Коагуляционные механизмы прогрессирования нефрита

24.01.2018
Механизмы гемостаза участвуют в развитии и прогрессировании нефрита через локальную внутрисосудистую коагуляцию крови с образованием тромбов в клубочковых капиллярах, отложением в них фибрина и последующим склерозированием клубочков.

I. Основные механизмы коагуляции и фибринолиза. Поддержание гемостаза — одна из важнейших функций организма, обеспечивающая, с одной стороны, сохранение крови в жидком состоянии, а с другой — предупреждение и остановку кровотечения. Взаимодействие между этими процессами координируют нервная и эндокринная система, а также локальные механизмы регуляции гемостаза. Традиционно в системе гемостаза выделяют сосудисто-тромбо-цитарное и плазменное звенья, функционирующие в тесной взаимосвязи друг с другом.

Эндотелий — основной функциональный компонент сосудистой стенки, обладающий сложной, сбалансированной системой поддержания гемостатического гомеостаза. В физиологических условиях это обусловлено синтезом эндотелиальными клетками (в меньшей степени другими структурами сосудистой стенки) факторов, одни из которых предупреждают адгезию и агрегацию тромбоцитов, другие инактивируют появляющиеся в процессе жизнедеятельности организма малые количества тромбина и активированных факторов свертывания, препятствуя тем самым тромбообразованию; третьи активируют фибринолиз, что ведет к растворению образующегося фибрина.

При повреждении стенки сосудов включаются механизмы, направленные на восстановление ее целости. Из нее высвобождаются факторы, инициирующие тромбоцитарные функции, активирующие свертывание крови, тормозящие фибринолиз.

Происходит адгезия тромбоцитов к поврежденному участку сосудистой стенки через взаимодействие с компонентами обнаженного субэндотелия. Связующим звеном между тромбоцитами и субэндотелием является фактор Виллебранда, выделяющийся из эндотелиальных клеток, в меньшей степени из тромбоцитов. В процессе адгезии тромбоциты из дисковидной формы превращаются в шиповидно-сфери-ческую, что способствует их контакту друг с другом и другими структурами. Агрегация тромбоцитов у места повреждения стенки сосудов начинается со взаимодействия специфических рецепторов мембраны тромбоцитов с индукторами агрегации (коллаген, АДФ, тромбин, катехоламины, фактор активации тромбоцитов и др.). Это взаимодействие активирует арахидо-новый каскад тромбоцитов с образованием мощного индуктора агрегации — тромбоксана A2. Под влиянием тромбоксана A2 тромбоциты сокращаются, становятся липкими, взаимодействуют друг с другом, что ведет к реакции их освобождения (секреции). Биологически активные вещества, выделяемые в кровь в реакции освобождения из различных гранул тромбоцитов, ускоряют рост тромбоцитарного тромба и активируют свертывание крови посредством освобождения из тромбоцитов прокоагулянтов и предоставления фосфолипидов, на поверхности которых образуется протромбиназа.

Коагуляционные механизмы прогрессирования нефрита

Коагуляционный гемостаз, функционируя в тесной связи с сосудисто-тромбоцитарным гемостазом, включает многоэтапный каскадный ферментативный процесс, в ходе которого прокоагулянты превращаются в активные факторы свертывания. Процесс свертывания крови состоит из нескольких последовательных фаз: образование протромбиназы, тромбина и фибрина (кровяного сгустка), ретракции кровяного сгустка. Активация коагуляционного каскада может осуществляться двумя взаимосвязанными механизмами образования протромбиназы — внешним (при повреждении тканей и контакте тканевого тромбопластина со свертывающими факторами) и внутренним (при повреждении эндотелия сосудистой стенки). Протромбиназа — комплекс, в который входят фермент — фактор Ха, его кофактор — фактор Va, ионы кальция и фосфолипиды. Под влиянием протромбиназы происходит превращение протромбина (фактор II) в тромбин. Тромбин играет ключевую роль в гемостазе. Первые порции тромбина, образовавшиеся при активации внешнего и внутреннего механизма гемостаза, еще недостаточные для образования фибрина, резко ускоряют агрегацию тромбоцитов, усиливают освобождение из них факторов, способствующих росту и уплотнению тромбоцитарного тромба. В больших дозах тромбин ускоряет свертывание крови, активируя факторы коагуляции VIII, VII, V, ингибируя активатор плазминогена. На заключительном этапе свертывания крови тромбин преобразует фибриноген в фибрин и активирует фактор XIII, принимающий участие в образовании стабилизированного фибрина, укрепляющего тромбоцитарный тромб. Одновременно с активацией свертывания крови тромбин запускает противосверты-вающие механизмы (стимулирует выделение простациклина, отщепляет от протромбина ингибитор фактора Ха, активирует систему протеин S-C и др.), что позволяет локализовать свертывание крови местом повреждения. Помимо участия в механизмах гемостаза, тромбин, фиксируясь на эндотелиальной выстилке сосудов, стимулирует размножение фибробластов, активирует процесс разрастания клеток, индуцируемый факторами роста. Ретракция кровяного сгустка — уменьшение объема тромба с выделением сыворотки — происходит при участии контрактильных белков тромбоцитов и является заключительным этапом формирования тромба.

