Тезисы Ветеринарного нефрологического конгресса
9–10 ноября 2022 г. Москва, отель «Милан»

Какие препараты и манипуляции в практике ветврача могут быть нефротоксичными

Надежда Сергеевна Крутицкая
президент Ассоциации ветеринарных врачей «НефроУроВет»
клиника «Ветерритория», Москва, Россия

Относительно большой кровоток в почках, их способность секретировать, реабсорбировать, концентрировать первичную мочу – основные физиологические особенности, направленные на обеспечение гомеостаза организма. Эти же особенности делают их уязвимыми к действию токсических продуктов и лекарственному повреждению. Но и ряд манипуляций так же может навредить функции почек. Наиболее часто мы сталкиваемся с гипергидратацией в результате инфузии, которая в значительной степени нарушает перфузию интерстиция. Доставку кислорода тканям почек, что приводит к гибели нефронов. Длительное время гипергидратация остается незаметной для врача. Нередко на начальных этапах мы видим снижение ментального статуса, гипорексию, снижение температуры и артериального давления. При УЗИ наблюдаем появление свободной жидкости в брюшной полости в следовых количествах. Довольно часто единственным признаком гипергидратации  может быть внезапно развившаяся диарея, для которой нет очевидных причин. Как правило, при развитии этого симптома увеличивают объем инфузии, усиливая гипергидратацию. На поздних стадиях гипергидратации мы наблюдаем одышку, не купируемую гипотермию, гипотонию, периферические отеки, выраженную депрессию. Наблюдаемая в этот период олигоанурия говорит о серьезном повреждении почек и необходимости экстренных мероприятий: введения диуретиков и экстракорпоральной детоксикации для выведения избытка жидкости.

В экспериментах было установлены следующие механизмы повреждения:

— сосудистые;

— гломерулярные;

— канальцевые.

Токсичные вещества повреждают различные клетки в почках. Наиболее изученный на данный момент механизм – некроз тубулярного эпителия, особенно участки проксимальных канальцев  и . Такая чувствительность к токсинам обусловлена более высокими метаболическими потребностями эпителия проксимальных отделов канальцев и их высокой зависимостью от кровотока. Также именно участки  и  обеспечивают основной объем секреции лекарственных средств.

Некоторые токсины, например, гентамицин, циспластин, значительно снижали почечный кровоток, скорость клубочковой фильтрации, что сопровождалось ответным повышением сосудистого сопротивления.

В нашей лекции мы рассмотрим действие основных, часто встречаемых нефротоксичных препаратов или препаратов с потенциальным нефротоксичным эффектом. Наиболее ярко развитие всех механизмов нефротоксичности показано на примере гентамицина.

Гентамицин – антибиотик, относящийся к группе аминогликозидов.

К другим препаратам группы относятся: стрептомицин, неомицин, канамицин, тобрамицин, амикацин, изепамицин.

Аминогдикозиды свободно фильтруются гломерулами. В канальцах их молекулы легко накапливаются в клетках канальцевого эпителия, где остаются длительное время. Эту способность молекула антибиотика приобретает в условиях физиологической кислотности мочи: аминокислотные группы в составе молекулы получает протон, приобретает катионную форму и свободно связывается с анионными фосфолипидами плазматической мембраны. После прохождения фосфолипидной мембраны молекула аминогликозида транспортируется в структуры клеток, меняя их функцию. Это приводит к активации циклов апоптоза и некроза клеток. Уже через 30 минут после перфузии культуры клеток или через 3 часа после применения гентамицина в эксперименте  отмечали снижение поглощения кальция и магния почками, увеличение экскреции этих ионов почками. Гентамицин конкурирует с белками, катионами и другими молекулами за белково – рецепторный комплекс, который обеспечивает реабсорбцию кальция и магния почками. Описанные изменения происходят до появления признаков повреждения клетки.

