Реферат: Особливості ранньої неонатальної адаптації, обміну вітаміну D3 і кальцієвого гомеостазу у новонароджених при хронічному пієлонефриті у матері
Експериментальна частина роботи здійснювалась в лабораторії медичної біохімії Інституту біохімії ім. О.В. Паладіна НАН України. Досліди проводили на невагітних і вагітних самицях щурів лінії Wistar із середньою масою 120,0±5,0 г та новонароджених тваринах, які утримувались на дієті віварію, а також при додатковому введенні вітаміну D3 .
Враховуючи, що при хронічній нирковій недостатності зменшується маса функціонально діючих нефронів, експериментальну модель цієї патології викликали прийнятим методом, шляхом односторонньої нефректомії. Проведена серія експериментів дозволила досліджувати обмін речовин при тривалій нирковій недостатності в динаміці у вагітних щуриць, їх плодів та новонароджених щурят. Гостру ниркову недостатність викликали перев’язуванням у тварин сечоводів.
У ході клінічних досліджень було проведено комплексні клінічні та лабораторні обстеження 103 жінок на 38-40 тижнях вагітності та їх новонароджених в 1-й тиждень життя. Серед них у 81 жінки вагітність перебігала на тлі хронічного пієлонефриту. Новонароджені діти від цих матерів склали основну групу спостереження. 22 жінки з фізіологічним перебігом вагітності були здорові і їх новонароджені діти склали групу контролю.
В ході виконання роботи були застосовані наступні біохімічні методи дослідження. Вміст кальцію в сироватці крові визначали за допомогою тест-набору виробництва ЛАХЕМА (Чехія). Кількість фосфору визначали шляхом фотометрії при 670 нм і розраховували в ммолях на 1 л сироватки крові. Активність загальної лужної фосфатази та її ізоферментів визначали за допомогою біотест-наборів виробництва ЛАХЕМА (Чехія). Визначення плацентарної лужної фосфатази проводили шляхом використання в якості інгібітора цього ізоферменту лужної фосфатази 2-фенілаланінамід у концентрації 5,4 ммоль. Вміст активних метаболітів вітаміну D3 визначали після екстракції 0,5 мл сироватки крові диетиловим ефіром у співвідношенні до об’єму сироватки крові 1:16 протягом 10 хв. Повторну екстракцію проводили 95% етанолом у співвідношенні 1:2. Суміш розчинників упарювали до зникнення запаху розчинників. Первинний хроматографічний розподіл метаболітів вітаміну D3 проводили методом колоночної хроматографії. В якості носія використовували окис алюмінію. Хроматографічний розподіл проводили по схемі: 25 мл 70% гексану у хлороформі (виділяли вітамін D3 ); 20 мл 15% етанолу у хлороформі (сума активних метаболітів вітаміну D3 ). Останню фракцію упарювали і проводили повторну процедуру колоночного хроматографічного розподілу. В якості носія використовували сефадекс LH-20. Фракції активних метаболітів упарювали і визначали вміст 25ОНD3 , 1,25(ОН)2 D3 та 24,25(ОН)2 D3 методом радіоконкурентного зв’язування. В якості зв’язуючи системи для 25ОНD3 та 24,25(ОН)2 D3 використовували сироватку крові щурів, яких протягом 30 діб витримували на D-гіповітамінозній дієті і для 1,25(ОН)2 D3 – цитозольний білок тканини слизової оболонки тонкого кишечнику одномісячних кролів. Сироватку крові та цитозольний білок зберігали у запаяних ампулах при температурі -20єС. Немічені 25ОНD3 , 24,25(ОН)2 D3 , 1,25(ОН)2 D3 (Hoffman-La Roche, Швейцарія) розчиняли в абсолютному етиловому спирті. Калібрувальні графіки будували при кожному визначені активних метаболітів вітаміну D3 Коефіцієнт повернення, який ураховували при розрахунку їх вмісту, визначали шляхом введення у сироватку крові мічених метаболітів вітаміну D3 , які піддавали обробці згідно описаному для їх визначення. Вміст паратгормону у сироватці крові визначали методом радіоімунологічного аналізу із використанням стандартних наборів фірми «Сорін», Італія. Для визначення вмісту глюкози, сечовини, запальних ліпідів також використовували біо-тест-набори виробництва ЛАХЕМА (Чехія). Визначення вмісту холестеролу в сироватці крові проводили реакцією ЕМА. Аналіз сумарних фосфоліпідів в сироватці крові проводили після їх екстракції сумішшю хлородіорм: метанол (2:1). Отриманий ліпідний екстракт з додаванням хлорної кислоти випалювали на піщаній бані протягом 2 годин при 200єС. Після випалювання загальний вміст фосфоліпідів визначали по концентрації ліпідного фосфору [Дусе] і розраховували в ммолях на 1 л сироватки крові. Білок у сироватці крові визначали методом Лоурі. Усі процедури з тваринами проводили під легким ефірним наркозом.
