С. А. КУЦЕНКО  ОСНОВЫ ТОКСИКОЛОГИИ,   Санкт-Петербург,   2002

<< Содержание

ГЛАВА 7.7. НЕФРОТОКСИЧНОСТЬ

Нефротоксичность - это свойство химических веществ, действуя на организм немеханическим путем вызывать структурно-функциональные нарушения почек. Нефротоксичность может проявляться, как вследствие прямого взаимодействия химических веществ (или их метаболитов) с паренхимой почек, так и опосредованного действия, главным образом через изменения гемодинамики, кислотно-основного равновесия внутренней среды, массивное образование в организме продуктов токсического разрушения клеточных элементов, подлежащих выведению через почки (гемолиз, рабдомиолиз).

В строгом смысле нефротоксикантами могут быть названы лишь те, непосредственно действующие на почки вещества, к которым порог чувствительности органа существенно ниже, чем у других органов и систем. Однако на практике часто нефротоксикантами называют любое вещество, обладающее нефротоксичностью.

В таблице 1 представлен перечень токсикантов с относительно высокой прямой нефротоксической активностью. Перечень известных веществ, оказывающих опосредованное токсическое действие на почки значительно шире и включает более 300 наименований.

Таблица 1. Вещества, вызывающие острые и хронические формы повреждения почек

Металлы	Технические жидкости	Разные
Мышьяк Висмут Кадмий Медь Золото Свинец Литий Ртуть Платина Серебро Талий Хром	Четырёххлористый углерод Дихлорэтан Трихлорэтилен Хлороформ Толуол Стирол Метанол Этиленгликоль Диэтиленгликоль Эпихлоргидрин Эфиры этиленгликоля Гексахлор-1,3-бутадиен Дихлорацетилен Сероуглерод Диоксан	Паракват Микотоксины (в том числе токсины бледной поганки) Силикон Кантаридин Рицин Пенициллин Производные ацетилсалициловой кислоты Цефалоридин Пуромицин Аминонуклеозид

Вследствие лекарственной терапии, случайных или преднамеренных интоксикаций, работы или проживания в условиях зараженной среды значительная часть населения постоянно подвергается воздействию потенциальных нефротоксикантов. Количественно определить вклад каждой из указанных причин в общее число регистрируемых хронических и острых нефропатий в настоящее время не представляется возможным.

По некоторым данным в мире более 10 миллионов человек имеют постоянный контакт с веществами, обладающими выраженной нефротоксичностью. Частота регистрируемых случаев острой почечной недостаточности около 2 на 1000. По мнению некоторых исследователей примерно 20% - следствие химических воздействий, главным образом, лекарственных средств. Лекарства являются и основной, среди прочих химических факторов, причиной хронических нефропатий. По некоторым данным только злоупотребление ненаркотическими аналгетиками лежит в основе трети случаев хронической почечной недостаточности. При этом следует отметить, что в половине выявляемых случаев заболеваний органа, причины патологии остаются не выясненными. Не исключено, что патология почек возникает вследствие хронических воздействий экополютантов, производственных вредностей (тяжелых металлов, органических растворителей и др.) значительно чаще, чем принято считать. Отдельные наблюдения подтверждают это предположение. Так, среди лиц, постоянно подвергающихся воздействию тяжелых металлов (свинца, кадмия) частота смертей от почечной недостаточности достоверно выше среднестатистической.

1. Анатомо-физиологические особенности органа

Почки чрезвычайно сложный орган, как в плане морфологии, так и физиологии, основные функции которого - экскреция продуктов метаболизма из организма (см. раздел "Выделение ксенобиотиков из организма (экскреция)"), регуляция водного и электролитного баланса. Среди других функций: синтез ферментов метаболизма витамина D, ренина, принимающего участие в образовании ангиотензина, альдостерона, синтез некоторых простогландинов и т.д.

