Spis treści
Wprowadzenie
Ostra niewydolność nerek, nazywana przez specjalistów ostrym uszkodzeniem nerek, jest częstym problemem w praktyce klinicznej. Zależnie od przyjętej definicji odpowiada za około 5% przyjęć do szpitala w trybie ostrego dyżuru, a w szerokim przedziale czynników wywołujących mieści się i najłagodniejsza przednerkowa niewydolność nerek, i najcięższa ostra martwica cewek nerkowych. Wskaźniki powikłań i zgonów są
wysokie, zwłaszcza gdy ciężkiej, wymagającej leczenia nerkozastępczego ostrej martwicy cewek nerkowych towarzyszy niewydolność innych narządów, nie ma jednak żadnej swoistej metody leczenia. Jakie metody wydają się najbardziej obiecujące?
Patofizjologia ostrej martwicy cewek nerkowych
Opracowanie racjonalnych i skutecznych strategii leczenia jakiejkolwiek choroby wymaga zrozumienia jej patogenezy, która w ostrej martwicy cewek nerkowych bez wątpienia jest złożona (ryc. 1). 1, 2

Rycina 1. Procesy patofizjologiczne odpowiedzialne za rozwój ostrej martwicy cewek nerkowych
Zaburzenia w obrębie śródbłonka
Ogromna liczba dowodów z badań doświadczalnych i klinicznych wskazuje, że w zapoczątkowaniu i utrwalaniu ostrej martwicy cewek nerkowych istotną rolę odgrywają zaburzenia przepływu nerkowego i upośledzenie czynności śródbłonka.
- Zwykle obserwuje się skurcz naczyń wewnątrznerkowych i zwiększoną wrażliwość naczyń nerki na działanie takich leków kurczących naczynia, jak noradrenalina lub endotelina. W niektórych modelach doświadczalnych wykazano, że zahamowanie endoteliny zmniejsza te zaburzenia.
- Dochodzi do upośledzenia autoregulacji przepływu nerkowego, w niektórych modelach doświadczalnych pogłębiającego się pod wpływem antagonistów śródnerkowego kanału wapniowego.
- Przekrwieniu zewnętrznej części rdzenia nerki towarzyszy aktywacja cząsteczek adhezyjnych w tej okolicy, a zahamowanie ich działania zapobiega w niektórych modelach ostremu niedokrwiennemu uszkodzeniu nerki.
- Wiele funkcji śródbłonka ulega upośledzeniu, prawdopodobnie przez reaktywne formy tlenu, a skutkiem jest zakłócenie delikatnej równowagi między wytwarzaniem związków rozszerzających naczynia i wytwarzaniem związków naczyniokurczących na korzyść tych ostatnich.
Mechanizm uszkodzenia cewek nerkowych
Ostrą martwicę cewek nerkowych cechuje martwica komórek cewek, również w segmencie S3 cewki bliższej, w regionie przekrwienia zewnętrznej części rdzenia nerki, zwykle zajętym w przebiegu choroby. Użycie słowa „martwica” wprowadza jednak w błąd, bo może sugerować, że chodzi o swoisty mechanizm śmierci komórki w jakichkolwiek okolicznościach. Trzeba tu podkreślić, że jeśli dochodzi do martwicy komórek, dzieje się to nie w początkowym, lecz w końcowym stadium procesu, a korzyści terapeutyczne mogłoby przynieść poznanie wczesnych mechanizmów inicjujących ten proces. Wyniki biopsji nerki u chorych z ostrą martwicą cewek nerkowych ujawniają zwykle ogniska zapalenia, do których dawniej nie przywiązywano większej wagi, bo uznawano je za jeszcze jedną cechę spotykaną od czasu do czasu. Ostatnio jednak poznano znaczenie komponenty zapalnej w ostrym niedokrwiennym uszkodzeniu nerki. Podjęto drobiazgową analizę, mającą wyjaśnić zmiany zachodzących w odpowiedzi na niedokrwienie nerki i wznowienie w niej przepływu.
- • Zwiększenie stężenia wapnia w komórce, prawdopodobnie w odpowiedzi na niedotlenienie, ma różne następstwa, w tym aktywację kalpainy i innych proteaz cysteiny.