Всім новонародженим дітям крім клінічного та лабораторного обстеження на 4-5 добу життя було проведено ехографію нирок та комплексне ультразвукове дослідження кардіальної, церебральної і ниркової гемодинаміки за допомогою ультразвукових апаратів “Aloka SSD-2000“ (Японія); SONOACE-9900“ (“Medison“, Корея) конвексними і лінійними трансдюсерами з частотою 3,5-5 МГц за стандартною методикою з індивідуальним визначенням фокусу, динамічного діапазону і підсилення. Обстеження 54 новонароджених проводилось двічі до лікування та після курсу лікування, при цьому 23 дитини отримували удосконалений лікувальний комплекс, а 32 – загальноприйнятий.
Обробку цифрових даних проводили математичними методами, вибір яких визначався завданням у кожному конкретному випадку. Обчислення виконувались на комп’ютері типу Intel PIII з використанням прикладного пакету програм “Statistica 6.0”.
Результати особистих досліджень та їх обговорення. Шляхом експериментальних досліджень проведених у тварин з гострою нирковою недостатністю отримано дані, які свідчать про те, що при гострій нирковій недостатності в організмі розвиваються значні порушення мінерального обміну (зниження в сироватці крові вмісту загального кальцію, підвищення концентрації неорганічного фосфору та збільшення активності лужної фосфатази) з одночасним порушенням обміну вітаміну D в нирках та у печінці. Це підтверджується зниженням в сироватці крові не тільки концентрації диоксівітамінів D3 – 24,25(ОН)2 D3 та 1,25(ОН)2 D3 , які синтезуються в нирках, але й вмісту 25-ОНD3 , котрий утворюється з вітаміну D3 в печінці і становить основну транспортну форму цього вітаміну, за концентрацією якої в крові оцінюють D-вітамінну забезпеченість організму.
Під час вагітності на тлі хронічної ниркової недостатності, внаслідок односторонньої нефректомії, у щуриць і у плодів встановлено наявність гіповітамінозу D, при цьому вміст транспортної форми вітаміну D3 (25ОНD3 ) у плода нижчий, ніж у матері, а у новонародженого він нижчий за рівень його у плода. В подальшому на 14 добу життя вміст 25ОНD3 вітаміну D в сироватці крові новонароджених підвищується, але не досягає показників у контрольних щурят (народжених псевдооперованими самицями щурів) (рис.1).
Наявність D-вітамінної недостатності у вагітних щуриць з односторонньою нефректомією супроводжувалась порушенням кальцій-фосфорного обміну в їх організмі та організмі плода і новонародженого (рис.2). При цьому рівень кальцію та неорганічного фосфору в сироватці крові у них значно нижче, ніж у контрольних тварин, особливо наприкінці вагітності, і хоча плід "гіперкальціємічний" відносно організму матері, як це спостерігається і при фізіологічній вагітності, все ж таки він значно нижче забезпечений солями кальцію та фосфору у порівнянні з плодом у псевдооперованих тварин. Отримані дані свідчать також про те, що при експериментальній нирковій недостатності у щуриць, новонароджені щурята мають набагато нижчі показники вмісту кальцію та неорганічного фосфору в сироватці крові у порівнянні з контрольними щурятами і хоча в подальшому вміст цих макроелементів в крові підвищується, все ж на 14 добу він не досягає показників у новонароджених від псевдооперованих щуриць.