Парный орган, весящий всего около 300 граммов (менее 1% от массы тела человека), получает около 25% минутного объёма сердечного выброса крови. Кровь доставляется к нефронам - функционально-морфологическим единицам почек (около 10⁶ нефронов на почку). Каждый нефрон состоит из сосудистой части - приносящей артериолы, капиллярного клубочка, выносящей артериолы; боуменовой капсулы, окружающей сосудистый клубочек, в которую осуществляется фильтрация первичной мочи; системы извитых и прямых канальцев (U-образная структура прямого отрезка почечного канальца называется петлей Генле), связывающих боуменову капсулу с соединительной и собирательной трубкой, по которым моча выделяется из органа.

Капиллярный клубочек, окруженный капсулой Боумена, это сложно организованный молекулярный фильтр, задерживающий вещества с молекулярной массой более 40000 дальтон (большинство белков крови), но проницаемый для большинства ксенобиотиков и продуктов метаболизма эндогенных веществ ("шлаки"). Примерно 20% объёма плазмы крови, протекающей через почки, переходит (отфильтровывается) из капилляров в капсулу клубочка (180 литров в сутки). Из образующегося фильтрата, в канальцах, обратно резорбируется в кровь большая часть воды, хлорид натрия, другие соли. Благодаря происходящим процессам, выделяющиеся с мочой токсиканты значительно концентрируются в определённых отделах нефрона (главным образом проксимальных отделах почечных канальцев) и интерстициальной ткани почек.

В области сосудистого полюса почечного клубочка в месте впадения в него приносящей артериолы располагается околоклубочковый (юкстагломерулярный) комплекс. Он формируется из собственно юкстагломерулярных эпителиоидных клеток, образующих манжету вокруг приносящей артериолы, специализированных клеток "плотного пятна" дистального отдела почечного канальца (залегает в области его анатомического контакта с полюсом клубочка) и мезангиальных клеток, заполняющих пространство между капиллярами. Функцией комплекса является контроль артериального давления и водно-солевого обмена в организме, путем регуляции секреции ренина (регуляция АД) и скорости кровотока по приносящей почечной артериоле (регуляция объема поступающей крови в почку). Показано участие комплекса в патогенезе токсических поражений почек (см. ниже).

Поскольку основные транспортные и концентрационные процессы происходят в проксимальном отделе канальцев, именно этот отдел нефрона наиболее часто повреждается токсикантами. Кроме того, процессы, проходящие в проксимальных отделах почечных канальцев (реабсорбция воды, секреторные процессы), чрезвычайно энергоёмки, что делает их весьма чувствительными к ишемии.

В петле Генле осуществляется дальнейшая концентрация мочи благодаря механизму контротока. Некоторые вещества, например аналгетики, мочевина, не реабсорбируются в проксимальных канальцах, но интенсивно концентрируются в петле Генле. Наивысшая концентрация таких веществ отмечается в мозговом слое почек.

Далее концентрация мочи, вследствие реабсорбции воды и солей, происходит в дистальном отделе канальцев и собирательной трубке. Этот процесс находится под контролем антидиуретического гормона. В этом же отделе нефрона, благодаря секреции из крови избытка либо водородных, либо амонийных ионов, формируется рН мочи.

Еще одной важной функцией почек, сказывающейся на нефротоксичности ряда веществ, является их способность метаболизировать ксенобиотики. Хотя интенсивность метаболизма значительно ниже, чем в печени, здесь определяются те же ферментативные системы, и напряженность биотрансформации достаточно высока. Уровень активности цитохром-Р450-зависимых оксидаз наивысший в прямом отрезке (pars recta) проксимального отдела почечных канальцев, области особенно чувствительной к токсикантам. Хотя многие ксенобиотики одновременно метаболизируют с образованием активных радикалов и в печени и в почках, повреждение органа, по всей видимости, обусловлено действием той части общего количества вещества, которая метаболизирует именно в почках.