Дебрис, состоящий из погибших клеток, скапливается в просвете канальцев, что вызывает частичную или полную обструкцию канальцев. Обструкция нарушает отток мочи. В результате повышается гидростатическое давление в канальцах и капсуле Боумена, что, в свою очередь, ведет к снижению фильтрационного давления и клубочковой фильтрации. Это объясняет повышение креатинина крови. Интересно, что эффект сохраняется до тех пор, пока гентамицин сохраняется в клетках тубулярного эпителия. Возможно, цитокины окислительного стресса, в том числе вазоконстрикторы, вызывают сужение мезангилальных клеток и сосудов почек. Снижение клубочковой фильтрации связано и с реализацией механизма обратной гломерулярно – канальцевой связью, направленной на сохранение жидкости при активных ее потерях. Один из механизмов потерь жидкости – снижение реабсорбции в проксимальных отделах канальцев в результате повреждения щеточной каемки канальцевых эпителиоцитов.

Большую роль в реализации токсического действия аминоликозидов оказывает активация фосфолипазы, которая катализирует каскад арахидоновой кислоты. Результатом является синтез тромбксана А2. Также из арахидоновой кислоты синтезируется фактор активации тромбоцитов, который также обеспечивает сокращения мезангиальных клеток и снижает СКФ (3)

Таким образом, комбинация гентамицина со стероидными и нестероидными противовоспалительными средствами формирует нефротоксичную комбинацию. Также токсична комбинация аминогликозидов с диуретиками, циклоспорином, ванкомицином, цефалоспорином. Со стороны пациента факторами, усиливающими нефротоксичность, являются дегидратация и метаболический ацидоз, в частности.

Сокращение: НПВП, нестероидные противовоспалительные препараты (4)

Нефротоксичность аминогликозидов долгое время ограничивала их клиническое применение несмотря на то, что препараты этой группы резервных антибиотиков высокоэффективны в отношение грам – отрицательных бактерий и незаменимы в терапии тяжелых инфекций. Длительные химические исследования позволили создать новое поколение относительно безопасных аминогликозидов, например, амикацин. Также безопасность применения амногликозидов зависит от ряда клинических условий использования:

1. Пациент должен быть гидратирован. Известно, что дегидратация – один из факторов, усиливающих нефротоксические эффекты не только аминогликозидов. Даже без применения нефротоксичных препаратов механизмы, активирующиеся при дегидратации, особенно сопровождающиеся гиповолемией, оказывают повреждающее действие на почки.
2. Избегать применения нефротоксичных комбинаций с аминогликозидами.
3. Корректировать факторы пациента, которые могут усилить нефротоксическое действие аминогликозидов.
4. Контроль развития признаков повреждения почек при терапии аминогликозидами:
   1. Контроль диуреза.
   2. Контроль электролитных нарушений, в том числе уровень ионизированного кальция.
   3. Контроль плотности мочи, глюкозурии, протеинурии – признаков острого канальцевого некроза.
   4. Контроль изменений тренда соотношения ГГТ/креатинин мочи.

Гамма–глютамилтраснфераза (ГГТ) — фермент, который присутствует на мембранах клеток многих тканей. Наиболее высокая концентрация ГГТ отмечается в почках, печени, поджелудочной железе, где фермент экскректируется на просветной поверхности клеток, активно участвующих в реабсорбции и секреции. Как правило, это клетки с хорошо развитой клеточной каймой, например, клетки проксимальных отделов канальцев. Обычно в моче содержится небольшое количество ГГТ. Но при разрушении эпителиальных клеток, повреждение щеточной каемки тубулярного эпителия, уровень ГГТ в моче повышается.

Следовательно оценка тренда прироста соотношения ГГТ/креатинин является ранним маркером развития острого канальцевого некроза при применении нефротоксичных препаратов.

