Концентрация прокальцитонина в моче и крови у здоровых людей

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Одним из наиболее значимых проектов, реализованных в последние десятилетия, стал проект расшифровки генома человека. На сегодняшний день реализуется другой не менее масштабный проект – изучение протеома человека. Параллельно с исследованием плазмы крови исследуется белковый состав и других биологических жидкостей, например мочи [3, 4, 9, 24], слезы [5, 18], cлюны [6, 10, 23], эякулята [1] и т.д. [11, 12, 13]. Сравнительный анализ одного и того же белка в различных биологических жидкостях организма человека помогает точнее понять его роль и особенности обмена, а также клинико-диагностическое значение определения его концентрации [11, 14].

Прокальцитонин (ПТК) представляет собой небольшой белок, состоящий из 116 аминокислот. Исследование его сывороточной концентрации широко используется для диагностики синдрома системной воспалительной реакции и сепсиса [16, 19]. Однако до сих пор остается нерешенным вопрос о биологической роли и обмене этого соединения в организме человека [16, 19]. В связи с этим закономерный интерес представляют результаты исследования содержания ПКТ не только в сыворотке крови, но и в других биологических жидкостях как у здоровых лиц, так и при различных состояниях и заболеваниях [4, 6, 11–13].

Моча является одной из наиболее доступных для исследования жидкостей человеческого организма [3, 14]. Однако в доступной литературе представлено незначительное количество работ, посвященных изучению уровня ПКТ в моче. Приведены результаты исследования этого белка в моче – при воспалении легких в сочетании с бактериурией [15], а также при различных заболеваниях мочевыделительной системы [2, 7, 17, 21]. При этом в ряде исследований использовался полуколичественный метод определения концентрации ПКТ, характеризующийся недостаточной точностью [2]. Учитывая доступность образцов мочи для изучения, в литературе представлено явно недостаточное число работ, приводящих результаты сравнительного исследования содержания ПКТ в сыворотке крови и моче. Представленные данные обосновывают интерес к проведению дальнейших исследований, в первую очередь у здоровых людей, для формирования референсных значений для мочи.

Цель исследования – изучить и сравнить концентрацию ПКТ в образцах мочи и сыворотке крови у здоровых людей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выполнено одномоментное обсервационное исследование типа «случай – контроль». При этом соблюдены этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов, изложенные в Хельсинкской декларации Всемирной организации здравоохранения. Исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» МЗ РФ.

В исследование включено 69 обследованных, проходивших периодический профилактический осмотр, средний возраст которых составил 53,4 ± 16,4 г. (медиана – 54 г., интерквартильный диапазон – 38–67 лет). В группе не установлено статистически значимых различий между возрастом мужчин и женщин (р = 0,928565) и различий по полу (табл. 1). У всех обследованных отсутствовали жалобы. Результаты общего анализа крови и мочи укладывались в референсный диапазон нормальных значений. Концентрация креатинина и рассчитанная по его величине скорость клубочковой фильтрации [8] также находились в пределах нормальных значений.

 

Таблица 1

Характеристика обследованных

Обследованные	Количество	Возраст
		M ± SD	Me (25–75 % квартиль)	min–max
Мужчины	32	53,1 ± 14,2	54 (40–63)	29–78
Женщины	37	53,5 ± 18,4	53 (36–72)	26–79
Все	69	53,3 ± 16,4	54 (38–67)	26–79
p	0,6432*	0,928565** (U = 584,5)

Примечание: M ± SD – среднее значение ± стандартное отклонение; Me; 25–75 % квартиль – медиана и интерквартильный диапазон; min–max – минимальные и максимальные результаты; * – отличие в сравнении со стандартным распределением полов (1:1) (χ² – квадрат); ** – различие между мужчинами и женщинами (U-критерий Манна – Уитни).

 

Исследовали образцы крови и мочи, полученные в утренние часы. Кровь забирали путем пункции кубитальной вены с использованием вакуумных систем забора в пробирку с активатором свертывания («Еламед», Россия). Мочу для исследования отбирали из первой утренней порции. Образцы крови и мочи отделяли от форменных элементов путем центрифугирования в течение 15 мин на центрифуге СМ-6М (ELMI, Латвия) при 3000 об/мин (g = 2000) не позднее чем через 2 ч после забора биологического материала.

Концентрацию ПКТ определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-системы «Прокальцитонин-ИФА-БЕСТ» (А 9004) («Вектор-Бест», Россия). Инкубацию планшетов после внесения реактивов осуществляли на автоматическом шейкере StatFax 2200 (Awareness, США) при температуре 37 °С и частоте перемешивания 500 ppm, для промывки использовали автоматический вошер StatFax 2600 (Awareness, США). Оптическую плотность проб регистрировали на вертикальном фотометре StatFax 3200 (Awareness, США). При результатах, превышающих порог линейности тест-системы, выполняли повторное исследование с разведенным в 20 раз образцом биологического материала.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ Statistica v.7 (StatSoft Inc., США). Для каждого массива данных рассчитывали параметры описательной статистики: среднее арифметическое (М), стандартное отклонение (SD), медиану (Me) и интерквартильный диапазон (25–75% процентили), а также минимальное (min) и максимальное (max) значение. Массивы данных оценивали на наличие и степень выраженности выбросов. Характер распределения полученных результатов оценивали с использованием критерия Шапиро – Уилка (табл. 2). Учитывая отклонение распределения полученных результатов от нормального, для сравнения двух зависимых выборок брали критерий Вилкоксона, для двух независимых групп – критерий Манна – Уитни. Количественную оценку линейной связи между двумя случайными величинами определяли с использованием коэффициента ранговой корреляции (R) Спирмена. За максимально приемлемую вероятность ошибки первого рода (р) приняли величину уровня статистической значимости, равную 0,05 или меньше.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследования ПКТ в крови и моче представлены в табл. 2. Концентрация ПКТ в сыворотке крови у обследованных колебалась в диапазоне от 0,005 до 0,078 нг/мл и составила 0,029 ± 0,016 нг/мл (M ± SD). Практически для всех образцов значения не превышали 0,05 нг/мл; число образцов сыворотки крови с уровнем ПКТ более 0,05 нг/мл составило 5,8 % (4 из 69).

Концентрация ПКТ в моче здоровых людей по сравнению с сывороткой крови колебалась в таком же порядке (10² раз), но в области более высоких значений и варьировалась от 0,099 до 7,161 нг/мл (см. табл. 2). Средняя концентрация ПКТ в моче в 72,59 раза превысила среднее содержание ПКТ в сыворотке крови (р < 0,000001). Медианы концентрации ПКТ между биологическими жидкостями различались в 52,4 раза (р < 0,000001) (рис. 1). Коэффициент вариации (CV) результатов для мочи в 1,57 раза превысил аналогичный показатель для сыворотки крови (см. табл. 2).

 

Таблица 2

Содержание прокальцитонина, нг/мл, в биологических жидкостях пациентов

Биологичеcкая жидкость	Все обследованные (n = 69)	Мужчины (n = 32)	Женщины (n = 37)	p*
Сыворотка крови	0,029 ± 0,016 0,028 (0,016–0,040)   0,005–0,078	0,0317 ± 0,0177 0,032 (0,0165–0,043)   0,005–0,078	0,0279 ± 0,0152 0,027 (0,016–0,038)   0,005–0,074	0,402819 (U = 522,5)
СVсыворотка, %	55,2	55,8	54,5	–
W-критерий Шапиро – Уилка	0,95405 (p = 0,01275)	0,95792 (p = 0,24076)	0,95497 (p = 0,13951)	–
Моча	2,12 ± 1,832 1,415 (0,913–2,989)   0,099–7,161	1,854 ± 1,695 1,183 (0,967–2,037)   0,149–7,161	2,350 ± 1,937 1,730 (0,775–3,792)   0,099–6,933	0,379731 (U = 514)
СVмоча, %	86,4	91,4	82,4	–
W-критерий Шапиро – Уилка	0,85044 (p = 0,00000)	0,76910 (p = 0,00001)	0,89381 (p = 0,00199)	–
p **	<0,000001	< 0,000001	< 0,000001	–

Примечание: в числителе – среднее значение ± стандартное отклонение (M ± SD); в знаменателе – медиана и интерквартильный диапазон (Me; 25–75%-ный квартиль); под дробью минимальный – максимальный результаты; * – различие между мужчинами и женщинами (U-критерий Манна – Уитни); ** – различие между сывороткой крови и мочой внутри группы (критерий Вилкоксона); CV – коэффициент вариации.

 

Рис. 1. Концентрация прокальцитонина, нг/мл, в сыворотке крови и моче

 

При сравнении результатов исследования сыворотки крови и мочи нами не обнаружено достоверных различий между мужчинами и женщинами (см. табл. 2). Границы интерквартильного диапазона содержания ПКТ в сыворотке крови у мужчин и женщин были сопоставимы; в случае анализа мочи разброс результатов у женщин был в 2,82 раза больше диапазона мужчин (рис. 2).

При оценке коэффициентов линейной корреляции между содержанием ПКТ в сыворотке крови и в моче установлена слабая положительная зависимость (R = 0,302782). Уравнение линейной регрессии, описывающее зависимость, представлено на рис. 3.

 

Рис. 2. Концентрация прокальцитонина в сыворотке крови (А) и моче (В) у мужчин (1) и женщин (2)

 

Рис. 3. Корреляционная зависимость содержания ПКТ в моче от его уровня в сыворотке крови

 

Полученные данные указывают на наличие достоверных различий в содержании ПКТ между сывороткой крови и мочой здоровых людей.

Сыворотка крови здоровых людей характеризировалась низкой концентрацией ПКТ, что соответствует данным литературы и нашим данным о содержании ПКТ в сыворотке крови здоровых людей, которые были получены с использованием тест-систем ЗАО «Вектор-Бест» [6, 11–13, 19].

В отличие от сыворотки, моча обследованных характеризуется высокой концентрацией исследованного белка. Полученные результаты в целом соответствуют данным, приведенным в литературе для здоровых лиц [2, 7, 15, 17, 21]. Различия могут объясняться использованными тест-системами различных производителей, контингентом обследованных, а также особенностями состава мочи, поскольку моча – биологическая жидкость, характеризующаяся изменчивым составом, зависящим от множества факторов.

Известно, что у здорового человека концентрация любого соединения в моче зависит от соотношения интенсивности трех процессов: клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорции и канальцевой секреции [2, 14, 21]. Учитывая малую молекулярную массу ПКТ (около 13 кДа), наиболее вероятна его свободная фильтрация в клубочках нефрона. Данный факт можно предположить исходя из близости молекулярной массы этого белка и цистатина С – белка, имеющего молекулярный вес 13,4 кДа, для которого доказана свободная фильтрация в почках и высокая концентрация в конечной моче.

Полученные данные позволяют предположить, что одним из факторов, от которого зависит концентрация ПКТ в сыворотке крови, является функция почек, в частности скорость клубочковой фильтрации. На это указывают более высокие значения ПКТ у пациентов с хронической почечной недостаточностью и снижение скорости элиминации ПКТ их плазмы крови у пациентов при снижении клубочковой фильтрации [20, 21]. При этом следует указать, что в исследованиях, выполненных у пациентов с высокой концентрацией ПКТ в сыворотке крови и различной степенью снижения клубочковой фильтрации, продемонстрирована слабая корреляционная связь (R = –0,36, р = 0,004), что, по мнению авторов, указывает на присутствие других механизмов элиминации ПКТ из плазмы крови у этих больных [21].

Результаты выполненного исследования указывают на то, что концентрация ПКТ в моче здоровых людей значительно превосходит содержание этого белка в сыворотке крови. Это позволяет предположить, что один из путей удаления ПКТ в неизмененном виде посредством клубочковой фильтрации из плазмы крови – почки. На основе собственных результатов и данных литературы можно говорить о необходимости проведения дальнейших исследований для уточнения механизмов элиминации этого белка с мочой, а также уточнения возможного клинико-диагностического значения его определения в данной биологической жидкости.

ВЫВОДЫ

1. Концентрация ПКТ в моче здоровых людей в десятки раз превышает его концентрацию в сыворотке крови.
2. Отсутствуют различия между содержанием ПКТ в моче мужчин и женщин.
3. Вероятным механизмом высокой концентрации ПКТ в моче в сравнении с сывороткой крови является фильтрация этого белка в клубочках почках и ограниченный катаболизм в канальцах нефрона.

Об авторах

Дмитрий Юрьевич Соснин

Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера

Автор, ответственный за переписку.
Email: sosnin_dm@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1232-8826
SPIN-код: 4204-6796
Scopus Author ID: 4204-6796

доктор медицинских наук, профессор кафедры факультетской терапии № 2, профессиональных болезней и клинической лабораторной диагностики

Россия, 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская 26

Ольга Юрьевна Ненашева

Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера Минздрава России; ООО «Клинико-диагностическая лаборатория “МедЛабЭкспресс”»

Email: ural-mech@mail.ru
SPIN-код: 2302-2204

кандидат медицинских наук, доцент кафедры клинической лабораторной диагностики; кандидат медицинских наук, заведующая   клиническо-диагностической лабораторией

 

Россия, 614000, г. Пермь, ул. А. Гайдара 14 а; 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская 26

Надежда Анатольевна Зубарева

Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера

Email: nzubareva07@mail.ru
SPIN-код: 2545-3340

профессор, доктор медицинских наук, профессор кафедры общей хирургии № 1

Россия, 614990, г. Пермь, ул. Петропавловская 26

Андрей Викторович Ренжин

Городская клиническая больница № 4

Email: renghin@mail.ru

врач - хирург

614107, г. Пермь, ул.  Ким, 2

Константин Романович Галькович

ООО «МедГарант»

Email: kr20211@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9039-7117
SPIN-код: 3576-0522

врач - уролог

Россия, 614000, Пермь, ул. Пушкарская, 136 А 

Список литературы

Дополнительные файлы