Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas (literatūros apžvalga)

Transcription

1 6 Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas (literatūros apžvalga) Kauno medicinos universiteto klinikų Vaikų ligų klinika Raktažodžiai: inkstų funkcijos rezervas, klirensas, glomerulų filtracijos greitis, glomerulų hiperfiltracija. Santrauka. Normaliomis sąlygomis inkstai funkcionuoja ne visu pajėgumu. Įvairių patologinių būklių metu įsitraukia būtent nepanaudotos inkstų galimybės, taip vadinamasis inkstų funkcijos rezervas. Sergant lėtinėmis inkstų ligomis arba esant morfologiniams inkstų parenchimos pakitimams bei sumažėjus masei, turėtų sumažėti ir inkstų funkcijos rezervas. Taigi inkstų funkcijos rezervas neabejotinai svarbus tolesnei ligos prognozei. Viena iš inkstų funkcijos rezervo tyrimo metodikų yra glomerulų filtracijos greičio tyrimai matuojant klirensą prieš ir po inkstų filtracijos stimuliavimo didelėmis geriamosiomis baltymo dozėmis. Šioje literatūros apžvalgoje pateikiama inkstų funkcijos rezervo tyrimo metodikų vertė, patikimumas ir pritaikymo galimybės bei kai kurių egzogeninių ir endogeninių veiksnių įtaka tyrimų rezultatams. Normaliomis sąlygomis funkcionuoja tik 75 proc. inkstų nefronų. Įvairūs išoriniai veiksniai: intensyvus metabolizmas po nudegimo, nėštumas, po vieno inksto nefrektomijos didina kraujo perfuziją ir filtraciją per likusius kortikalinius nefronus (1). Todėl ne visada išryškėja inkstų funkcijos nepakankamumo požymiai: azotemija, diurezės sumažėjimas ar netgi bazinio glomerulų filtracijos greičio (GFG) pokyčiai. Ši kompensacinė inkstų savybė išlaikyti inkstų funkciją įvairių patologinių būklių metu vadinama glomerulų filtracijos rezervu (GFR). Įsitraukus į veiklą visiems nefronams, rezervo nelieka ir, toliau veikiant patologiniams veiksniams, inkstai nesugeba išlaikyti funkcijos ir pasireiškia nepakankamumas. Kai dėl ligos sklerozuoja dalis nefronų, sumažėja inkstų parenchimos masė, taigi turėtų sumažėti arba išnykti rezervinė inkstų funkcija. Manyta, kad, įvertinus glomerulų filtracijos rezervą, galima prognozuoti inkstų nepakankamumo tikimybę ir neleisti jam pasireikšti (2). Breneris 1982 m. iškėlė hipotezę, jog likusių glomerulų veikla visu pajėgumu be rezervo, lemia greitesnę glomerulų destrukciją ir žūtį (3). Daugelis autorių ilgą laiką pritarė šiai hipotezei, nors pastaraisiais metais nemažai tyrinėtojų (4) prieštarauja tokiam teiginiui. Eksperimentais su gyvūnais ir klinikiniais žmonių tyrimais įrodyta, jog, sumažėjus inkstų parenchimos masei (dažniausiai po inksto pašalinimo), iškart pradeda proliferuoti išlikę nefronai, kurie greitai kompensuoja didžiąją dalį išnykusios funkcijos. Jau po keturių savaičių proliferavęs vienas inkstas atlieka 75 proc. abiejų inkstų darbo. Tačiau ir šiais atvejais reikėtų įvertinti kokia rezervinė inkstų funkcija. Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų metodų tobulėjimas Šlapimo sudėtis priklauso ne nuo inkstų funkcijos, bet nuo suvalgyto maisto ir metabolitų, susidarančių kraujo plazmoje (5). Todėl apie inkstų funkcijos galimybes galima spręsti ne iš šlapimo sudėties, o tik iš jų gebos išvalyti plazmą nuo joje esančių medžiagų per minutę. Inkstų funkcijai įvertinti dažniausiai naudojami inkstų klirenso (išvalymo) duomenys. Glomerulų filtracijos greitis pradėtas tyrinėti vertinant baltymų katabolizmo procese atsirandančių endogeninių medžiagų (kreatinino, šlapalo) pasišalinimą per inkstus. Ištirta, kad endogeniniu kreatinino klirensu nustatoma glomerulų filtracija yra gana pastovus dydis ir nepriklauso nuo amžiaus, lyties, kūno paviršiaus ploto. Šios išvados apie gana pastovų endogeninio kreatinino kiekį skatino mokslininkus glomerulų tyrimo metodikoms pasirinkti kreatininą, kaip tiriamąją medžiagą, t.y. žymenį. Glomerulų filtracijos rezervu laikytas skirtumas tarp stimuliuoto glomerulų filtracijos greičio ir bazinio greičio (1). Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimo metodikoje yra trys svarbūs aspektai: 1) tiriama inkstų ekskretuojama medžiaga žymuo; 2) inkstų stimuliavimo būdas ir tam tikslui naudojama Adresas susirašinėjimui:, Kauno medicinos universiteto klinikų Vaikų ligų klinika, Eivenių 2, Kaunas 3007, el. paštas: pnbirute@yahoo.com

2 Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas 7 medžiaga; 3) tyrimo metodas (klirenso, plazmos tėkmės greičio, filtracijos frakcijos matavimai, įvairių medžiagų ekskrecijos ir kiti tyrimai). Iš pradžių daugelis autorių klirensui nustatyti, kaip žymenį, dažniausiai pasirinkdavo endogeninį kreatininą. Vėliau pradėtos vartoti inertinės neendogeninės medžiagos: inulinas, sinistrinas, iotalamatas, paraaminohipuratas ir kitos. Inkstų funkcijos stimuliavimui buvo duodama suvalgyti gana didelį mėsos baltymo kiekį. Stimuliavimui bandyta naudoti pieno (varškė, sūris), kiaušinių ir net augalinės kilmės (sojos) baltymus. Sukurtos ir ilgalaikės septynių dienų stimuliavimo mėsos baltymu metodikos. Tačiau neįrodytas ilgalaikio baltymų krūvio stimuliavimo pranašumas, lyginant su ūminiu krūviu, o tuo labiau su aminorūgščių pastovia infuzija (6, 7, 8). Todėl vėliau stimuliavimui dažniau buvo naudojama