- Proteazy cysteiny są skierowane przeciw różnym celom w komórce, co prowadzi do utraty prawidłowej polaryzacji błon za sprawą ATPazy Na+/K+ i integryn, umiejscowionych zwykle w bocznej części błony podstawnej, które zostają przemieszczone do cytoplazmy i na powierzchnię szczytową. Utrata polaryzacji uniemożliwia m.in. prawidłowy transport sodu w cewkach nerkowych.
- Aktywacja wielu różnych proteaz cysteiny zapoczątkowuje szlak przemian wywołujących proces zapalny i śmierć komórki na drodze apoptozy.
- Zarówno żywe komórki, jak i obumarłe w wyniku apoptozy lub martwicy są złuszczane do światła cewek nerkowych.
Wszystkie te zjawiska są przedmiotem badań złożonych wpływów modulujących. Na przykład w wielu modelach doświadczalnych hamowanie pobudzającej syntazy tlenku azotu (iNOS – inducible nitric oxide synthase) wywiera wpływ ochronny i może indukować wytwarzanie syntazy tlenku azotu śródbłonka (eNOS – endothelial nitric oxide synthase).
Wpływ na czynność cewek nerkowych
Różnego rodzaju uszkodzenia cewek nerkowych wpływają na ich czynność na wiele odmiennych sposobów. W różnym czasie i w rozmaitych modelach zaobserwowano (ryc. 2):

Rycina 2. Możliwe mechanizmy zaburzeń przesączania kłębuszkowego w przebiegu ostrej martwicy cewek nerkowych
- zaburzenia reabsorpcji sodu w cewce bliższej, prowadzące do zwiększenia jego stężenia w cewce dalszej i aktywacji mechanizmów cewkowo-kłębuszkowego sprzężenia zwrotnego, co z kolei zmniejsza przepływ krwi przez kłębuszki i filtrację; zjawisko to znane jest pod nazwą sukcesu ostrej nerki (acute renal success), ponieważ zmniejszenie przesączania kłębuszkowego zapobiega gwałtownej utracie sodu, który nie może być wchłaniany zwrotnie w uszkodzonych cewkach nerkowych
- zwrotne wyciekanie przesączu ze światła cewki do okołocewkowej tkanki śródmiąższowej, skąd jest ona reabsorbowana do krwi
- zaczopowanie cewek przez wałeczki, które to zjawisko jest czymś więcej niż zatkanie rynny zwiędłymi liśćmi, ponieważ w pewnych badaniach doświadczalnych wykazano, że zahamowanie aktywnego procesu adhezji, odbywającego się za pośrednictwem integryn, może osłabić ich wpływ.
Leczenie zwykle nieskuteczne
Nie poczyniono ostatnio większych postępów w leczeniu chorych z ostrą niewydolnością nerek. Działania nadal koncentrują się na zwalczaniu powikłań zagrażających życiu, przywróceniu właściwej objętości krwi w łożysku naczyniowym, usuwaniu toksyn nerkowych i zapobieganiu ich wpływom, wykluczeniu przeszkód w drogach moczowych i zapaleń nerek, a także – u bardzo wielu chorych z ostrą martwicą cewek nerkowych – intensywnemu leczeniu nadmiernej krzepliwości, a następnie podjęciu czasowego leczenia nerkozastępczego, jeśli jest konieczne. Nie opracowano żadnych nowych metod, w ostatnim dziesięcioleciu dowiedziono tylko, że stosowanie zalecanych wcześniej powszechnie leków moczopędnych i dopaminy nie przynosi korzyści.