Свертывание крови в здоровом организме сопровождается одновременным повышением ее фибринолитической активности. Фибринолиз — ферментативное расщепление фибриновых волокон на растворимые фрагменты, которые в последующем удаляются из сосудистого русла, предупреждая блокаду кровеносных сосудов тромбами. Этот процесс осуществляется плазмином, образуемым из плазминогена. Фибринолиз, как и коагуляция, активируется двумя путями: активация по внешнему пути обусловлена поступлением в сосудистое русло активаторов плазминогена, освобождающихся из эндотелия при стазе крови, тканевой гипоксии, болевом раздражении, стрессе, активации протеина С и других воздействиях. Пусковым механизмом активации фибринолитической системы по внутреннему пути является возникающая при контакте с поврежденной сосудистой стенкой активация фактора XII при участии калликреина и высокомолекулярного кининогена. Компоненты фибринолитической системы крови представлены ниже.

Помимо ферментативного фибринолиза, существует неферментативный, связанный с гепарином, который вступает в комплексные соединения с тромбином, фибриногеном, антиплазминами, фактором XIII и др. Эти соединения обладают способностью лизировать фибрин S, ингибировать полимеризацию фибрин-мономера и стабилизацию фибрина фактором XIII.

Нарушения сосудисто-тромбоцитарного гемостаза играют важную роль в механизмах развития и прогрессирования нефрита.

II. Коагуляционные механизмы прогрессирования нефрита. Внимание исследователей к изучению нарушений коагуляции при нефрите возросло после того, как в 60-х годах впервые P.Vassalli и R.Mac Cluskey в эксперименте, P.Kincaid-Smith в биоптате почек больных с различными формами ГН обнаружили отложения фибрина в капиллярах клубочков и предположили, что локальная внутрисосудистая коагуляция способствует прогрессированию поражения почек. В проведенном исследовании биопсий почек 92 больных, наблюдавшихся в клинике им. Е.М.Тареева, внутригломерулярные депозиты фибрина были зафиксированы у 75% пациентов с прогрессирующим течением нефрита и только у 32 % пациентов с латентной его формой. С высокой частотой морфологические признаки внутрисосудистой коагуляции выявляют при волчаночном нефрите (BH). К.Kant и соавт. на материале повторных биопсий почек больных BH установили, что внутригломерулярный тромбоз предшествует развитию почечной недостаточности. V. Pollak считает основным критерием неблагоприятного прогноза при BH именно субэндотелиальные отложения фибрина, а не другие признаки активности почечного процесса (клеточные полулуния, субэндотелиальные иммунные депозиты). Образовавшийся при локальной внутрисосудистой коагуляции фибрин стимулирует пролиферацию эндотелиальных и мезангиальных клеток, ухудшает микроциркуляцию в клубочках, приводит к редукции капиллярного русла за счет замещения его участками гиалина и полями склероза, т.е. является реальным фактором прогрессирования нефрита с исходом в ХПН. О значении коагуляционных нарушений в прогрессировании нефрита свидетельствуют и результаты проведенных экспериментальных и клинических работ о свойствах гепарина, антиагрегантов, подавляющих процессы внутрисосудистой коагуляции, тормозить развитие нефрита.

Механизмы, приводящие к внутрисосудистой коагуляции с последующим образованием тромбов и отложением фибрина в клубочках почек при нефрите включают в себя нарушения пристеночных эффектов эндотелия, активацию тромбоцитарного и плазменного звеньев гемостаза, дисфункцию фибринолиза.