aminorūgščių, dopamino tirpalo infuzija arba kombinuoti metodai. Tobulinant metodiką, buvo standartizuojamas duodamo baltymo kiekis (g/kg kūno masės), atsižvelgiama į diurezės laipsnį. Pastebėjus, kad po stimuliavimo baltymu tiriamiesiems skirtingu laiku susidaro kreatinino koncentracijos pikas plazmoje, kai kurie autoriai imdavo seriją šlapimo bei plazmos mėginių kas pusę valandos ir skaičiavimams parinkdavo tik didžiausias duomenų reikšmes (9). Tačiau net sudėtingai stimuliuojant vienodos koncentracijos pastovaus greičio aminorūgščių infuzija, buvo gauti labai prieštaringi ir išsibarstę rezultatai tiek sveikų, tiek sergančių asmenų grupėse. Norint sukurti tikslesnę metodiką, bandyta kompleksiškai vertinti vienu metu atliekamų GFG, plazmos tėkmės greičio, filtracijos frakcijų matavimus, inulino, sinistrino, tromboksano, prostaciclino, iotalamato, paraaminohipurato (PAH), Na +, ličio ekskrecijos kiekius (10, 11, 12, 46). Tobulindami metodiką, tyrėjai pradėjo naudoti įvairiausius tyrimo sudėtinių dalių derinius bei kompleksus. Atsirado daugybė metodikų, varijuojančių priklausomai nuo tyrimo metodo, žymens, stimuliavimo būdo, medžiagos bei jos kiekio. Tačiau taip ir nesukurta optimali, patikima bei visuotinai priimtina metodika. Baltymų krūvio tyrimo metodikų ir rezultatų vertės analizė Daugelis tyrėjų, skaičiuodami sveikiems asmenims bazinį ir stimuliuotą ūminiu baltymų krūviu kreatinino klirensą, nustatė labai skirtingas ir išsibarsčiusias GFR rezultatų reikšmes. De Santo, 1995 m. išanalizavęs 57 straipsnius, teigė, kad autoriai, tirdami sergančius ir netgi sveikus asmenis, gavo labai netikslius bei kontraversiškus rezultatus, kuriais remdamiesi negalėjo padaryti pagrįstų išvadų (13). Sveikų asmenų GFR rezultatų skirtumai Daugelio autorių duomenimis, sveikų asmenų kreatinino klirenso padidėjimas po stimuliavimo svyravo tarp 7,5 66 proc. (vidurkis 29 proc.). Panašius svyravimus (tarp 7 40 proc.; vidurkis 29 proc.) pateikia ir inulino žymenį vartoję tyrėjai (2, 14, 15). Kai kurių autorių nustatytos GFR reikšmės sveikiems asmenims pateikiamos 1 lentelėje. Visi autoriai nurodė gana didelį GFG padidėjimo (apskaičiuoto procentais) standartinį nukrypimą. Tik dvi studijos (1, 16) nurodė panašų inulino ir kreatinino klirensų padidėjimą, kitų studijų duomenimis, kreatinino klirensas buvo didesnis negu inulino arba kitų medžiagų. 1 lentelė. Skirtingų autorių glomerulų filtracijos rezervo tyrimų rezultatai sveikiems kontrolinės grupės asmenims Autorius, metai Tyrimų Baltymo kiekis GFR naudojant skirtingą žymenį (%) skaičius (g/kg kūno masės) (n) kreatininas inulinas iotalamatas Solling , Bergström ,9 18,5 16 Cleper ,0 29 Molina , Bosch , Wetzels , Brouhard , Laville ,2 26 7,5 Rodriguez ,5 48 Posthuma ,

3 8 Sveikų asmenų ir sergančių inkstų ligomis tyrimų duomenų skirtumai Kai kurie tyrėjai sergantiems glomerulų ligomis asmenims nustatydavo ypatingai didelį bazinės glomerulų filtracijos greitį, lyginant su sveikų asmenų grupės atitinkamais duomenimis. Manyta, kad tokiam bazinės filtracijos greičiui įtakos turėjo skirtingas baltymų kiekis kasdieniame maiste (17), tačiau šį paaiškinimą paneigia kiti autoriai (16) teigdami, jog baltymo kiekis kasdienėje dietoje neturi tokio didelio poveikio baziniam GFG ir jo padidėjimui po stimuliavimo. Tačiau atliekant naujausius kompleksinius inkstų funkcijos eksperimentus su bezdžionėmis, kurioms buvo stimuliuojama aminorūgščių infuzija, ir tiriant inulino, PAH klirensus bei intraarteriniais ir intrapulmoniniais kateteriais matuojant inkstų plazmos tėkmės greitį bei centrinės hemodinamikos pokyčius, net 25 proc. sveikų beždžionių nerasta inkstų rezervo (18). Dar nepavyko paaiškinti šio paradokso priežasčių, bet padaryta išvada, kad ne tik bazinis GFG, bet ir procentinis GFR dydis negali būti reikšmingas indikatorius, atspindintis inkstų funkciją, o tuo labiau jų morfologinius pakitimus (13). Glomerulų filtracijos greičio tyrimų rezultatai pacientams, turintiems vieną inkstą, arba kurių inkstų masė sumažėjusi Atrodytų, kad po nefrektomijos likęs vienas inkstas turėtų dirbti didžiuliu apkrovimu ir GFR turėtų būti labai sumažėjęs arba visiškai išnykęs (15). Tačiau 1990 m. Kleinknecht paskelbtoje inkstų filtracijos rezervo tyrinėjimų apžvalgoje atkreipiamas dėmesys į prieštaringus rezultatus, gautus tiriant pacientus su vienu inkstu, kuriems neretai buvo nustatytas didesnis GFR negu sveikiems asmenims (19). Dar 1985 m. tiriant bazinį ir stimuliuotą GFG inkstų donorams po nefrektomijos ir sveikiems asmenims nustatytas panašus GFR (20). Tiriant vaikus, gydomus ciklosporinu po inksto persodinimo, donorus po nefrektomijos ir vaikus su įgimtu vienu inkstu, nerasta ryškių glomerulų filtracijos (tiriant inulino, kreatinino klirensą) ir plazmos tėkmės greičio (tiriant su paraaminohipuratu) atsako į baltymo krūvį skirtumų. Visose grupėse nustatytas gana nemažas glomerulų filtracijos rezervas (atitinkamai 23±3 proc., 20±3 proc. ir 15±3 proc.), o inkstų plazmos tėkmės greičio padidėjimo vidurkis (35±4 proc.) rastas dar didesnis (21). Kiti autoriai vaikams, kuriems morfologiškai buvo nustatytas proc. glomerulų masės sumažėjimas (nefrektomija, sklerozuoti glomerulai), rado ryškų inulino klirenso po stimuliavimo padidėjimą nuo 32 iki 63 proc. (22). Tiriant suaugusius, gimusius tik su vienu inkstu, po stimuliavimo mėsos baltymu nustatytas taip pat normalus inkstų hemodinamikos atsakas, o apskaičiuotas GFR buvo normalus (23). Tiriant donorus po nefrektomijos, nustatyta, kad GFR nesiskyrė prieš inksto donaciją ir praėjus po jos 3 mėnesiams, bet po metų bazinis GFG padidėjo nuo 68,8±12,2 iki 77,6±13,6 ml/min/1,73m 2, o GFR išliko nepakitęs (24). Įvairių autorių GFR tyrinėjimų rezultatai asmenims su vienu inkstu pateikiami 2 lentelėje. Tik dvi studijos (17, 20) nustatė didesnį GFR (apskaičiuotas procentais) sveikiems asmenims, lyginant su asmenimis, turinčiais vieną inkstą. Didžioji dalis autorių nerado skirtumų tarp šių grupių, o kai kurie tyrėjai asmenims po nefrektomijos nustatė didesnį GFR lyginant su sveikaisiais (4). 2 lentelė. Baltymo krūviu stimuliuoto GFR dydžiai sveikiems ir asmenims su vienu inkstu Autorius, metai Klirenso Sveiki asmenys Tiriamieji su vienu inkstu žymuo skaičius GFR (%) skaičius GFR (%) Bosch 1983 Kr Rodriguez 1985 Kr Rugiu 1987 Kr Cassidy 1989 Kr Zuccala 1990 Kr Bosch 1986 In ter Wee 1990 Io De Santo 1997 In, Kr, PAH * 32 Englund 1997 In, Kr, PAH 15/15* 20/15* Kr kreatininas, In inulinas, Io iotalamatas; PAH paraaminohipuratas. * vaikai gimę su vienu inkstu.

4 Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas 9 Tai leido autoriams padaryti išvadą, kad asmenys su vienu inkstu turi pakankamą rezervinį inkstų pajėgumą, o toks rezultatų skirtumas kėlė abejonių tyrimo verte (21, 22). Todėl GFR nustatymo metodika laikoma netinkamu testu prognozuojant galimą inkstų funkcijos nepakankamumą netgi akivaizdų inkstų defektą (agenezę) turintiems asmenims (23, 24). GFG tyrimų rezultatai pacientams, sergantiems lėtinėmis inkstų ligomis Kai kurie tyrėjai jau anksčiau asmenims, sergantiems lėtinėmis inkstų ligomis, rasdavo gana didelį bazinės glomerulų filtracijos greitį (17). Nedaug metų diabetu sergantiesiems pacientams buvo nustatytas didesnis GFR (+37 proc.) lyginant su sveikųjų asmenų grupės GFR (+27 proc.) (45). Tiriant vaikus, sergančius lėtiniu inkstų nepakankamumu (plazmos kreatinino koncentracijos vidurkis 260±0,1 mcg/l) bazinis glomerulų filtracijos greitis buvo žymiai mažesnis negu sveikų (atitinkamai 49±4,0 ir 119,0±5,0 ml/ min/1,73m 2 ), tačiau po stimuliavimo sergantiesiems nustatytos pakankamai didelis GFR absoliučios reikšmės (net 28,1±5,3 ml/min/1,73m 2 ), o GFR padidėjimas, apskaičiuotas procentais, vaikams su lėtiniu inkstų nepakankamumu buvo didesnis negu sveikiems (25). Kiti tyrėjai nustatė, kad glomerulų filtracijos rezervo dydžiai tiek sveikiems asmenims, tiek sergantiems nežymaus ar sunkaus laipsnio inkstų nepakankamumu buvo panašūs (atitinkamai 28±9 proc., 20±13 proc. ir 21±14 proc. ml/min) (26). Keleto tyrėjų nustatyti sveikų ir sergančių lėtinėmis inkstų ligomis GFR rezultatų palyginimai pateikiami 3 lentelėje. Remdamiesi šiais duomenimis, autoriai daro išvadą, kad asmenims, sergantiems jau didelio laipsnio inkstų funkcijos nepakankamumu, dažnai nustatomas normalus GFR (25). Išvados, kad mėsos baltymas sukelia žymų inkstų filtracijos padidėjimą, netgi esant sunkaus laipsnio inkstų nepakankamumui, arba paneigia hipotezę, kad glomerulų filtracijos rezervas išnyksta, esant didelio laipsnio inkstų funkcijos nepakankamumui, arba rodo, kad inkstų filtracijos pajėgumo tyrinėjimo metodikos, stimuliuojant baltymo krūviu yra netikslios. Nors tyrėjai naudojo gana standartizuotas metodikas, tačiau gavo labai netikslius kontraversiškus rezultatus, kuriais remdamiesi, negalėjo padaryti pagrįstų išvadų (13). Tai skatino ieškoti paaiškinimų, kokios priežastys ir faktoriai lemia netikslius tyrimo rezultatus. Faktoriai, lemiantys baltymų krūvio metodikos netikslumus ir šios metodikos standartizavimo paieškos Klirenso ir plazmos tėkmės greičiui nustatyti naudojamos medžiagos (žymens) įtaka tyrimų rezultatams Lygindami kreatinino ir inulino klirensų rezultatus toms pačioms tiriamųjų grupėms, kai kurie autoriai rado didžiulių skirtumų ir padarė išvadą, kad kreatininas, kaip žymuo, yra nepriimtinas tiriant inkstų filtracijos pakitimus (40, 41). Nors autoriai neanalizuoja šio reiškinio priežasčių, rezultatai akivaizdžiai rodo kreatinino klirenso tyrimo metodikos netobulumą ir inulino klirenso tyrimo metodikos pranašumą. Šiuos faktus patvirtino ir kiti autoriai (1 lentelė), kurie suabejojo endogeninio kreatinino klirenso tyrimo rezultatų patikimumu. Šiuo atveju baltymų krūvis pats savaime padidina kreatinino koncentraciją plazmoje todėl gaunami iškreipti rezultatai (19). 3 lentelė. Baltymo krūviu stimuliuoto GFR dydžiai sveikiems asmenims ir sergantiems inkstų ligomis Autorius, metai Klirenso Sveiki asmenys Sergantys asmenys žymuo skaičius GFR (%) skaičius GFR (%) Bosch 1984 Kr/In 16/4 28/22 31/8 13/19 Rodriguez 1985 Kr Chan 1988 In Zuccala 1990 Kr Bilo 1989 Io ter Wee 1990 Io Krishna 1991 In, PAH Shestakova 1992 Kr * 35* De Santo 1997 In, Kr, PAH Kr kreatininas, In inulinas, Io iotalamatas; PAH paraaminohipuratas. * asmenys, sergantys diabetine nefropatija.