Stosowanie leków moczopędnych, a zwłaszcza działającego w obrębie pętli Henlego furosemidu, opierało się na założeniu, że zahamowanie transportu sodu zahamuje zapotrzebowanie cewek nerkowych na tlen, co byłoby korzystne w warunkach ich niedokrwienia, a dzięki zwiększonej diurezie wypłukane zostaną upośledzające drożność cewek wałeczki. Okazało się, że korzyści kliniczne są niewielkie. W przeprowadzonej niedawno metaanalizie oceniającej wpływ furosemidu na zapobieganie ostrej niewydolności nerek uwzględniono dziewięć randomizowanych badań z grupą kontrolną, w których uczestniczyło ogółem 849 chorych. Stwierdzono, że lek podawany w dawkach do 2 g/24h nie przynosi korzyści klinicznych, a przede wszystkim nie przywraca czynności nerek ani nie wydłuża przeżycia. 3
Podawanie małych, tzw. nerkowych dawek dopaminy zalecano wychodząc z założenia, że działając miejscowo w nerkach, może ona swoiście i korzystnie wpływać na przepływ nerkowy w warunkach niedokrwienia. Nawet jeśli zapomnimy o ważnym argumencie, że nie wyjaśnia to w pełni ani właściwie jakiegokolwiek wpływu dopaminy na czynność nerek, których wydolność jest upośledzona, pozostaje faktem, że dobrej jakości badania potwierdziły dziś jej nieskuteczność w zapobieganiu i leczeniu ostrej niewydolności nerek w sytuacjach klinicznych, w których była zalecana. 4
Jakie są perspektywy?
Monoterapia nie wystarczy
Termin „ostra martwica cewek nerkowych” oznacza w praktyce klinicznej stan wywołany wstrząsem hemodynamicznym, posocznicą lub działaniem toksyn nerkowych, kiedy nerka przestaje właściwie pracować, a jej prawidłowa czynność nie powraca zaraz po względnym wyrównaniu krążenia, opanowaniu posocznicy ani usunięciu toksyn. Ta złożona odpowiedź nerki na uszkodzenie świadczy o tym, że byłoby naiwnością sądzić, iż zasadniczą rolę w każdym przypadku jej uszkodzenia odgrywa pojedynczy patomechanizm. To nie zadyszka i nie ma jednego skutecznego leczenia. Ostra martwica cewek nerkowych w każdym przypadku, nawet u tego samego chorego jest skutkiem działania różnych czynników uszkadzających różne części nerki w różnym czasie, a nadzieje na opracowanie przydatnej metody leczenia zależą od możności zidentyfikowania konkretnych zmian zachodzących w konkretnej nerce u konkretnego chorego w konkretnym czasie.
Co dzieje się w nerce konkretnego chorego w określonym czasie?
Smutne, że w praktyce klinicznej nie ma wciąż lepszych metod rutynowej oceny stanu nerek niż wprowadzenie cewnika do pęcherza moczowego i godzinowa zbiórka moczu. Zwiększające się stężenie kreatyniny w surowicy świadczy o tym, że nerki już od pewnego czasu nie pracują prawidłowo. Rozpaczliwie potrzebujemy nerkowego odpowiednika elektrokardiogramu, który ostrzegałby przed niedokrwiennym uszkodzeniem i pozwalał je zlokalizować, nerka jednak mniej chętnie udostępnia swe tajemnice niż serce i nie opracowano na razie takiej techniki. Co mogłoby pomóc? Być może informacje o genetycznych predyspozycjach, opracowanie biologicznych markerów swoistych dla określonych szlaków przemian prowadzących do uszkodzenia nerki i doskonalsze techniki obrazowania.
Predyspozycje genetyczne
Jedną z najczęstszych przyczyn ostrej martwicy cewek nerkowych jest posocznica. Coraz bardziej oczywiste się staje, że indywidualna odpowiedź chorego na posocznicę zależy w pewnym stopniu od jego genetycznych predyspozycji. 5 W przyszłości prawdopodobnie będzie można stwierdzić, że jeden chory jest bardziej niż drugi narażony na procesy X, Y lub Z zachodzące w nerkach, ale już nie na procesy A, B lub C. Byłby to krok w kierunku racjonalnego leczenia.
Markery biologiczne swoiste dla szczególnych szlaków przemian prowadzących do uszkodzenia nerek
W piśmiennictwie wymienia się liczne rozmaite markery uszkodzenia nerek oznaczane w moczu lub surowicy, a każdy z nich uważany jest za ważny wczesny sygnał ostrzegający, że z nerką dzieje się coś niedobrego. Wprowadzany dziś nowy marker tego rodzaju dość rozważnie nazwany został cząsteczką uszkodzenia nerek 1 (KIM-1 – kidney injury molecule 1). Jest to białko błonowe typu 1 z domenami pozakomórkowej immunoglobuliny i mucyny, działające jako cząsteczka regulująca indukowany przez przepływ sygnał wapniowy. Ulega ono ekspresji w komórkach cewki bliższej, a w odpowiedzi na uszkodzenie cewek gwałtownie i znacząco zwiększa się jego uwalnianie do moczu. 6 Przydatność kliniczna tego białka i jego prekursorów jest jednak ograniczona i nie są one oznaczane rutynowo. Świadczą wprawdzie o uszkodzeniu nerki, ale nie wiadomo jakim, a bez tego nie da się zastosować swoistego leczenia. Cóż więc można zrobić lepszego?