Для контроля первое исследование соотношения проводят перед началом применения амикацина. Далее исследования повторяют каждые 3 дня. При изменении состояния пациента, появлении косвенных признаков нарушения функции почек, исследование соотношения мы рекомендуем проводить измерение раньше, чем через 3 дня. Прирост значений в 3 раза и более является показанием для отмены препарата.

Применение гентамицина в клинической практике в настоящее время ограничено и не рекомендуется из–за высокoго нефртокисичного потенциала.

Препаратами, которые оказывают цитотоксическое действие на канальцевый эпителий, являются амофотерицин и циспластин.

Молекула амфотерицина обладает липофильными свойствами, свободно проникает внутрь клетки, нарушая ее функцию. Амфотерицин способен менять пластичность клеточной мембраны, усиливая ее проницаемость для гидрофильных веществ. В итоге сочетание повреждающих механизмов ведет к гибели клеток и нарушению функции проксимальных канальцев. В частности, повышается экскреция ионов и воды. Включаются внутренние механизмы противодействия дегидратции, которые направлены на снижение скорости клубочковой фильтрации: вазоконстрикция, снижение фильтрационого давления и др.

Циспластин – препарат, активно применяемый в онкологической практике. Также обладает нефротоксичностью, которая развивается по описанным ранее путям. Однако, пусковым фактором является деградация ядерного материала клетки молекулой циспластина.

Профилактикой нефротоксичного действия циспластина является нагрузка жидкостью перед применением этого препарата. Таким образом ускоряется выведение препарата, молекулы которого не успевают в большом количестве накопиться в клетках.

НПВС (нестроидные противовоспалительные средства) — группа лекарственных средств, которые широко применяются в ветеринарной медицине. Спектр их применения широк: от периоперационной анальгезии до контроля синдрома хронической боли.

Действие препарата заключается в не перманетном ингибировании цикла арахидоновой кислоты, что ведет к подавлению процессов воспаления через снижение синтеза циклооксигеназы. Результат ингибирования: снижение синтеза простогландинов и простациклинов, снижение интенсивности процессов воспаления.

На данный момент выявлено 2 типа СОХ: СОХ1 и СОХ2.

СОХ 1 синтензируется институативно, его конечные продукты активно участвуют в поддержании гомеостаза в желудке, кишечнике, почках. COX 2 выделяются макрофагами  при их активации, реализуя таким образом воспалительные реакции.

Важно учитывать физиологическую роль, которую реализуют простагландины в почках: регуляция кровотока в почках, обеспечение скорости клубочковой фильтрации за счет вазодилятации, приносящей артериолы, ингибирование ренина и РААС по типу отрицательной обратной связи, ингибирование активности АДГ, снижение реабсорбции натрия и хлоридов в восходящем отделе петли Генле и собирательных трубочках. Блокирование этих механизмов поддерживает длительную вазоконстрикцию сосудов почек, снижает фильтрационное и перфузионное давление, что ведет к реализации цитотоксического, сосудистого и гломерулярного повреждения почек.

Однако НПВС занимают достойное место в плане анальгезии пациентов. Их безопасное клиническое применение основывается на ряде правил, разработанных на основании химико – фармакологических особенностей современных препаратов, патофизилогических механизмов нефротоксичности:

1. использовать препараты избирательного действия, что позволяет сохранить физиологический потенциал НПВС, ингибируя преимущественно провоспалительные пути их действия. Таким образом снижается риск развития побочных эффектов.
2. не применять НПВС в нефротоксичных комбинациях. Например: фуросемид + НПВС, СПВС + НПВС, аминогликозиды + НПВС, НПВС + иАПФ, БРА
3. при необходимости применения совместно с иАПФ или БРА контролировать функцию почек: удельный вес мочи, наличие глюкозурии, протеинурии, азотемии, гипокалиемии, гиперфосфатемии. Важным пунктом контроля функции почек является оценка темпа диуреза. Рекомендации актуальны и при применении НПВС в монорежиме.
4. Не применять НПВС у пациентов с дегидратацией, гиповолемией, гипотонией, гипотермией, гастроинтестинальными симптомами. Развитие НПВС – индуцированного гастрита может также привести к развитию острого повреждения почек в результате дегидратации и гиповолемии.