5 10 Šiuolaikinėje vaikų nefrologijos monografijoje (5) nurodoma, kad GFG gali būti apskaičiuojamas pagal tą pačią formulę kaip ir inkstų klirensas, jeigu klirenso tyrimui naudojama medžiaga atitinkanti reikalavimus: laisvai filtruojama per glomerulus, tai yra jos koncentracija glomerulų filtrate atitinka kraujo plazmos koncentraciją; nesekretuojama ir neabsorbuojama inkstų kanalėliuose; nemetabolizuojama ir nesintezuojama inkstuose; nesusijungia su plazmos baltymais; neekskretuojama kitu būdu, o tik su šlapimu; nesintezuojama ir nekatabolizuojama organizme. Paskutinė medžiagos inertiškumo sąlyga išskiria kreatininą, kaip galimą žymenį tiriant GFG. Šis teorinis kreatinino netinkamumo pagrindimas atitinka daugelio klinikinių tyrinėjimų metu išryškėjusį kreatinino, kaip žymens, nepatikimumą. Taigi šiuolaikinėje studijoje kreatininas negali būti naudojamas glomerulų filtracijos greičio tyrinėjimams. Priimtiniausios ir tyrimams dažniausiai naudojamos inertinės medžiagos: inulinas, sinistrinas, iotalamatas, paraaminohipuratas. Tiriamosios medžiagos (žymens) koncentracijos kraujo plazmoje svyravimų įtaka tyrimų rezultatams Kai kurie autoriai įrodė, kad per inkstus išskiriamos medžiagos (žymens) koncentracijos svyravimai plazmoje tyrimo metu iškraipo klirenso ir plazmos tėkmės greičio tyrimų rezultatus (19). Todėl daugelis tyrėjų, tobulindami baltymų krūvio testo metodiką, stengiasi užtikrinti vienodą žymens koncentraciją kraujo plazmoje per visą testo laikotarpį. Pasiūlyta pastovios infuzijos technika, pastoviai vienodu greičiu įšvirkščiant į veną tiriamosios medžiagos. Po keleto valandų šios medžiagos koncentracija plazmoje esti tokia pati kaip ir infuziniame skystyje (27). Kiti autoriai, tirdami naujagimius, naudojo tolygią ilgalaikę 24 val. infuziją į poodį specialia pompa (47). Baltymo tipo reikšmė GFR tyrimo rezultatams Tiriant baltymų tipo įtaką, nenustatyta didelių rezultatų skirtumų, duodant tiriamiesiems įvairios gyvulinės kilmės baltymų maisto: jautienos, kiaulienos, paukštienos, kiaušinių ar sūrio (14, 28, 44). Tačiau po sojos baltymų krūvio buvo mažesnis uremijos pakilimas, didesnis ureos klirensas, bet GFG pakilimas buvo žymiai mažesnis. Taip įrodyta, kad glomerulų filtraciją skatina gliukoneogeninės aminorūgštys, kurių beveik nėra sojos ir kituose augalinės kilmės produktų baltymuose (29). Todėl, tiriant inkstų funkciją, augaliniai produktai nenaudotini baltymų krūvio testui. Baltymo kiekio įtaka GFR tyrimo rezultatams Dar 1983 m. atliktais tyrimais nustatyta akivaizdi glomerulų filtracijos greičio padidėjimo priklausomybė nuo su maistu gaunamo baltymo kiekio (14, 17, 20, 28, 30). Todėl pastaraisiais metais daugelis tyrėjų paprastai duoda didelį 2 g baltymo/kg kūno masės krūvį. Nustatyta, kad ilgalaikiam septynių dienų baltyminio krūvio stimuliavimui baltymų reikia ne mažiau 3 g/kg kūno masės per parą norint sukelti ryškesnį GFG padidėjimą (40). Taigi siekiant sukelti kuo didesnį GFG padidėjimą, duodamas kuo didesnis baltymo kiekis, tačiau neįrodyta, kad, duodant didelius baltymo krūvius, tikrai pasiekiama maksimalaus GF rezervo. Paros laikotarpio ir cirkadinio ritmo įtaka baltymo krūvio testo rezultatams Tyrimais įrodyta, kad inkstų stimuliavimo poveikis žymiai ryškesnis po rytinio valgymo negu po vakarinio (28). Ši išvada atkreipia dėmesį į tai, kad, vertinant inkstų funkcijos rezervą baltyminiu krūviu, galimos paklaidos, susijusios su skirtingu inkstų funkcijos aktyvumu įvairiu paros laikotarpiu. Darant tokius tyrimus, nereikėtų užmiršti, kad skirtingų žmonių cirkadinis ritmas gali skirtis, taigi paklaidos neišvengiamos net tada, kai tyrimai atliekami visiems tiriamiesiems vienu laiku dažniausiai rytais. GFG maksimalaus padidėjimo (piko) trukmės ir jo atsiradimo laiko, praėjusio nuo stimuliavimo, įtaka tyrimo rezultatams Norint nustatyti maksimalų filtracijos greitį, reikia paimti kraujo, šlapimo mėginius tada, kai yra maksimalaus inkstų stimuliavimo momentas ir didžiausias glomerulų filtracijos greitis. Bosch 1983 nustatė, kad glomerulų filtracijos greičio maksimumas (171,0±7,7 ml/min.) pasiekiamas praėjus 150 min. po baltyminio krūvio, tačiau šis pikas esti trumpalaikis (1 pav.). Nustatyta, kad GFG pikas po stimuliavimo baltymu atsiranda skirtingu laiku. Vieni autoriai nustatė, kad sveikiems asmenims GFG pikas esti anksti praėjus min. po mėsos suvalgymo ir normalizuojasi iki bazinio lygmens jau po 120 min. (13). Kiti autoriai nurodo, kad GFG pikas po baltyminio krūvio esti maždaug po 100 min., o po krūvio praėjus 120 min., GFG žymiai mažėjo (14). Taip pat nustatyta, kad po stimuliavimo glomerulų filtracijos greičio padidėjimo pikas esti žymiai anksčiau sveikiems asmenims negu sergantiems (atitinkamai min. ir min.) (25). Akivaizdu, kad šie svyravimai nulemia rezultatų iškraipymą, nes beveik neįmanoma paimti mėginius visiems tiriamiesiems maksimalaus GFG padidėjimo momentu.