Lepsze poznanie różnych procesów martwiczych, apoptotycznych i zapalnych odpowiadających za uszkodzenie nerki bez wątpienia dostarczyłoby przydatnych informacji o roli nadmiernej lub niedostatecznej ekspresji określonych genów, a śledzenie ich transkrypcji wyjaśniłoby, które w danej chwili i w określonym procesie biorą udział. 7 Mówiąc po prostu, techniki te pozwoliłyby mierzyć stężenia wszystkich typów matrycowego RNA w komórce lub tkance. Miałoby to ogromne znaczenie w praktyce onkologicznej, pozwoliłoby bowiem na podstawie cech ekspresji genu wyróżnić poszczególne odmiany choroby, uważanej dotąd za jednorodną, i ukierunkować leczenie.
Doskonalsze techniki obrazowania narządów
Nefron jest złożoną strukturą trójwymiarową, a uszkodzenie którejkolwiek jego części z jakiegokolwiek powodu zaburza jego czynność. Badania obrazowe mają na celu przede wszystkim wykluczenie utrudnienia odpływu moczu, a czasem też ocenę przepływu i drożności naczyń tętniczych i żylnych. Żadna z dostępnych dziś rutynowych technik obrazowania narządów nie pozwala na ocenę procesów toczących się w poszczególnych rejonach miąższu nerki, jest jednak niemal pewne, że trzeba będzie wyodrębnić wiele ze zmian dziś wrzucanych do jednego worka z napisem „ostra martwica cewek nerkowych”. Jakie są perspektywy?
Rycina 3 przestawia montaż obrazów tomografii rezonansu magnetycznego (MRI) i angiografii: szczegółowość obrazu jest zdumiewająca i jeszcze kilka lat temu niewyobrażalna. Są wprawdzie zastrzeżenia dotyczące podawania gadolinu chorym z uszkodzoną czynnością nerek, ale nowe techniki MRI, umożliwiające ocenę niedokrwienia, zapalenia i innych procesów, pozwalają na ocenę, co dzieje się w poszczególnych regionach nerki, a nawet na stwierdzenie, że u danego chorego w określonym rejonie toczy się określony proces, co daje podstawy do racjonalnej interwencji leczniczej.
Rycina 3. Seria obrazów tomografii rezonansu magnetycznego i angiografii nerek pozwala uzyskać znakomitą rozdzielczość przestrzenną
Możliwości skutecznego leczenia
Wszystko da się przewidzieć z wyjątkiem przyszłości. Co więc można zdziałać na tym etapie wiedzy o patogenezie choroby?