Среди инициальных (запускающих) факторов рассматривают отложение циркулирующих иммунных комплексов или образование их in situ, компоненты системы комплемента через XII фактор, микробные эндотоксины, тканевый фактор, выделяемый при повреждении тканей, тромбоцитарные факторы, кинины, простагландины. При включении неиммунных гемодинамических механизмов прогрессирования нефрита в условиях повышенного внутри-гломерулярного давления важное значение в тромбо(фибро)генезе в клубочках почек приобретает повреждающее действие ударной волны потока крови на эндотелий (shear stress). Вероятно, почки больше, чем другие органы, зависят от состояния эндотелия, так как в клубочковых капиллярах (в почках имеется до 2—2,5 млн сосудистых клубочков, в каждом из которых около 50 капиллярных петель) имеется почти 1/3 всего сосудистого эндотелия, содержащегося в организме.

Активации и/или повреждению эндотелия отводят центральное место во внутрисосудистом тромбообразовании при нефрите. На экспериментальных моделях нефрита было показано, что ультраструктурные и функциональные признаки повреждения эндотелия предшествуют образованию микротромбов в клубочках почек. Становясь мишенью действия иммунных комплексов, цитокинов и других медиаторов воспаления, эндотелиальные клетки сами продуцируют факторы, которые потенцируют иммунный ответ, вызывая локальную адгезию лейкоцитов к эндотелию, усиливая хемотаксис, фагоцитоз, сосудистую проницаемость, пролиферацию фибробластов и гладкомышечных клеток. Одновременно происходит изменение гемостатических функций сосудистого эндотелия с утратой присущего ему свойства тромборезистентности и усилением прокоагулянтных эффектов, что сопровождается выделением связанных с эндотелием факторов свертывания. У больных нефритом выявляют увеличение в плазме крови уровня фактора Виллебранда (ФВ), ингибитора активатора плазминогена (ПАИ) и снижение синтеза тканевого активатора плазминогена (АП), оксида азота (NO), простациклина. Эти факторы рассматривают как маркеры повреждения и/или активации эндотелия. Особого внимания заслуживает оценка эндотелиальных факторов в моче больных нефритом. В частности, по мере прогрессирования BH повышается экскреция с мочой ФВ, причем содержание не только антигена (который может быть представлен неактивными осколками, попадающими в мочу из плазмы), но и крупных функционально активных мультимеров ФВ, очевидно, почечного происхождения. В связи с этим персистирование высокого уровня активного ФВ в моче больных BH можно рассматривать, с одной стороны, как отражение активации (повреждения) сосудистого эндотелия клубочков почек, а с другой — как свидетельство прогрессирования нефрита. Другим признаком локального нарушения пристеночных эффектов сосудистого эндотелия является значительное снижение в моче активности тканевого АП и увеличение уровня ПАИ у больных тяжелыми формами ХГН и BH. Синтезируемые внутригломерулярными клетками разного типа (главным образом эндотелиальными, а также мезангиальными, эпителиальными) компоненты системы АП/ПАИ влияют на интенсивность процессов фибринолиза в почках. Результаты экспериментальных и клинических работ подтверждают значение недостаточного синтеза АП и высокой секреции ПАИ в образовании и пер-систировании фибриновых отложений в почках при нефрите. Помимо регуляции фибринолиза, компоненты системы АП/ПАИ регулируют интенсивность накопления или деградации внеклеточного матрикса. Ангиотензин II, эндотелии, трансформирующий фактор роста в, тромбоксан A2, тромбин и другие медиаторы, образующиеся в ходе воспаления при нефрите, стимулируют синтез ПАИ эндотелиальными и мезангиальными клетками почек, что приводит к замедлению расщепления плазми-ном основных компонентов мезангиального матрикса (протеогликанов, фибронектина, ламинина, коллагена IV типа) с последующим их накоплением.