6 Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas 11 klirensas ml/min Laikas po baltymo krūvio (min.) 1 pav. Glomerulų filtracijos greičio (kreatinino klirenso) pokyčiai sveikiems asmenims po baltymo krūvio (pagal Bosch, 1983) Stimuliavimas mėsos baltymu ar aminorūgščių infuzija? Kai kurie autoriai, lygindami inkstų stimuliavimą geriamuoju baltymu ir aminorūgščių infuzija, nerado skirtumų (31). Nustatyta, kad šakotos grandinės aminorūgštys neturi jokio poveikio inkstų filtracijos padidėjimui, o tik gliukoneogeninės aminorūgštys sukelia glomerulų filtracijos padidėjimą, todėl jų turi būti aminorūgščių tirpale (32). Nors tiek geriamasis baltymų krūvis, tiek aminorūgščių infuzija sukelia panašių glomerulų filtracijos greičio pokyčių, tačiau, norint standartizuoti tyrimą ir gauti patikimesnius rezultatus, būtina užtikrinti tokią pačią aminorūgščių koncentraciją plazmoje visiems tiriamiesiems. Akivaizdu, kad suvalgytos mėsos virškinimo ir rezorbcijos iš virškinimo trakto greitis kiekvienam tiriamajam skirsis. Todėl davus suvalgyti kad ir standartizuotą maisto kiekį (g/kg kūno masės), negalima tikėtis ne tik vienodo aminorūgščių koncentracijos padidėjimo kraujo plazmoje, bet negalima numatyti ir koncentracijos piko. Norint išvengti virškinimo proceso sukeliamų paklaidų, inkstų filtracijos stimuliavimui naudotina tolygi aminorūgščių (gliukoneogeninių) infuzija, standartizuojant aminorūgščių kiekį mg/kg/ min. Stimuliavimas dopaminu ir kombinuotais būdais Inkstų filtracijos stimuliavimui dopaminas vartotinas žymiai rečiau. Nustatyta, kad stimuliavimas dopaminu yra silpnesnis, o poveikio mechanizmas skiriasi nuo baltymų stimuliavimo. Dopaminas, išplėsdamas inkstų aferentines ir eferentines kraujagysles, veikia padidindamas plazmos tėkmės greitį glomeruluose (15, 24, 33). Todėl galimas kombinuotas dopamino ir aminorūgščių stimuliavimas. Taip galima tikėtis priversti inkstus dirbti didesniu krūviu išnaudojant turimą rezervą (33) (2 pav.). Sustiprintas stimuliavimas leidžia labiau išryškinti paslėptas rezervines inkstų filtracijos galimybes, kurių neįmanoma nustatyti stimuliuojant vien tik aminorūgštimis. Tačiau negalima tikėtis, kad sustiprintas stimuliavimas tikrai parodys visą inkstų filtracijos rezervą, kuris gali būti blokuotas kitų medžiagų, medikamentų ir organizmo būklių poveikio. Todėl galima tirti tik dėl stimuliavimo atsirandantį glomerulų filtracijos rezervą. Kasdienėje dietoje vartojamų baltymų kiekio įtaka GFG tyrimo rezultatams Vieni autoriai nustatė, kad sveikiems asmenims, valgantiems mažai baltymų turinčio maisto, GFR yra didesnis negu valgantiems baltymais turtingą maistą (17). Kiti autoriai paneigė šį teiginį ir mano, jog kasdienio maisto baltymų kiekis neturi įtakos GFR (16, 31). Tačiau vėlesni tyrimai parodė, kad asmenims, sergantiems I tipo diabetu dažnai randamas sumažėjęs glomerulų filtracijos rezervas normalizuojasi, sumažinus kasdien suvartojamų baltymų kiekį (10). Tai rodo, jog suvartojamų baltymų kiekis kasdieniame maiste taip pat gali iškreipti GFG ir GFR tyrimų rezultatus. Hidracijos laipsnio įtaka tyrimo rezultatams Tirdami glomerulų filtracijos greitį baltymo krūviu, autoriai naudojo labai skirtingas hidracijos metodikas. Kai kurie autoriai naudojo hiperhidraciją tik prieš tyrimą. Kiti, siekdami saikingos hidracijos, davė iki 1 litro vandens 30 min. prieš pirmąjį mėginį, o po to

7 GFR (%) ,5 14,3 24,1 0 Dopaminas Aminorūgštis Kombinuota 2 pav. Glomerulų filtracijos rezervas sveikiems asmenims nustatytas po stimuliavimo dopamino, aminorūgščių ir kombinuota infuzija skyrė po ml per kiekvieną sekančią valandą (20). Standartizuojant hidrataciją, buvo duodama nuo 5 iki 22 ml/kg kūno masės prieš tyrimą (14, 17, 30), po to kas 30 min. kompensuojant diurezės metu netektą kiekį, arba kiekvieną kartą papildomai skiriant 5 30 ml vandens (17, 30). Teigiama, kad reikia pasiekti ne mažesnės kaip 1 ml/min. diurezės. Deja nėra publikacijų, kur būtų pateikta minutinė diurezė. Akivaizdu, kad, norint standartizuoti tyrimą, visiems tiriamiesiems reikėtų užtikrinti vienodą hemodilucijos laipsnį. Dėl tiriamųjų skirtingo skysčių rezorbcijos greičio to pasiekti beveik neįmanoma, kai stimuliuojama geriamuoju baltymo krūviu ir duodama gerti vandens. Galbūt dalinai šią problemą padėtų išspręsti tik ilgalaikė tolygi skysčių infuzija, kurios metu po keleto valandų infuzuojamo skysčio greitis ir diurezė ml/min. susilygina. Kitų organizmo patologinių būklių ir vaistų poveikis GFR tyrimo rezultatams Hipertenzijos įtakos GFR rezultatams nebuvo nustatyta (20), tačiau vėlesniais tyrimais įrodyta, kad padidėjęs arterinis kraujospūdis sumažina glomerulų filtracijos greitį, kuris vėl normalizuojasi po gydymo antihipertenziniais vaistais (34). Hipertenzijos veiksnys iškraipo GFR rezultatus: apskaičiuojamos net neigiamos GFR reikšmės, o, pašalinus hipertenzijos veiksnį, tiems patiems asmenims GF rezervas esti pakankamas. Todėl inkstų funkcijos ir rezervo nustatymo baltyminiu krūvio testo negalima naudoti hipertenzija sergantiems pacientams. Siekiant patikimesnių tyrimo rezultatų, iš tiriamųjų grupės reikėtų išbraukti bent mažiausią hipertenziją turinčius asmenis (40). I tipo diabetu sergantiems pacientams GFR padidėja po gydymo insulinu arba vien sumažinus baltymų kiekį kasdienėje dietoje, o inkstų filtracinė funkcija normalizuojasi (10, 45). Inkstų kraujotaką veikia daugelis vaistų: vieni blokuoja (indometacinas), o kiti (kaptoprilis, nifedipinas) pagerina inkstų kraujotaką ir padidina GFR (35). Nustatyta, kad kepenų funkcijos būklė neturi didesnės įtakos inkstų kraujotakos padidėjimo mechanizmui po baltymų krūvio (42). Nors pradžioje teigta, kad žmogui senstant, GFR mažėja, tačiau vėlesnės sudijos nustatė, kad amžius neturi didesnės įtakos inkstų kanalėlių funkcijos pakitimams (10, 11). Mėsos baltymo ir aminorūgščių poveikio inkstų glomerulų filtracijai mechanizmai Manyta, kad baltymų krūvis sukelia inkstų hemodinamikos atsaką per inkstų kraujagyslių pasipriešinimo sumažėjimą (10), tačiau kiti tyrėjai, atlikę eksperimentines studijas, prieštaravo šioms nuostatoms ir įrodė, kad padidėjusi aminorūgščių koncentracija stimuliuoja Na + reabsorbciją proksimaliniuose inkstų kanalėliuose ir per macula densa grįžtamojo ryšio mechanizmą padidina GFG ir inkstų plazmos tėkmės greitį. GFG padidėja tik tada, kai esti nepažeisti ir neužblokuoti Ca ++ kanalai (36, 37, 38, 39, 43). Ištirta ir nustatyta, kad angiotenzinas II nedalyvauja baltymų krūvio hiperfiltracijos mechanizme (26). Analitikai, apibendrinę 57 straipsnius apie inkstų atsako į baltymų krūvį mechanizmus, padarė išvadą, kad inkstų hemodinaminiam atsakui įtakos turi daugybė medžiagų: plazmos aminorūgštys, gliukagonas, insulinas, augimo hormonas, PGE 2, 6-ketoPGA 1 alpha, ANP, AVP, dopaminas, kininai ir kt. (42). Inkstų hemodinamikos pokyčius po stimuliavimo baltymu veikia daugybė veiksnių, iškreipiančių GFR rezultatą.

8 Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas 13 Šiuolaikinės inkstų funkcijos ir rezervo tyrimo metodikos reikalavimai Norint gauti patikimesnius rezultatus, tyrimo metodikoje turėtų būti užtikrintos šios sąlygos: Tiriamoji medžiaga (žymuo) turi atitikti inertiškumo reikalavimus: nedalyvauti organizmo metabolizme, nesusijungti su kitomis kraujo plazmos medžiagomis, turi būti išskiriama tik per inkstų glomerulus, bet nereabsorbuojama. Vienoda žymens koncentracija plazmoje visiems tiriamiesiems. Vienoda hemodiliucija ir vienoda diurezė visiems tiriamiesiems. Vienoda stimuliuojamųjų medžiagų koncentracija plazmoje visiems tiriamiesiems. Visų tiriamųjų kasdienė mityba turi būti panaši, arba 1 2 savaites prieš testą suvienodinta. Visi tiriamieji neturi sirgti ligomis, darančiomis poveikį inkstų hemodinamikos atsakui. Jų metabolizmo, virškinimo, rezorbcijos procesų greičiai turi būti panašūs. Jie neturi būti vartoję daugelio inkstų filtraciją veikiančių vaistinių arba kitokių medžiagų. Įvykdyti šias visas sąlygas, ypač tiriamųjų standartizavimo reikalavimus yra labai sunku. Baltymų krūviu stimuliuoto GFR tyrinėjimų metodikų vertė ir pritaikymas Apibendrinant daugybę publikacijų, galima padaryti tokias išvadas: 1. Kol kas nėra optimalios ir patikimos inkstų rezervo tyrimo metodikos. Tą patvirtina ir sukurtų bei naudojamų tyrimo būdų skaičius. Priimtiniausios metodikos yra labai sudėtingos ir netobulos, kadangi neišvengiama kiekvieno tiriamojo individualių savybių poveikio rezultatams. 2. Metodikoje būtina standartizuoti tyrimą, kiek įmanoma užtikrinant vienodą tiriamosios ir stimuoliuojamosios medžiagos koncentraciją plazmoje, hemodilucijos laipsnį. Dėl tos priežasties netikslinga tirti kreatinino klirensą ir stimuliuoti geriamuoju baltymu, duodant gerti vandens. Tirtinas tik inertiškos medžiagos (inulino, sinistrino, iotalamato) klirensas, paraaminohipuratu nustatomas plazmos tėkmės greitis. Stimuliavimui naudotina aminorūgščių ar kombinuota su dopaminu infuzija. Vienodam hemodiliucijos laipsniui užtikrinti naudotina ilgalaikė pastovi vienodos koncentracijos skysčių infuzija. 3. Kadangi inkstų filtracijos pajėgumui įtakos turi daugybė medžiagų apykaitos procesų, vartojami vaistai, įvairios patologinės organizmo būklės, dėl to negalima įrodyti, kad ir standartizuotu baltymų krūvio testu nustatomas maksimalus rezervinis inkstų funkcijos pajėgumas. 4. Atlikta daugybė tyrinėjimų, tačiau negalima apibrėžti sveikų asmenų standartinio bazinio ir po stimuliavimo padidėjusio glomerulų filtracijos greičio normos ribų, kuriomis remiantis būtų galima vertinti tiriamųjų inkstų funkcijos normos atitikimą. Todėl kiekvienu atveju, tiriant asmenis, kuriems rasta patologija, paprastai lygiagrečiai turi būti testuojama ir kontrolinė sveikų asmenų grupė. 5. Daugelyje studijų baltymų krūvio testu nustatytos glomerulų filtracijos rezervo reikšmės buvo neinformatyvios. Jos neatspindėjo net didelių, morfologiškai patvirtintų, inkstų pažeidimų ar jų masės sumažėjimo. Dėl tokių netikslumų baltymų krūvio testo negalima naudoti vertinant inkstų funkciją ligoniams, sergantiems inkstų ligomis. Baltymų krūvio testas negali būti naudojamas prognozuojant galimus inkstų funkcijos pakitimus po persirgtų inkstų ligų, pavyzdžiui, po postreptokokinio glomerulonefrito, stengiantis diagnozuoti galimą, bet kliniškai nepasireiškiantį inkstų funkcijos pažeidimą. 6. Inkstų funkcijos rezervo tyrimo rezultatus daugiausia iškraipo individuali tiriamųjų būklė, lemianti skirtingus virškinimo, rezorbcijos, stimuliuojamųjų medžiagų (aminorūgščių, dopamino) metabolizmo greičius. Todėl ši metodika taikytina tirti inkstų funkcijai tiems patiems asmenims po tam tikrų sąlygų pasikeitimo. 7. Standartizuotas baltymų krūvio testas gali būti taikomas tik konkretaus paciento inkstų funkcijos pokyčiams vertinti, kai skiriama kokių nors medžiagų ar vaistų, pvz., citostatikų. Tokiu atveju, nustačius pradinį inkstų plazmos tėkmės greitį, GFG ir kitus inkstų funkcijos parametrus, galima vertinti jų pokyčius pakartotinai tiriant po vaistų ar kitų medžiagų suvartojimo. The value and adaptability of glomerular filtration rate and reserve test (review of literature) Clinic of Pediatry, Kaunas Medical University Hospital, Lithuania Key words: renal functional reserve, clearance, glomerular filtration rate, glomerular hyperfiltration. Summary. In normal conditions only 75% of kidney function capability are in use. Resting part of kidney function is called renal functional reserve. It is a very important indicator for prediction of renal insufficiency

9 14 Diseas 1991;17(5, Sup.1): Bergström J, Ahlberg M, Alvestrand A. Influence of protein intake on renal hemodynamics and plasma hormone concentrations in normal subjects. Acta Ded Scand 1985;217: Bosch JP, Saccaggi A, Lauer A, et al. Renal functional reserve in humans. Effect of protein intake on glomerular filtration rate. Am J Med 1983;75: Easterling TR, Van Hook J, Roberts B, Koerker D. The central and renal hemodinamic effects of amino acid infusion in the study of renal reserve in the baboon. J Med Primatol, 1998;27:6: Kleinknecht C, Antignac C, Dechaux M, Dartois AM. Kidney functional reserve. Studies in humans. Ann Pediatr (Paris) 1990; 37(2): Rodriguez-Iturbe B, Herrera J, Garcia R. Response to acute protein load in kidney donors and in apparently normal postacute glomerulonephritis patients: evidens for glomerular hyperfiltration. The Lancet 1985;8: Englund MS, Berg UB, Arfwidson K. Renal functional reserve in transplanted and native single kidneys of children and adults. Pediatr Nephrol 1997;11(3): Antignac C, Kindermans C, Dartois AM. Renal functional reserve in children with reduced renal mass: study by two dietary periods. Pediatr Nephrol 1990;4(6): De Santo NG, Anastasio P, Spitali L, Santoro D, et al. Renal reserve is normal in adults born with unilateral renal agenesis and is not related to hyperfiltration or renal failure. Miner Electrolyte Metab 1997;23(3-6): ter Wee PM, Tegzess AM, Donker AJM. Renal reserve filtration capacity before and after kidney donation. J Int Med 1990;228: De Santo NG, Capasso G, Anastasio P, Coppola S, et al. The renal hemodynamic response following a meat meal in children with chronic renal failure and in healthy controls. Nephron 1990;56(2): Krishna GG, Kapoor SC. Preservation of renal reserve in chronic renal disease. Am J Kidney Dis 1991;17(1): Holliday M, Heilbron D., Al-Uzri A, et al. Serial measurements of GFR in Infants using the continuous iothalamate infusion technique. Kidney Int 1993;43: Buzio C, Mutti A, Perazzoli F, Alinovi R, et al. Protein-induced changes in kidney function depend on the time of administrationbut not on the dietary source. Nephron 1990;56(3): Kontessis P, Jones S, Dodds R, et al. Renal, metabolic and hormonal responses to ingestion of animal and vegetable proteins. Kidney Int 1990;38: Bumblyte I. Aktivatorno-ingibirovanoe zveno sistemy fibrinoliza pri chroničeskom glomerulonefrite i amiloidoze. Disertacija na soiskanie učenoj stepeni kandidata medicinskich nauk.(activation-inhibition chain of fibrinolisis system in chronic glomerulonephritis and amyloidosis. Thesis of dein chronic renal diseases, morphological changes or reduced mass of kidney parenchyma. More common test to estimate renal functional reserve is a method of measurement of glomerular filtration rate (clearance) before and after provocation of renal filtration by acute peroral protein load. The value and the possibilities to put in practice this test as well the factors influencing the results of glomerular filtration rate were estimated in this review. Correspondence to B. Pundzienė, Clinic of Pediatry, Kaunas Medical University Hospital, Eivenių 2, Kaunas 3007, Lithuania. pnbirute@yahoo.com Literatūra 1. Bosch JP, Lauer A, Glabman S. Short term protein loading in assesment of patients with renal disease. Am J Med 1984; 77: Bosch JP, Lew S, Glabman S. Renal hemodynamic changes in humans. Response to protein loading in normal diseased kidney. Am J Med 1986;.85: Brenner MB, Meyer TW, Hostetter TH. Dietary protein intake and the progressive nature of kidney disease; the role of hemodynamically mediated glomerular injury in the pathogenesis of progressive glomerular sclerosis in aging, renal ablation and intrinsic renal disease. N Engl J Med 1982; 307: Zuccala A, Zucchelli P. Use and misuse of renal functional reserve:concept in clinical nephrology. Nephrol Dial Transplant 1990;5: Dalton RN, Haycock GB. Laboratory investigation. Measurement of glomerular function. In the book Pediatric Nephrology Fourth edition, ed. by Barratt TM, Avner ED, Harmon WE p Magri P, Rao MA, Cangianiello S, Bellizzi V, et al. Early impairment of renal hemodynamic reserve in patients with asymptomatic heart failure is restored by angiotensin II antagonism. Circulation 1998;98:25: Maranes A, Herrero JA, Marron B, et al. Functional glomerular reserve in recipients of en bloc pediatric transplant kidneys. Transplantation 1998;15;65(5): Sackmann H, Tran Van T, Tack I, Hanaire Broutin H, et al. Contrasting renal functional reserve in very long-term Type I diabetic patients with and without nephropathy. Diabetologia 2000;43:2: Semiz S, Bircan I, Yilmaz GG, et al Renal functional reserve in insulin dependent diabetic children. Acta Paediatr Jpn 1998; 40 (4): Anastasio P, Santoro D, Spitali L, Cirillo M, et al. Renal functional reserve in children. Semin Nephrol 1995;15(5): De Santo NG, Anastasio P, Coppola S, et al. Age-related changes in renal reserve and renal tubular function in healthy humans. Child Nephrol Urol 1991;11(1): Fagugli RM, Bouncristiani U, Selvi A, Cozzari M, et al. Reduction of renal functional reserve in kidney transplant recipients: a possible role of arachinodic acid metabolism alterations. Clin Nephrol 1998;49:6: De Santo NG, Anastasio P, Cirillo M, Spitali L, et al. Sequential analysis of variation in glomerular filtration rate to calculate the haemodynamic response to a meat meal. Nephrol Dial Transplant 1995;10(9): Cleper R, Davidovitz M, Halevi R, Eisenstein B. Renal functional reserve after acute poststreptococcal glomerulonephritis. Pediatr Nephrol 1997;11: ter Wee PM, Donker AJM. Renal reserve filtration capacity: can it predict progression of chronic reanal failure? Am J Kidn

10 Glomerulų filtracijos greičio ir rezervo tyrimų vertė bei pritaikymas 15 fense scientific degree PhD) Moskva, p Bilo HJG, Shamp GH, Blaak E, et al. Effect of chronic and acute protein administration on renal function in and in patients with chronic renal insufficiency Nephron 1989;53: Castellino P, Levin R, Shohat J, DeFronzo RA. Effect of specific amino acid groups on renal hemodynamic in human. Am J Physiol 1990; 258: ter Wee PM, Smit AJ, Rosman JB, et al. Effect of intravenous infusion of low dose dopamine on renal function in normal individuals and in patients with renal disease. Am J Nephrol 1986;6: Zitta S, Stoschitzky K, Zweiker R, Oettl K, et al. Dynamic renal function testing by compartmental analysis: assessment of renal functional reserve in essential hypertension. Nephrol Dial Transplant 2000;15:8: Garini G, Mazzi A, Buzio C, et al. Renal effects of captopril, indomethacin and nifedipine in nephrotic patients after an oral protein load. Nephrol Dial Transplant 1996; 11(4): Woods LL. Mechanisms of renal hemodynamic regulation in response to protein feeding. Kidney Int 1993;.44(4): Woods LL, Smith BE, De Young DR. Control of renal hemodynamics after protein feeding: role of calcium channels. Am J Physiol 1992;263(6 pt 2): Woods LL, Smith BE, De Young DR. Regulation of renal hemodynamics after protein feeding: effects of proximal and distal diuretics. Am J Physiol 1993;264 (2 pt2): Woods LL, Young EW.Impaired renal hemodynamic response to protein feeding in dogs with experimental Fanconi syndrome. Am J Physiol 1991;261(1 pt 2): Tufro A, Arrizurieta EE, Repetto H. Renal functional reserve in children with a previous episode of haemolytic-uraemic syndrome. Pediatr Nephrol 1991;5(2): De Santo NG, Anastasio P, Loguercio C, Spitali L, et al. Creatinine clearance: an inadequate marker of renal filtration in patients with early posthepatitic cirrhosis (Child A) without fluid retention and muscle wasting. Nephron 1995;70(4): De Santo NG, Cirillo M, Anastasio P, Spitali L, et al. Renal response to an acute oral protein load in healthy humans and in patients with renal disease or liver cirrhosis. Semin Nephrol 1995;15(5): Cirillo M, Anastasio P, Spitali L, Santoro D, De Santo NG. Effects of a meat meal on renal sodium handling and sodium balance. Miner Electrolyte Metab 1998;24(4): Simon AH, Lima PR, Almerinda M, Alves VF, et al. Renal haemodynamic responses to a chicken or beef meal in normal individuals. Nephrol Dial Transplant 1998;13(9): Shestakova MV, Mukhin NA, Dedov II, et al. Protein-loading test, urinary albumin excretion and renal morphology in diagnosis of subclinical diabetic nephropathy. J Intern Med 1992;231(3): De Santo NG, Anastasio P, Cirillo M, Santoro D, et al.measurement of glomerular filtration rate by the 99mTc- DTPA renogram is less precise than measured and predicted creatinine clearance. Nephron 1999;81(2): Al-Uzri A, Holliday MA, Gambertoglio JG, et al. An accurate practical method for estimating GFR in clinical studies using a constant subcutaneous infusion. Kidney Int 1992; 41: Straipsnis gautas , priimtas Received 6 August 2001, accepted 15 November 2001