ИАПФ, БРА, амлодипин – препараты, оказывающие в той или иной степени действие на сосуды почек. Так иАПФ и БРА блокируют механизмы вазоконстрикции выносящей артериолы, снижая, таким образом, давление внутри гломерулы, которое обеспечивает гиперфильтрацию, потери белка с мочой и ускоряет развитие профибротических процессов в почках. Известно, что профибротические потери играют важную роль в развитии хронических изменений в почках. Однако, в неблагоприятных условиях, нефротоксичных комбинациях, эти препараты проявляют все свои побочные эффекты. В частности, приводят к развитию острого повреждения почек.

Нефротоксичность обычно проявляется в виде острого канальцевого некроза, как при интоксикации гентамицином или цисластином. Но может проявляться и в виде острого интерстициального нефрита, например, при интоксикации НПВС, СПВС. Механизмы, по которым в процесс вовлекается интерстиций, на данный момент не известны. В медицине человека предполагают развитие реакции идиосинкразии, но доказательств этому пока недостаточно.

Первые изменения при остром канальцевом некрозе и интерстициальном нефрите можно найти в моче: снижается удельный вес мочи, возможно появление глюкозурии, умеренной протеинурии, лейкоцитурии. Изменения общего состояния питомца владельцы часто списывают на проявления основного заболевания: развитие апатии и гиподинамии, гипорексии до анорексии, рвота. Таким образом, владельцы не обращаются в клинику и продолжают прием нефротоксичного препарата. Также и врачи могут не выявить вовремя угрожающие жизни заболевания, если в первые сутки будут полагаться только на показатели крови.  Как правило, появление азотемии отмечается через 24–72 часа от инициации острого повреждения почек.

В диагностике острого повреждения почек очень важно оценивать и уровень электролитов крови. Дисэлектремии широкого спектра — частая находка при остром повреждении почек. Так мы можем выявить гипокалиемию или гиперкалиемию. Нарушение функции почек, особенно с вовлечением дистальных канальцев и собирательных трубочек, может   нарушить баланс натрия и хлора. А некоторые нефротоксины могут вызвать и тяжелые нарушения фосфорно – кальциевого обмена. Например, препараты, содержащие холекальциферол.

Холекальциферол (1,25 – дигидрохолекальциферол) – жирорастворимый витамин, регулирующий кальций – фосфорный баланс в организме. Животные получают его из пищи в результате реабсорбции из кишечника при участии желчных кислот и белков – траспортеров. Белки переносят провитамин D в печень, где формируется его малоактивная форма кальцидиол. Дальнейшие преобразования в активную форму (кальцитриол) происходят в тубулярном эпителии проксимальных канальцев.

Холекальциферол относится к стероидным гормонам и участвует в реализации большого спектра биологических реакций в организме. Но основная его роль: реабсорбция кальция и фосфора из кишечника почками, мобилизация кальция и фосфора костной ткани по остеокластическому механизму.

Холекальциферол выпускается как самостоятельное лекарственное средство в виде капель или капсул, так и входит в состав различных БАД, кормовых добавок и роденцитидов (например, Квинтокс).

Интоксикация сопровождается неспецифическими системными симптомами, азотемия проявляется через 24 – 48 часов, но во многом зависит от тяжести интоксикации. Первыми признаками отравления является повышение уровня кальция, за которым повышается и фосфор, часто превышая уровень кальция. Более подробно про интоксикацию холекальциферолом расскажет Наталия Прокофьева.