Важную роль в механизмах развития и прогрессирования нефрита играют тромбоциты, которые участвуют в иммуновоспалительных реакциях и процессах коагуляции, активируясь одновременно с сосудистым эндотелием. Взаимодействия активированных тромбоцитов и секретируемых ими факторов с сосудистой стенкой многообразны. Острые эффекты активации тромбоцитов связаны в первую очередь с микротромбозом в капиллярах клубочков, долговременные эффекты проявляются продукцией факторов роста (тромбоцитарный фактор роста, трансформирующий фактора роста в, фибронектин и др.) с пролиферацией и изменением метаболизма эндотелиальных, мезангиальных клеток, фибробластов, ведущих к прогрессированию склероза почечной ткани. В наших исследованиях признаки активации тромбоцитов — усиление адгезии, гиперагрегация при стимуляции различными индукторами (АДФ, адреналином, коллагеном, арахидоновой кислотой), усиление метаболической активности (с изменением в тромбоцитах уровня ферментов — щелочной фосфатазы, дегидрогеназ лактата, сукцината и а-глицерофосфата) — сопутствовали активным, прогностически неблагоприятным формам ХГН и BH.

Активация тромбоцитов сопровождается вовлечением коагуляционного звена гемостаза с повышением уровня фибриногена, ПДФ в плазме крови и моче, увеличением РКФМ, XIII фактора и снижением уровня ATIII в плазме. При этом уровень активности XIII фактора в большей степени, чем другие показатели, коррелирует с прогрессирующим течением нефрита. Выраженность гиперкоагуляционных сдвигов крови у этих больных обусловлена в том числе и недостаточностью фибринолиза — низкой активностью тканевого АП и урокиназы в моче, высокой активностью ПАИ, антиплазминов (а2-макроглобулина, а2-антиплазмина, a1-антитрипсина) и снижением уровня гепарина в плазме. Среди этих показателей снижение активности АП в плазме крови, особенно в моче, а также отсутствие прироста активности после 20-минутной венозной окклюзии верхней конечности — наиболее информативные признаки неблагоприятного прогноза при ХГН и BH.

Локальная активация внутрисосудистого свертывания крови на определенных этапах может переходить в диссеминированный процесс. Патофизиологической основой ДВС является распространенное внутрисосудистое тромбообразование, блокирующее микроциркуляцию в органах, с потреблением факторов свертывания и фибринолиза и последующим развитием кровотечений. Однако ДВС-синдром относится к нечастым осложнениям ХГН: среди 600 наблюдаемых в клинике им. Е.М. Тареева больных ХГН нефротического типа ДВС-синдром зафиксирован только у 12 пациентов (2 %). Чаще ДВС-синдром развивается при подостром ГН и поражении почек в рамках системных заболеваний — при СКВ, синдроме Гудпасчера, геморрагическом васкулите и др. Так, клинико-лабораторные проявления ДВС (геморрагии, тромбозы, тромбоцитопения, снижение уровня фибриногена, антитромбина III, активация фибринолиза, увеличение в плазме крови продуктов деградации фибрина) были выявлены нами у 36 % больных быстропрогрессирующим BH, тогда как при менее тяжелых формах BH (с нефротическим и изолированным мочевым синдромом) его частота составила соответственно 13 и 5 %. При сравнении двух групп больных быстропрогрессирующим BH, леченных только иммунодепрессантами (I группа — 14 человек), и больных, леченных также антикоагулянтами и антиагрегантами (II группа — 18 человек), прогноз был лучше у больных, получающих терапию, корригирующую нарушения гемостаза. Частичное или полное восстановление функции почек удалось достичь у 33 % больных I группы и у 53 % больных II группы, что подтверждает важную роль коагуляционных механизмов в прогрессировании нефрита.

В эксперименте на различных моделях прогрессирующих заболеваний почек при использовании прямых методов микропункций установлено, что процесс тромбообразования с окклюзией сосудов приводит к изменению микрогемореологии в клубочках почек, нарушению окислительно-восстановительных реакций, развитию синдрома капиллярно-трофической недостаточности, ишемии и последующему склерозу. У больных ХГН и BH нарушена деформируемость эритроцитов, отмечается их гиперагрегация, которая проявляется усилением прочности эритроцитарных агрегатов, разрушающихся лишь при больших скоростях. Наиболее выраженные реологические сдвиги, вплоть до развития ги-перагрегациоиного синдрома (сладж), мы наблюдали именно у пациентов с прогрессирующим течением ГН и BH.

Таким образом, нарушения в системе гемостаза, в основе которых лежит тромбоцитарно-эндотелиальный механизм, тесно связанный на ранних этапах течения нефрита с иммунным воспалением, а на более поздних — с гемодинамическими сдвигами и пролиферативными процессами в клубочках, являются реальным фактором прогрессирования нефрита.