Проведеними дослідженнями встановлено, що за умов експериментальної ниркової недостатності відмічається зниження забезпеченості самиці, плода та новонародженого гормонально-активними метаболітами вітаміну D3 , але характер цих змін різний. Якщо вміст в крові 24,25(ОН)2 D3 при односторонній нефректомії у вагітних щуриць, їх плодів та новонароджених значно нижчий за показники у контрольних тварин, то вміст 1,25(ОН)2 D3 у контрольній групі тварин характеризувався підвищенням його у самиць наприкінці вагітності, зниженням у плода і новонародженого та збільшенням на 14 добу життя щурят. За умов односторонньої нефректомії низькі показники цього метаболіту в сироватці крові виявлені як наприкінці вагітності, так у плода і новонароджених щурят протягом 14 днів життя, що може бути обумовлено, з одного боку, зменшенням синтезу цього метаболіту в організмі вагітної щуриці внаслідок зниження загальної маси нефронів при односторонній нефректомії, з другого – зниженням його синтезу плацентою, зумовленого її функціональною недостатністю при цій патології.
Виявлені в системі мати-плацента-плід-новонароджений зміни в забезпеченості вітаміном D3 , його гормонально-активними метаболітами та дефіцит кальцію і неорганічного фосфору в організмі плода і новонародженого при експериментальній нирковій недостатності, за нашими даними, супроводжувались підвищенням вмісту паратгормону наприкінці вагітності у плода та новонародженого відносно цих показників в контрольній групі псевдооперованих щуриць та їх плодів і щурят.
Враховуючи результати проведеного нами експерименту, які підкреслюють важливу фізіологічну роль кальцію та вітаміну D в організмі, їх участь в процесах становлення всіх життєвоважливих функцій, остеогенезу, диференціації клітин в тканинах різних органів і систем, можна вважати, що порушення ранньої неонатальної адаптації, функціональні розлади та підвищена захворюваність немовлят, які народились у жінок з запальними ураженнями нирок та сечовидільної системи значною мірою пов'язані з дефіцитом та порушенням обміну вітаміну D і кальцію в системі мати-плацента-плід.
Доказом цього є отримані нами експериментальні дані про те, що введення вагітним самицям протягом усього періоду вагітності 10 або 20 МО вітаміну D3 сприяло дозозалежному підвищенню у новонароджених вмісту в крові транспортної форми вітаміну D3 на 60-70% та збільшенню концентрації кальцію і неорганічного фосфору на 47-66% і 27 та 68%, відповідно. Через місяць після народження вміст цих показників в обох групах щурят був майже однаковий, але значно вищий у порівнянні з показниками щурят, матері-щуриці котрих не отримували вітаміну D3 додатково до стандартної дієти віваріуму.
Введення вітаміну D3 щурицям під час вагітності сприяло також покращанню обміну речовин у новонароджених щурят за показниками вмісту в їх крові холестеролу, загальних ліпідів, білку, глюкози та сечовини у порівнянні з такими у щурят, матері яких не отримували додатково вітаміну D3 протягом вагітності (таблиця 1). Одночасно спостерігалось підвищення активності мікросомальної та мітохондріальної гідроксилаз у гепатоцитах новонароджених, а також активності цих ферментів на 10 та 20 доби життя у порівнянні з такими у щурят, матері яких не отримували вітамін D, що було показано нами у щурят в дослідах in vitro. При цьому інтенсивність збільшення активності мітохондріального ферменту в гепатоцитах новонароджених з часом була меншою, ніж мікросомальної гідроксилази, що свідчило про більшу функціональну зрілість печінки у новонароджених щурят від самок, які отримували вітамін D і здатність її більш активно утворювати із вітаміну D його транспортну форму, яка є субстратом для синтезу гормонально-активних метаболітів вітаміну D у нирках.
Таким чином, в результаті виконаних експериментальних досліджень доведено, що при хронічній нирковій недостатності в системі мати-плацента-плід-новонароджений мають місце значні зміни обміну вітаміну D та кальцію і фосфору, які призводять до дефіциту вітаміну D у вагітної, плода і новонародженого, розвитку у них гіпокальціємії, гіпофосфатемії та підвищення активності лужної фосфатази і вмісту паратгормону в крові. При цьому за показниками вмісту холестеролу, загальних ліпідів, загального білку, глюкози та сечовини у сироватці крові у новонароджених має місце функціональна незрілість багатьох органів у систем, що негативним чином відбивається на стані обміну речовин. Додаткове введення вітаміну D3 протягом вагітності сприяє покращанню D-вітамінного обміну та зменшенню дефіциту кальцію в організмі новонароджених, сприяє покращанню функціонального стану печінки за показниками мікросомальних та мітохондріальних гідроксилаз, що в свою чергу оптимізує умови для нормального перебігу процесів обміну речовин в організмі.