Список литературы:

1. Marcelo Vargas Gonçalves at allOverhydration in acute kidney injury: Is it always a menace to critically ill patients? A survival study using bioimpedance spectroscopy,Clinical Nutrition ESPEN,Volume 49,2022,Pages 499-503,ISSN 2405-4577,https://doi.org/10.1016/j.clnesp.2022.02.115.
2. Szymczak A, Kusztal M, Krajewska M. Overhydration: A cause or an effect of kidney damage and how to treat it. Adv Clin Exp Med. 2021 Feb;30(2):219-227. doi: 10.17219/acem/132035. PMID: 33636058.
3. Langston C, Gordon D. Effects of IV Fluids in Dogs and Cats With Kidney Failure. Front Vet Sci. 2021 Apr 20;8:659960. doi: 10.3389/fvets.2021.659960. PMID: 33959654; PMCID: PMC8093391
4. Randjelovic P, Veljkovic S, Stojiljkovic N, Sokolovic D, Ilic I. Gentamicin nephrotoxicity in animals: Current knowledge and future perspectives. EXCLI J. 2017 Mar 24;16:388-399. doi: 10.17179/excli2017-165. PMID: 28507482; PMCID: PMC5427480.
5. Perazella MA. Drug-induced renal failure: update on new medications and unique mechanisms of nephrotoxicity. Am J Med Sci. 2003 Jun;325(6):349-62. doi: 10.1097/00000441-200306000-00006. PMID: 12811231.
6. Santos C. X. C. et al. Mechanisms and implications of reactive oxygen species generation during the unfolded protein response: roles of endoplasmic reticulum oxidoreductases, mitochondrial electron transport, and NADPH oxidase //Antioxidants & redox signaling. – 2009. – Т. 11. – №. 10. – С. 2409-2427.
7. Jose M. Lopez-Novoa, Yaremi Quiros, Laura Vicente, Ana I. Morales, Francisco J. Lopez-Hernandez,New insights into the mechanism of aminoglycoside nephrotoxicity: an integrative point of view,Kidney International,Volume 79, Issue 1,2011,Pages 33-45,ISSN 0085-2538,https://doi.org/10.1038/ki.2010.337
8. D. Adelman, W. L. Spangler, F. Beasom, G. Ishizaki, G. M. Conzelman, Furosemide Enhancement of Experimental Gentamicin Nephrotoxicity: Comparison of Functional and Morphological Changes with Activities of Urinary Enzymes, The Journal of Infectious Diseases, Volume 140, Issue 3, September 1979, Pages 342–352, https://doi.org/10.1093/infdis/140.3.342
9. Angela Aliberti, Patrick Allard, Arturo Anadón at all. Editor(s): Ramesh C. Gupta, Biomarkers in Toxicology,Academic Press,2014,Pages xiii-xix, ISBN 9780124046306,https://doi.org/10.1016/B978-0-12-404630-6.00070-1. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124046306000701
10. https://www.vin.com/apputil/content/defaultadvaspxpId=11147&id=3846319&print=1
11. https://www.vin.com/apputil/content/defaultadvaspx?pId=11147&id=3846319&print=1
12. Cisplatin nephrotoxicity: Mechanisms and renoprotective strategies Pabla, N. et al.Kidney International, Volume 73, Issue 9, 994 – 1007Lucas GNC, Leitão ACC, Alencar RL, Xavier RMF, Daher EF, Silva Junior GBD. Pathophysiological aspects of nephropathy caused by non-steroidal anti-inflammatory drugs. J Bras Nefrol. 2019 Jan-Mar;41(1):124-130. doi: 10.1590/2175-8239-JBN-2018-0107. Epub 2018 Sep 21. PMID: 30281062; PMCID: PMC6534025.
13. https://bpspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/bcp.13216
14. Bartges JW. Chronic kidney disease in dogs and cats. Vet Clin North Am Small Anim Pract. 2012 Jul;42(4):669-92, vi. doi: 10.1016/j.cvsm.2012.04.008. Epub 2012 May 19. PMID: 22720808.