Близость метаболических процессов, протекающих в печени и почках, обусловливает практически одинаковую чувствительность этих органов ко многим ксенобиотикам (хлорированные углеводороды, токсины бледной поганки, паракват и др.). Преимущественное поражение того или иного органа при интоксикации во многом обусловлено тем, каким путем вещество поступило в организм (ингалационно, парентерально, через желудочно-кишечный тракт), то есть, какой из органов окажется первым на пути распределяющегося с током крови соединения. Например, при ингаляционном поражении четыреххлористым углеродом в большей степени страдают почки, при приеме вещества per os - печень.

Таким образом, высокая чувствительность почек к действию токсикантов определяется:

- высокой интенсивностью почечного кровотока и чувствительностью органа к гипоксии;

- способностью концентрировать ксенобиотики в процессе образования мочи;

- обратной резорбцией части экскретируемых ксенобиотиков в клетки эпителия почечных канальцев;

- биотрансформацией ксенобиотиков, сопровождающейся в ряде случаев образованием высокотоксичных промежуточных продуктов.

2. Характеристика нефротоксического действия

2.1. Механизмы действия

Механизмы нефротоксичности имеют биохимическую, иммунологическую и гемодинамическую природу. Поражение органа многими токсикантами носит смешанный характер.

По мнению некоторых авторов (Наумова В.И., Папаян А.В., 1991) причины острой почечной недостаточности могут быть отнесены к одной из следующих групп:

- преренальные;

- ренальные;

- постренальные.

К числу преренальных причин относятся патологические состояния, приводящие к нарушению гемодинамики, сопровождающейся снижением гемоперфузии почек (гиповолемия, шок и т.д.).

Ренальные причины патологии обусловлены повреждением ткани почек.

Постренальные причины связаны с закупоркой дистальных канальцев нефрона и/или собирательных трубок патологическим секретом либо агломератами токсических веществ и их метаболитов.

2.1.1. Биохимические механизмы

Механизмы нефротоксического действия ксенобиотиков многообразны и вместе с тем развиваются по достаточно общему сценарию. Прошедший через фильтрационный барьер в клубочках токсикант концентрируется (примерно в 100 раз) внутри канальцев в силу реабсорбции большей части воды, содержащейся в первичной моче (см раздел "Экскреция"). Под влиянием складывающегося при этом градиента концентрации или в силу процессов активной реабсорбции, ксенобиотики поступает в клетки канальцевого эпителия и там накапливается. Нефротоксическое действие развивается при достижении критической концентрации токсиканта в клетках.

В зависимости от физико-химических свойств веществ, происходит их взаимодействие с молекулами-рецепторами (мембранные структуры, энзимы, структурные протеины, нуклеиновые кислоты), входящими в структуру одного из клеточных компартментов: лизосом (аминогликозиды и др.), цитоплазмы (тяжелые металлы - кадмий), рибосом, гладкого эндоплазматического ретикулума и т.д., что и инициирует развитие токсического процесса.

Для многих органических соединений, этапу их нефротоксического действия предшествует этап их биоактивации проходящий при участии энзиматических, метаболизирующих систем. В механизме нефротоксического действия многих ксенобиотиков (цефалоридин, пуромицин, аминонуклеозид, паракват, четырёххлористый углерод) важную роль играет их способность инициировать процесс образования в клетках свободных радикалов.

2.1.2. Иммунологические механизмы

Нефротоксические процессы иммунного типа, как правило, являются следствием двух основных процессов: (1) отложение в гломерулярных структурах почек комплекса антиген-антитело; (2) образование комплексных антигенов in situ, при взаимодействии почечных белков с токсикантом, с последующей атакой на них антител циркулирующих в крови. Поскольку антитела и иммунные комплексы - высокомолекулярные образования, они, как правило, не выявляются за пределами гломерулярного аппарата. В этой связи иммунные механизмы могут приводить к формированию гломерулонефрита (например, мембранозный гломерулонефрит индуцированный солями золота, ртути, d-пенициламином) или острого интерстициального нефрита (производные пенициллина), но не поражения эпителия почечных канальцев.

Точный механизм, с помощью которого токсикант инициирует реакцию гипериммунной реакции, приводящей к поражению почек в большинстве случаев неизвестен. Иногда ксенобиотики проявляют свойства гаптенов (метициллин), формируя некий собственный антиген, либо способствуют выходу в кровь в норме скрытых антигенов. В некоторых случаях гипериммунная реакция может быть следствием поликлональной активации иммунокомпетентных клеток, как это имеет место при нефропатиях, вызываемых золотом, ртутью, пенициламином.

Повреждение почечной ткани происходит путём реализации определённой цепи событий, характерной для развития аллергических или аутоиммунных процессов (см. раздел "Иммунотоксичность").

2.1.3. Гемодинамические механизмы

Нарушения гемодинамики являются частой причиной развития токсических нефропатий.

При остром поражении токсикантом почечных канальцев функции органа могут нарушаться вследствие закупорки просвета канальцев продуктами распада клеток эпителия, ретроградного тока гломерулярного фильтрата, повышения давления в капсуле Боумена, а вследствие этого и крови в капиллярной сети почечного клубочка. Повышение давления крови в почечных клубочках активирует юкстагломерулярный аппарат почек, вызывая гиперсекрецию ренина. Местный эффект системы ренин-ангиотензин детерминирует артериолярный предгломерулярный спазм, который влечет за собой, с одной стороны, прекращение (или резкое ослабление) поступления крови в клубочек, приостановку гломерулярной фильтрации, а с другой - ишемизацию почечных канальцев и их вторичный некроз. Повреждение ткани усугубляется выходом в сосудистое русло таких биологически активных веществ как тромбоксаны, эндотелин.

В тех случаях, когда объём гломерулярной фильтрации снижается более чем на 70%, эволюция процесса в сторону почечной недостаточности становится необратимой, вероятно вследствие того, что первично неповрежденные нефроны прогрессивно вовлекаются в патологический процесс.

2.2. Проявления токсического действия

Основными проявлениями поражения почек токсикантами являются:

- появление крови в моче (гематурия) вследствие повреждения стенки капилляров клубочков;

- появление белка в моче более 0,5 г в суточной пробе (протеинурия). Протеинурия может быть гломерулярного происхождения, при этом в моче обнаруживаются преимущественно высокомолекулярные белки (более 40000), и канальцевого - в моче обнаруживаются преимущественно низкомолекулярные белки (менее 40000). Гломерулярная протеинурия указывает на разрушение клубочкового барьера кровь-моча; канальцевая - на повреждение проксимальных отделов почечных канальцев;

- уменьшение количества отделяемой мочи - менее 600 мл в сутки (олигурия);

- повышение в плазме крови содержания азотсодержащих низкомолекулярных веществ, таких как мочевина, креатинин, ₂-микроглобулины и т.д. (азотемия);

- общий отёк, что в отсутствии сердечной недостаточности или цирроза печени указывает на резкое снижение содержания белка в крови (гипоальбуминемия);

- гипертензия, развивающаяся вследствие гломерулосклероза.

Эти проявления комбинируются в определенные синдромы. Основными синдромами, развивающимися в результате острых или хронических интоксикаций являются:

- острая почечная недостаточность, характеризующаяся острым угнетением функций почек с азотемией и, часто, олигурией;

- хроническая почечная недостаточность - перманентное нарушение функций почек с азотемией, ацидозом, анемией, гипертензией и рядом других нарушений;

- тубулоинтерстициальный нефрит (острый или хронический) с различными признаками канальцевых дисфункций (протеинурия канальцевого типа, ацидоз мочи, потеря солей, снижение удельного веса мочи и т.д.);

- нефротический синдром, характеризующийся тяжелой протеинурией (более 3,5 г белка в суточной моче), гипопротеинемией, отёками, гиперлипидемией, гиперлипидурией. Нефротический синдром может быть следствием гломерулонефритов различных типов;

- быстропрогрессирующий гломерулонефрит, проявляющийся гематурией и олигурией, приводящий к почечной недостаточности в течение нескольких недель.

Вещества, вызывающие формирование отдельных видов нефропатии представлены в таблице 2.

Таблица 2. Отравления, сопровождающиеся токсической нефропатией

Варианты токсической нефропатии	Токсиканты
ОСТРАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ: 1. Преренальные причины   2. Постренальные причины   3. Ренальные причины А. Острый тубулярный некроз Б. Острый интерстициальный нефрит	- антигипертензивные препараты, мочегонные, слабительные, эрготамин - бутадион, фторхинолоны, бромкриптин и т.д. -аманитин, фалоидин; тяжелые металлы (ртуть, хром, мышьяк); галогенированные углеводороды; гликоли (этиленгликоль); гемолитики (стибин, арсин и т.д.); антибиотики (цефалоспорин, аминогликозиды и т.д.); противоопухолевые средства (цисплатин и т.д.). - аллопуринол, цефалоспорины, индометацин. рифампицин и т.д.
ХРОНИЧЕСКАЯ ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ: А. Интерстициальный нефрит; гломерклосклероз Б. Нефротический синдром	- металлы (кадмий, свинец, берилий, литий); циклоспорин - металлы (ртуть, золото); каптоприл, героин, D-пенициламин

3. Краткая характеристика отдельных нефротоксикантов

Нефротоксиканты чрезвычайно широко используются в быту и на производстве. Так, органические растворители являются компонентами многочисленных лаков, красок, клеев, чистящих средств, пестицидов и т.д. Широкое применение в повседневной деятельности находят тяжёлые металлы и их соединения. Пути поступления веществ в организм также различны: ингаляционный, чрезкожный, алиментарный. В условиях производства наиболее частыми являются ингаляционные интоксикации. Растворители нередко действуют и через кожу. Для остальной части населения наиболее характерным путём поступления нефротоксикантов в организм является алиментарный, с зараженным продовольствием, напитками.

3.1. Металлы

Многие тяжелые металлы являются выраженными нефротоксикантами, поражение которыми даже в малых дозах приводит к появлению глюкозурии, аминоацидурии, полиурии. При тяжелых отравлениях металлами формируются некротические изменения в почках, развиваются анурия, протеинурия, возможен смертельный исход. В эксперименте, при введении в организм животных малых доз металлов, не вызывающих клинику поражения, их высокая концентрация определяется в лизосомах почечных клеток. Это связывание металлов лизосомами может быть следствием лизосомального эндоцитоза метал-протеидных комплексов, аутофагии поврежденных металлами органелл (например, митохондрий), связывания металлов липопротеидами мембран лизосом. При введении высоких доз токсикантов металлы определяются и в других органеллах клеток.

3.1.1. Свинец

В недалёком прошлом свинец являлся частой причиной острых и хронических нефропатий. В литературе описаны многочисленные случаи некроза канальцевого эпителия вследствие случайного или преднамеренного приёма больших доз солей свинца. Случаи хронической почечной недостаточности регистрировались у лиц, принимавших алкоголь, хранившийся в сосудах, содержавших свинец, у рабочих, постоянно контактирующих со свинец-содержащими веществами, у взрослых, в детстве перенесших острую интоксикацию свинцовыми красителями и т.д. В настоящее время случаи поражения свинцом регистрируются значительно реже.

Хроническая свинцовая нефропатия проявляется прогрессивным тубулоинтерстициальным нефритом, который характеризуется отсутствием протеинурии и альбуминурии на начальном этапе формирования патологии и обнаруживающим себя при исследовании скорости гломерулярной фильтрации. Накопление свинца в ткани почек, особенно в клетках эпителия проксимального отдела канальцев, сопровождается на ранних стадиях заболевания повреждением митохондрий клеток и нарушением абсорбционных функций клеток. Позже в ядрах этих клеток появляются включения, образованные комплексами свинца с кислыми протеинами. Эти внутриядерные тельца, как правило, исчезают по мере прогрессирования патологии. Патологии почек при свинцовой интоксикации часто сопутствуют гипохромная анемия, гипертензия, нейропатии.