Клінічні дослідження показали, що особливістю перебігу вагітності у матерів з хронічним пієлонефритом була висока частота таких ускладнень, як ранні гестози, прееклампсія, фето-плацентарна недостатність, анемія, загроза переривання вагітності. У ј жінок цієї групи під час вагітності відмічалась одно-дворазове загострення хронічного пієлонефриту. Найбільш частими ускладненнями пологів були ранній вилив навколоплодових вод та слабкість родової діяльності. Шляхом кесарського розтину народились 22,2% дітей, у контрольній групі в тричі менше (6,7%). Передчасні пологи мали місце у 27,2% жінок основної групи.
Треба зазначити, що всі вагітні жінки з хронічним пієлонефритом протягом ІІІ триместру вагітності спостерігались у відділенні патології вагітності ДУ “ІПАГ АМН України“ і отримували профілактично-лікувальний комплекс, до складу якого входив препарат "Прегнавіт" (по 2 капсули на добу). Здорові вагітні контрольної групи одержували Прегнавіт по 1 капсулі на добу в якій міститься 200 МО вітаміну D3 .
При хронічному пієлонефриті у матерів, діти народжувались з більш низькою масою тіла, зумовленою затримкою внутрішньоутробного розвитку. Для них була характерна непропорційність антропометричних даних: при нормальних розмірах голови спостерігалась певна гіпотрофія тулуба, у таких новонароджених відмічались потоншений шар м'яких тканин, сухість шкіри, прояви недостатньої мінералізації кісток та розходження основних кісткових швів черепа, збільшені розміри великого тім'ячка, м'якість при пальпації грудної клітки. Ознаки асфіксії помірного ступеня при народженні мали 70,4% дітей від матерів з хронічним пієлонефритом і лише у 18,2% дітей, матері яких були практично здорові.
У новонароджених, матері яких страждали на хронічний пієлонефрит, спостерігались значні відхилення від норми клінічного перебігу усього періоду ранньої неонатальної адаптації. У них частіше, ніж у дітей контрольної групи зустрічались дезадаптаційні порушення у вигляді синдрому нервово-рефлекторного збудження, зниженої рухової активності та м'язового тонусу, тремору кінцівок, а також зригування і локального ціанозу носо-губного трикутника, порушень серцево-судинної системи у вигляді схильності до тахиаритмії, апное, блідості шкіри.
При ультразвуковому обстеженні новонароджених встановлено, що у 54,2% немовлят, які народились у жінок з хронічним пієлонефритом і перенесли гіпоксію помірного ступеня виявлялись зміни у вигляді розширення мисок, переважно лівої нирки, підвищення ехогенності пірамід та дифузне підвищення ехогенності паренхіми нирок з погіршенням диференціації фетальної ехоструктури, що вірогідно є наслідком впливу хронічної гіпоксії на тканину нирки. Такого характеру зміни у здорових новонароджених виявлялися у 3-4 рази рідше.
Зміни судинного тонусу в нирках були виявлені у 18 з 59 (30,5%) новонароджених, які перенесли перинатальну гіпоксію та матері котрих страждали на хронічний пієлонефрит, при цьому у 12 мало місце підвищення, а у 6 дітей – зниження тонусу ниркових судин.
При проведенні нейросонографії у випадках наявності перинатальної гіпоксії у 71,2% випадків виявлялись зміни структур головного мозку: розширення міжпівкульної щілини (10,2%), внутрішньошлуночкові крововиливи (16,9%), підвищення ехогенності перивентрикулярної області. У цієї ж групи дітей у 49,1% випадків були виявлені порушення тонусу церебральних артерій, з них у 20,3% - підвищення і у 28,8% випадків – зниження судинного тонусу.
У новонароджених від матерів з хронічним пієлонефритом, які перенесли перинатальну гіпоксію, достовірно частіше зустрічалися зміни стану серцево-судинної системи: гіпертрофія міокарда лівого шлуночка (переважно міжшлуночкової перетинки), достовірно більші швидкості кровотоку та градієнти тиску на мітральному та трикуспідальному клапанах, що є наслідком гіперфункції міокарду і приводить до підвищення тиску у правих відділах серця та супроводжується ознаками транзиторної легеневої гіпертензії. Останнє може в подальшому приводити до тривалої персистенції фетальних комунікацій (відкрите овальне вікно та відкрита артеріальна протока). Підвищення тиску у малому колі кровообігу також може бути обумовлено незрілістю легенів і, особливо, сурфактантної системи внаслідок перинатальної гіпоксії у новонароджених, матері яких хворіють на хронічний пієлонефрит.
Результати дослідження показників кальцієвого гомеостазу і його регуляції в організмі у спостережених новонароджених показали, що у дітей матері яких страждали на пієлонефрит, спостерігається достовірне зниження вмісту загального кальцію в сироватці венозної крові (2,09±0,08 ммоль/л проти 2,34±0,09 ммоль/л у здорових дітей контрольної групи) при підвищенні активності ферменту лужної фосфатази майже на 40% у порівнянні з показниками її активності у немовлят, народжених від здорових матерів (145,3±7,9 О/л проти 203,2±7,0 О/л, відповідно).
Слід зазначити, що у більшості новонароджених, матері яких мали патологію сечовидільної системи, рівень загального кальцію в сироватці крові коливався у межах 1,9-2,2 ммоль/л. При клінічному огляді таких дітей явних ознак гіпокальціємії не було виявлено. Лише у немовлят з показниками вмісту загального кальцію в сироватці крові в межах 1,58-1,67 ммоль/л спостерігали загальну гіперестезію, карпо-педальний спазм, симптоми Хвостека, Руссо, періодичний пронизливий дратівливий крик.
Наявність різного ступеня гіпокальціємії у новонароджених від матерів з хронічним пієлонефритом супроводжувалась достовірним зниженням вмісту 25-ОНD3 – транспортної форми вітаміну D3 , рівень цього метаболіту в сироватці становив 17,8±0,4 нг/мл проти 23,5±1,2 нг/мл у здорових новонароджених, матері яких не мали хронічної соматичної патології, в тому числі і захворювань сечовидільної системи.
Зниження вмісту загального кальцію в сироватці венозної крові у ІІІ триместрі вагітності виявлено також у жінок, які страждали на хронічний пієлонефрит, і народили дітей, котрих було нами обстежено протягом раннього неонатального періоду. За нашими даними в міст кальцію в крові у них становив 2,19±0,03 ммоль/л проти 2,48±0,06 ммоль/л у здорових вагітних; концентрація 25-оксівітаміну D3 була також значно нижчою у порівнянні з показниками здорових вагітних і становила 16,75±2,5 нг/мл проти 28,32±1,7 нг/мл, відповідно.
Враховуючи виявлені порушення стану здоров'я новонароджених при хронічному пієлонефриті у матері до комплексу лікувально-реабілітаційних заходів, які звичайно застосовують у відділеннях неонатології та інтенсивної терапії клінік ДУ "ІПАГ АМНУ" у зазначеної групи новонароджених, додатково було включено препарати метаболічної та антигіпоксичної дії: глюконат кальцію (внутрішньовенне введення 10% розчину, 1,0-2,0 мл на кг маси), вітаміни групи В (В1 і В6 ) в звичайних дозах та мілдронат в дозі 0,25 мл кг маси протягом 5-7 діб (внутрішньовенне або внутрішньом'язове введення).
Ефективність удосконаленого лікувального комплексу оцінювали шляхом порівняльного аналізу клінічного перебігу ранньої неонатальної адаптації в 2-х групах новонароджених (І група отримувала загальноприйнятий комплекс, ІІ – удосконалений) та показників, отриманих у цих новонароджених при їх лабораторно-інструментальному обстеженні. За нашими даними застосування удосконаленого лікувального комплексу сприяло покращенню стану здоров'я новонароджених від матерів з хронічним пієлонефритом. У немовлят, які отримували додатково препарати антигіпоксичної та метаболічної дії, спостерігалось достовірне збільшення середньодобового приросту маси тіла, скоріше відновлювалась початкова вага, нормалізувався м'язовий тонус, покращувалась рухова активність, у них не тільки зменшувалась частота дезадаптаційних синдромів, а й тяжкість проявів цих синдромів була менша. Одночасно мало місце покращання показників кальцієвого обміну та D-вітамінної забезпеченості (таблиця 2), останнє певною мірою може свідчити про більш активне засвоєння цього вітаміну з материнського молока внаслідок сприятливого впливу лікування на функціональний стан органів, які приймають участь у його всмоктуванні та метаболізмі – кишечника, печінки, нирок.