Моніторинг кореляційної залежності діагностичних маркерів гострого пієлонефриту та цукрового діабету в умовах експерименту

Abstract

Гострий пієлонефрит (ГП), ускладнений супутнім цукровим діабетом (ЦД), із великою частотою супроводжується розвитком значних ниркових ускладнень. У прогнозуванні його перебігу й моніторингу ефективності медикаментозного впливу важливу роль відіграє дослідження інформативних маркерів характеру перебігу пієлонефриту – показників лейкоцитарного індексу та рівнів прозапальних ейкозаноїдів, що дозволяє визначити ступінь вираженості інтоксикації при гострому інфекційно-запальному процесі в нирках, а також сприяє прогнозуванню характеру розвитку патологічного процесу й оцінці ефективності лікувальних заходів. Мета дослідження: визначення залежності між ГП та ЦД шляхом моніторингу відповідних маркерів в умовах експерименту. Матеріали та методи. Експериментальне дослідження проводилося на щурах лінії Вістар (маса тіла – 200–300 г, вік – 8–9 міс.). Моделювали ГП та гіперглікемічний стан, який за характером перебігу відтворює ЦД. Прототип ЦД викликали шляхом інтраперитонеальної ін’єкції стрептозотоцину. У період стабільної гіперглікемії у тварин моделювали ГП. Щурам одноразово ректально вводили ізолят Escherichia coli. На другу добу тварини піддавалися дії холодового стресу при температурі 0–2 °C протягом 2 год. Бактеріологічний і загальнолабораторний аналіз сечі свідчив про виражену бактеріурію та значне підвищення кількості лейкоцитів у полі зору в дослідних групах. Через 4 доби після початку моделювання ГП застосовували етіотропний або етіотропно-патогенетичний медикаментозний вплив. Після завершення медикаментозного впливу досліджували периферичну кров із хвостової вени. Визначали інтенсивність запального процесу та ступінь інтоксикації, виходячи з розрахунку лейкоцитарних інтегративних індексів, які обчислювали за даними лейкоцитарної формули периферичної крові. У мазках периферичної крові визначали лейкоцитарну формулу. Відповідно до її показників розраховували інтегративні гематологічні індекси, на основі яких оцінювали ступінь ендогенної інтоксикації за лейкоцитарним індексом інтоксикації (ЛІІ). Визначення рівня простагландину Е2 (ПГЕ2) та лейкотрієну В4 (ЛТВ4) в плазмі крові визначали імуноферментним методом. Аналіз вмісту ейкозаноїдів у плазмі крові проводили з використанням селективних антитіл тест-системи для кількісного визначення рівня ПГЕ2 та ЛТВ4 шляхом імуноферментного аналізу на аналізаторі Stat Fax 2100 (Awareness Technology, США). Визначено кореляційну залежність між значеннями ЛІІ в периферичній крові та рівнем прозапальних ейкозаноїдів у тканині нирок – ПГЕ2 та ЛТВ4, а також досліджено вплив етіотропної та етіотропно-патогенетичної медикаментозної корекції на кореляційну залежність між ЛІІ, прозапальними ейкозаноїдами та нефроспецифічними ферментами й білками при ГП та супутньому ЦД в умовах експерименту. Результати. Отримані результати дослідження засвідчують патогенетичне значення встановленої кореляційної залежності між ЛІІ, прозапальними ейкозаноїдами та нефроспецифічними метаболічними показниками, що дозволяє визначити ступінь вираженості інтоксикації при досліджуваній патології та дає змогу прогнозувати характер розвитку патологічного процесу, а також оцінювати ефективність заходів експериментальної терапії. Встановлено наявність вираженого позитивного взаємозв’язку з маркерами запального процесу як при ГП, так і при його поєднанні із супутнім гіперглікемічним станом. Також виявлено кореляційну залежність між рівнем ЛІІ в периферичній крові, кліренсом креатиніну та вмістом β2-мікроглобуліну в сечі при ГП та супутньому гіперглікемічному стані з урахуванням етіотропного й етіотропнопатогенетичного медикаментозного впливу. При оцінці залежності між рівнем ЛІІ та активністю N-ацетил-β-D-глюкозамінідази (N-AГ) та β-D-глюкозидази в тканині нирок, враховуючи результати обох типів медикаментозного впливу, встановлено достовірно значущу негативну кореляційну залежність середнього та сильного взаємозв’язку. Висновки. Застосування етіотропного медикаментозного впливу спричинило зниження коефіцієнта кореляції між показниками, але зберігався сильний позитивний взаємозв’язок між ЛІІ й рівнем ПГЕ2, а також між ЛІІ й рівнем ЛТВ 4. При застосуванні етіотропно-патогенетичного медикаментозного впливу у щурів із ГП та супутнім гіперглікемічним станом коефіцієнт кореляції між показниками ЛІІ й рівнем ПГЕ2 та між ЛІІ й рівнем ЛТВ4 знижувався, що свідчить про середній за силою позитивний взаємозв’язок.

Acute pyelonephritis (АР) complicated by concomitant diabetes mellitus (DM) is often accompanied by the development of significant renal complications. In predicting its course and monitoring the effectiveness of drug treatment, attention is paid to the study of informative markers of the nature of the course of pyelonephritis – leukocyte index indicators and the level of pro-inflammatory eicosanoids, which allows determining the degree of intoxication in acute infectious-inflammatory process in the kidneys, making it possible to predict the nature of the development of the pathological process and assess the effectiveness of therapeutic measures. The objective: to investigate the relationship between АР and DM by monitoring their markers in an experiment. Materials and methods. Experimental studies were conducted on Wistar rats weighing 200–300 g at the age of 8–9 months, simulating АР and hyperglycemic condition, which by the nature of the course reproduces DM. The prototype of DM was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin, during the period of stable hyperglycemia in animals, АР was simulated. Rats were given a single rectal injection of Escherichia coli isolate. On the second day, the animals were subjected to cold stress at a temperature of 0–2 °C for 2 hours. Bacteriological and general laboratory analysis of urine showed pronounced bacteriuria and a significant increase in the number of leukocytes per high power field in the groups of animals studied. 4 days after the start of the АР simulation, etiotropic drug exposure or etiotropic-pathogenetic drug exposure was applied. After the completion of drug exposure, peripheral blood from the tail vein was examined. The intensity of the inflammatory process and the degree of intoxication were determined based on the calculation of leukocyte integrative indices, which were calculated based on the leukocyte formula of peripheral blood. In peripheral blood smears, the leukocyte formula was determined. According to its indicators, integrative hematological indices were calculated, on the basis of which the following were determined: the degree of endogenous intoxication by the leukocyte intoxication index (LII). Determination of the level of prostaglandin E2 (PGE2) and leukotriene B4 (LTB4) in blood plasma was performed using the enzyme-linked immunosorbent assay method. The analysis of the content of eicosanoids in blood plasma was performed using selective antibodies of the test system for quantitative determination of the level of PGE2 and LTB 4 by enzyme immunoassay on the Stat Fax 2100 analyzer (Awareness Technology, USA). Data on the correlation dependence between the level of LII in peripheral blood and the level of pro-inflammatory eicosanoids in kidney tissue (PGE2 and LTB4) are presented, as well as the influence of etiotropic and etiotropic-pathogenetic drug correction on the correlation dependence between the LII, pro-inflammatory eicosanoids and nephrospecific enzymes and proteins in АР and accompanying DM in an experiment. Results. The obtained results of study confirm the pathogenetic significance of the established correlation between LII, proinflammatory eicosanoids and nephrospecific metabolic indicators, which allows determining the severity of intoxication in the pathology under study and allows predicting the nature of the development of the pathological process, as well as evaluating the effectiveness of experimental therapy measures. The presence of a pronounced positive correlation with markers of the inflammatory process both in the case of АР and in its combination with concomitant hyperglycaemic state was established. A correlation between the level of LII in peripheral blood, creatinine clearance and the content of β2-microglobulin in urine was also determined in the case of АР and the accompanying hyperglycemic condition, taking into account etiotropic and etiotropic-pathogenetic drug effects. When evaluating the dependence between the level of LII and the activity of N-acetyl-β-D-glucosaminidase (N-AG), β-Dglucosidase in kidney tissue and taking into account the results of both types of drug exposure, we obtained a reliably significant negative correlation dependence of medium and strong relationship. Conclusions. The use of etiotropic medicinal effects caused a decrease in the correlation coefficient between indicators, a strong positive relationship between LII and the level of PGE2 and between LII and the level of LTB4 remained. When applying an etiotropic-pathogenetic drug effect in rats with АР and accompanying hypoglycemic state, the correlation coefficient between LII indicators and the level of PGE 2 and between LII and the level of LTB4 decreased, which indicates the presence of an average positive relationship in terms of strength.