Leki wazoaktywne
W pewnych okolicznościach za niektóre aspekty ostrej martwicy cewek nerkowych odpowiada niedokrwienie – w takich przypadkach pomocne powinno być usprawnienie przepływu nerkowego. Próbowano stosować dopaminę, lek o wielorakich działaniach, okazała się jednak nieskuteczna, zwłaszcza gdy bezkrytycznie podawano ją wszystkim chorym, u których rozpoznano ostrą martwicę cewek nerkowych. Nie oznacza to jednak, że wszystkie leki wazoaktywne są nieskuteczne. Na dalsze badania zasługuje fenoldopam, agonista receptora dopaminergicznego A1. Z niedawnej metaanalizy randomizowanych badań z grupą kontrolną, w których obserwowano łącznie 1290 chorych wynika, że fenoldopam zmniejsza ryzyko rozwoju ostrego uszkodzenia nerek (iloraz szans OR 0,43; 95% CI 0,32-0,59), konieczność leczenia nerkozastępczego (0,54; 0,34-0,84) i ryzyko zgonu w trakcie hospitalizacji (0,64; 0,45-0,91). 8
Czynniki wzrostu i komórki macierzyste
W ostrej martwicy cewek nerkowych proces zdrowienia zależy od regeneracji komórek, a wiele obserwacji z badań na zwierzętach świadczy o tym, że przyspieszają go czynniki wzrostu. W jednym z wieloośrodkowych badań klinicznych wykazano, że schemat leczenia, na który składa się podawanie rekombinowanego ludzkiego insulinopodobnego czynnika wzrostu 1, jest nieskuteczny, przed wykorzystaniem innych czynników wzrostu powstrzymuje natomiast obawa o bezpieczeństwo chorych. Nie oznacza to jednak, że zasada jest błędna, a robiące wrażenie wyniki badań na zwierzętach skłaniają do podejmowania dalszych prób leczenia ostrej martwicy cewek nerkowych czynnikami wzrostu. Wielu nefrologów zaskoczyło, że dobrze im znana erytropoetyna nie tylko zwiększa liczbę erytrocytów, ale także sprzyja regeneracji nerki, zapobiegając apoptozie. W modelu niedokrwiennego uszkodzenia nerki podana po sześciu godzinach od wystąpienia niedokrwienia istotnie zmniejszała uszkodzenie tkanek i upośledzenie czynności narządu. 9
Czynniki wzrostu przyniosły już wiele praktycznych korzyści klinicznych, w kilku przypadkach nawet większych niż erytropoetyna w leczeniu niedokrwistości pochodzenia nerkowego. Ze swojej ponad 20-letniej praktyki nefrologicznej pamiętam kilku młodszych ode mnie pacjentów z niedokrwistością, którzy zmarli z powodu nieodwracalnych następstw przeładowania żelazem wskutek wielokrotnego przetaczania krwi. Trwa dyskusja, czy docelowe stężenie hemoglobiny powinno wynosić 11 g/dl czy 12,5 g/dl.
Coraz atrakcyjniejsze wydaje się wprowadzanie komórek zdolnych do odtworzenia uszkodzonej części narządu, ostrożnie podchodzi się jednak do zagadnienia, czy właściwe jest wykorzystywanie w tym celu komórek macierzystych. Tak naprawdę nie są one na razie stosowane w żadnej z dziedzin medycyny, a wstrzykiwanie ich po prostu do uszkodzonej nerki wydaje się nierealne. 10
- 1. Schrier RW, Wang W, Poole B, Mitra A. Acute renal failure: definitions, diagnosis, pathogenesis, and therapy. J Clin Invest 2004;114:5–14.
- 2. Goligorsky MS. Whispers and shouts in the pathogenesis of acute renal ischaemia. Nephrol Dial Transplant 2005;20:261–6.
- 3. Ho KM, Sheridan DJ. Meta-analysis of frusemide to prevent or treat acute renal failure. BMJ 2006;333:420–5.
- 4. Kellum JA, Decker JM. Use of dopamine in acute renal failure: a meta-analysis. Crit Care Med 2001;29:1526–31.
- 5. Jaber BL, Pereira BJ, Bonventre JV, Balakrishnan VS. Polymorphism of host response genes: implications in the pathogenesis and treatment of acute renal failure. Kidney Int 2005;67:14–33.
- 6. Han WK, Bailly V, Abichandani R, Thadhani R, Bonventre JV. Kidney injury molecule-1 (KIM-1): a novel biomarker for human renal proximal tubule injury. Kidney Int 2002;62: 237–44.
- 7. Yuen PS, Jo SK, Holly MK, Hu X, Star RA. Ischemic and nephrotoxic acute renal failure are distinguished by their broad transcriptomic responses. Physiol Genomics 2006:25;375–86.
- 8. Landoni G, Biondi-Zoccai GG, Tumlin JA et al. Beneficial effect of fenoldopam in critically ill patients with or at risk of acute renal failure: a meta-analysis of randomized clinical trials. Am J Kidney Dis 2007;49:56–68.
- 9. Johnson DW, Pat B, Vesey DA et al. Delayed administration of darbepoetin or erythropoietin protects against ischemic acute renal injury and failure. Kidney Int 2006;69:1806–13.
- 10. Duffield JS, Park KM, Hsiao LL et al. Restoration of tubular epithelial cells during repair of the postischemic kidney occurs independently of bone marrow-derived stem cells. J Clin Invest 2005;115:1743–55.
Następny artykuł: