному етапах з урахуванням встановлених факторів ризику її розвитку, а також удосконалені методи ранньої діагностики варіантів дисфункції.

Розроблений і науково обґрунтований етапний підхід до визначення придатності донорської нирки для трансплантації залежно від категорії донору. Встановлено, що частина донорських нирок непридатні для трансплантації внаслідок передіснуючих захворювань і тяжких ішемічних ушкоджень; при цьому в групі маргінальних донорів тільки 37% нирок непридатні для пересадження. Початкова функція НАТ, його функція протягом першого року й тривалість життя програмуються ступенем гіперклітинності клубочків, артеріосклерозу, артеріологіалінозу, гломерулосклерозу, інтерстиціального фіброзу та ІРП донорської нирки.

Доведено, що збереження високої частоти відстроченої функції НАТ протягом 10-річного періоду спостережень пов'язане з зрослим впливом в останні роки таких антиген-незалежних факторів: інсульт як причина смерті донора, тривале лікування реципієнта хронічним гемодіалізом.

Вперше виділено в окрему групу пацієнтів із сповільненою функцією алотрансплантату (СФА), і виявлені її морфологічні предиктори.

Удосконалено гістологічні й імуногістохімічні критерії діагностики різновидів ГВ.

Вперше запропоноване використання системи аналізу зображення для кількісної оцінки ступеня інфільтрації структур НАТ Т-лімфоцитами й макрофагами, що сприяє диференціальній діагностиці варіантів дисфункції НАТ.

Удосконалено уявлення про структуру причин пізньої дисфункції НАТ, серед яких домінують антиген-залежні фактори, а саме - антитіло-опосередковане відторгнення.

Одержало подальший розвиток уявлення про роль гломерулосклерозу і інтерстиціального фіброзу в патогенезі хронічної дисфункції НАТ. Доведено, що головним фактором, який лімітує функціонування НАТ, є гломерулосклероз. Добова протеїнурія в 6 місяців є чинником, що програмує розвиток інтерстиціального фіброзу у НАТ вже на першому році його життя.

На основі аналізу клінічного матеріалу отримано нові дані про фактори, які впливають на функцію НАТ у перший рік після операції: використання літнього донора, порушення початкової функції НАТ й наявність ГВ в післяопераційному періоді, що поглиблює уявлення про фактори ризику розвитку дисфункції НАТ.

Вперше показано, що виживання НАТ залежить від сироваткової концентрації креатиніну в 6 і 12 міс.

Вперше отримані дані про те, що динаміка сироваткової концентрації sCD30 має диференційно-діагностичне значення: вона знижується на 4-ту добу після трансплантації у пацієнтів з ВФА й зберігається на дотрансплантаційному рівні у пацієнтів з ГВ.

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених досліджень істотно розширюють уявлення про методи діагностики й прогнозування дисфункції НАТ, що має важливе практичне значення для клінічної трансплантології. Результати досліджень свідчать, що тільки систематичний контроль стану НАТ у рамках клініко-лабораторно-морфологічного моніторингу дозволяє на донорському етапі оцінити придатність органа для трансплантації, його якість, спрогнозувати функцію; у післяопераційному періоді цей підхід сприяє ранньому розпізнаванню дисфункції НАТ, диференціальній діагностиці її варіантів, що дозволяє відстрочити розвиток хронічної дисфункції НАТ.

На підставі проведених комплексних досліджень виділені морфологічні та клініко-лабораторні фактори ризику розвитку ранньої та пізньої дисфункції НАТ, вплив яких належить мінімізувати.

Результати проведених досліджень дозволили розробити нові способи діагностики варіантів пізньої дисфункції НАТ (патенти України 30693 від 11.03.08, 30712 від 11.03.08), визначення ступеня хронічної недостатності НАТ (патент України 46208 від 10.12.09).

Розроблені і впроваджені до клінічної практики нові інвазивні та неінвазивні способи оцінки стану НАТ та прогнозування терміну його життя.

Створені електронна база даних реципієнтів Запорізького міжрегіонального центру трансплантації (ЗМЦТ), клінічна карта реципієнта, донорська карта, протокол патогістологічного дослідження ниркового алотрансплантату.

Надруковано навчально-методичний посібник «Діагностика і профілактика дисфункції ниркового алотрансплантату», затверджений МОЗ України 18.02.09, та розроблені методичні рекомендації, затверджені МОЗ України «Морфологічна характеристика основних форм патології ниркових трансплантатів» та «Гістологічна класифікація та морфологічна характеристика форм патології ниркового алотрансплантату (за матеріалами Банф-конференцій)»

Теоретичні положення дисертації та практичні рекомендації впроваджені в практику наукових досліджень і учбовий процес кафедри трансплантології та ендокринної хірургії з курсом серцево-судинної хірургії ЗМАПО, кафедри хірургії та трансплантології НМАПО імені П.Л. Шупика, Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, лікувальну практику трансплантаційних центрів та відділень трансплантації і патоморфології лікувальних закладів Києва, Львова, Одеси, Донецька, Харкова.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням. Концепція дисертації розроблена разом із член-кор. НАН України, професором О.С. Никоненком, разом із ним визначені мета й завдання дослідження.

Автором самостійно проведений аналітичний огляд літературних джерел; самостійно зібрана клінічно значуща інформація про реципієнтів і донорів НАТ за період 2005-2008 рр. (збір інформації за період 1998-2005 рр. проводився разом зі співробітниками відділення трансплантації Запорізької обласної клінічної лікарні); вивчення нефробіоптатів, пофарбованих стандартними гістологічними методиками, проводилося разом з к.мед.н., доцентом Т. М. Никоненко.

Автором самостійно проведені імуногістохімічні, імуноферментні й біохімічні дослідження й написані всі розділи дисертації. Визначення концентрації креатиніну й сечовини в крові, білка в сечі проведені в лабораторії Запорізької обласної клінічної лікарні.

Дисертант за матеріалами роботи створив інформаційну базу даних, провів аналіз і статистичну обробку результатів дослідження, оформив ці дані у вигляді дисертаційної роботи.

У наукових статтях, опублікованих у співавторстві, участь здобувача є визначальною і полягала в проведенні бібліографічного пошуку, клінічних, гістологічних, імуноферментних досліджень, статистичній обробці матеріалу, аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків. Участь співавторів у наукових роботах, опублікованих за темою дисертації, полягала в консультативній допомозі, участі в лікувально-діагностичному процесі.

Матеріали кандидатської дисертації автора при написанні докторської роботи не використовувалися.

Апробація результатів роботи. Основні положення і результати дисертації викладені та обговорені на: конференції "Актуальні питання абдомінальної й судинної хірургії. Клінічні проблеми трансплантології" (Київ, 2006); науково-практичній конференції "Морфологічний стан тканин і органів у нормі та при моделюванні патологічних процесів" (Тернопіль, 2006); 4-му з'їзді трансплантологів України (Київ, 2007); науково-практичній конференції "Трансплантологія органів, тканин та клітин" (Київ, 2008); 13-му міжнародному конгресі по реабілітації в медицині й імунореабілітації (Дубай, ОАЕ, 2008); 4-му Всеросійському конгресі трансплантологів (Москва, 2008); 22-му конгресі суспільства трансплантологів (Сідней, Австралія, 2008); 14-му конгресі європейського суспільства трансплантологів (Париж, Франція, 2009); 4-му науковому конгресі "Міжнародні Пироговські читання" та 5-му з'їзді анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України (Вінниця, 2010); 23-му конгресі суспільства трансплантологів (Ванкувер, Канада, 2010).

Публікації за темою дисертації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 43 наукових праці, в тому числі учбово-методичний посібник, затверджений МОЗ України, 22 - у вигляді статей у профільних фахових журналах, включених до переліку видань, рекомендованих ВАК України (8 з них - самостійні), 4 статті у профільних фахових російських журналах, 10 - у вигляді тез і доповідей у матеріалах вітчизняних та міжнародних з'їздів, конгресів, конференцій. Отримані 3 деклараційних патенти України на винахід. Видані дві методичні рекомендації, затверджені МОЗ України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 300 сторінках друкованого тексту, ілюстрована 38 таблицями, 27 рисунками. Складається з вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, 6 розділів власних досліджень, аналізу і обговорення отриманих результатів, висновків. Список використаних джерел містить 430 посилань, у тому числі 43 - кирилицею, 397 - латиною.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. З метою реалізації поставлених завдань, проведений аналіз історій хвороби 312 пацієнтів, яким виконана трансплантація нирки в ЗМЦТ з жовтня 1992 р. по жовтень 2008 р.

Матеріал (реципієнти, донори, донорські нирки, пункційні біопсії й вилучені НАТ, сироватка, історії хвороби, амбулаторні карти пацієнтів, патогістологічні висновки, карти морфологічного дослідження НАТ, клінічні карти реципієнтів, донорські карти) розділили на 3 частині для того, щоб вивчити:

1) критерії придатності 77 донорських нирок для трансплантації: ретроспективне дослідження 38 невикористаних для трансплантації нирок і 20 контрлатеральних нирок, проспективне дослідження 19 пункційних біопсій від донорів з розширеними критеріями, виконаних у дотрансплантаційному періоді за 10 років (1995-2005 рр.);

2) вплив передіснуючої патології й ІРП донорської нирки, клініко-лабораторних характеристик донора й реципієнта на момент трансплантації, плину операції й посттрансплантаційного періоду на подальшу функцію НАТ і його виживання (ретроспективне дослідження 262 пацієнтів);

3) фактори ризику розвитку нефросклерозу й припинення функції НАТ (ретроспективне дослідження 64 пацієнтів із хронічною дисфункцією НАТ).

Середній вік реципієнтів склав (36 ± 12) років. Серед них переважали чоловіки - 62%. Діти склали 3,5% реципієнтів. Причиною хронічної хвороби нирок у переважної більшості реципієнтів був хронічний гломерулонефрит (76,9%). Серед інших причин хронічної хвороби нирок були: аномалії розвитку (9,2%), полікістоз (6,4%), хронічний пієлонефрит (2,4%), обмінна нефропатія (2,0%), діабетична нефропатія (1,6%), хронічний тубулоінтерстиціальний нефрит (1,6%). У 4,8% реципієнтів в анамнезі була трансплантація нирки. Медіанна тривалість замісної терапії складала 17 (9-32) міс. Медіанний час від останньої процедури діалізу до трансплантації складав 13 (4-24) год.

Середні показники артеріального тиску на момент трансплантації склали для систолічного артеріального тиску: (19,7 ± 3,9) кПа, для діастолічного артеріального тиску: (12,3 ± 2,1) кПа.

В 28,4% пацієнтів артеріальний тиск на момент трансплантації ефективно контролювали медикаментозно. Артеріальна гіпертензія 1-го ступеня відзначалася в 32,7% пацієнтів, 2-го ступеня - в 21,3%; в 17,5% - відзначалася артеріальна гіпертензія 3-го ступеня.

Як наслідок артеріальної гіпертензії й анемії в 87,7% реципієнтів відзначалася гіпертрофія міокарда лівого шлуночка, а в 49,1% - дилатація порожнини лівого шлуночка. Уремічна кардіопатія мала місце у 30,8% реципієнтів. Ішемічну хворобу серця діагностовано в 15,6% реципієнтів. Серцеву недостатність 1-го функціонального класу діагностовано в 2,2% пацієнтів, 2-го А - у 34,2% пацієнтів, 2-го Б - у 5,3% пацієнтів.

Середній вік трупних донорів склав (35 ± 11) років. Серед них домінували чоловіки (62%). Причинами смерті донорів були черепно-мозкова травма (69,2%), гостре порушення мозкового кровообігу - 24,1%, політравма (3,6%), пухлина мозку (3,1%). Донори з непрацюючим серцем (ДНПС) склали 36,5%. Донори старше 50 років становили 8,5%.

Середній вік родинних донорів склав (45 ± 10) років. На противагу трупним донорам, серед них переважали жінки - 77,3%.