С помощью хелатирующих агентов (ЭДТА или димеркаптосукцината) удаётся мобилизовать кумулируемый в тканях свинец и ускорить тем самым его выведение из организма. Содержание свинца в моче пациента более 800 мкг в суточной пробе после внутривенного введения ЭДТА в дозе 0,5 грамм указывает на высокое содержание металла в тканях организма.

3.1.2. Кадмий

Хроническая интоксикация кадмием нередко сопровождается развитием прогрессирующего тубулоинтерстициального нефрита.

Поражения людей, как правило, является следствием потребления контаминированной пищи или, в производственных условиях, ингаляции пыли, содержащей кадмий. Эпидемиологические исследования среди лиц, профессионально контактирующих с кадмием, позволили выявить высокую частоту почечной патологии. Описаны случаи хронической интоксикации людей, проживающих в регионах с высоким содержанием элемента в воде и почве. Так, в Японии, среди женщин, употребляющих в пищу рис, произрастающий на почвах с высоким содержанием кадмия, отмечается заболевание (Итаи-итаи), которое проявляется анемией, разрушением костной ткани, нарушением функций почек (поражение эпителия проксимальных канальцев). Заболевание начинается с выделения с мочой специфических низкомолекулярных белков, таких как ₂-микроглобулины или ретинол-связывающий протеин, а также кадмия, главным образом, в виде комплекса с белком металлотионенином. Связывание кадмия металлотионеином по-видимому позволяет защитить некоторые органы от поражения. В тоже время именно в форме такого комплекса вещество захватывается почками и депонируется в органе (период полувыведения кадмия из организма человека составляет 10 - 20 лет).

У лиц с начальными формами поражения почек концентрация кадмия в моче обычно составляет более 10 мкг на 1 г выделяющегося с мочой креатинина.

При острых интоксикациях кадмием достаточно эффективным средством выведения вещества из организма является ЭДТА-Са,Na. При хронической интоксикации мобилизовать элемент с помощью имеющихся в распоряжении врача комплексообразователей пока не удаётся.

Механизм токсического действия металла окончательно не установлен. По-видимому, он заключается во взаимодействии металла с карбокси-, амино-, SH-руппами белковых молекул, нарушении функций структурных белков и энзимов. Показано также, что, Сd во многом следует метаболическим путям Zn⁺² и Сa⁺². Например, захватывается клетками с помощью механизмов, предназначенных для захвата Zn. Полагают, что на молекулярном уровне механизм токсического действия Сd также может быть обусловлен его способностью замещать Zn и другие двухвалентные ионы в биологических системах. Дефицит цинка модифицирует характер распределения Сd и существенно потенцирует его токсичность.

3.1.3. Ртуть

Острая интоксикация некоторыми неорганическими и органическими соединениями ртути сопровождается развитием некроза эпителия проксимального отдела почечных канальцев и почечной недостаточности. Хорошо известно, что приём ртутных мочегонных в малых дозах сопровождается связыванием Hg²⁺ с ферментами клеточных мембран, содержащими сульфгидрильные группы в молекуле и участвующими в реабсорбции натрия, угнетая их активность. Введение препаратов в неоправданно высоких дозах может привести к острому гломерулонефриту с характерной протеинурией и нефротическим синдромом.

Действуя в умеренных дозах, пары и соли ртути могут вызвать различные субклинические формы нарушения функций почек, сопровождающиеся протеинурией, экскрецией с мочой некоторых низкомолекулярных энзимов. У лиц с тяжёлой профессиональной интоксикацией ртутью, как правило, регистрируется хронический гломерулонефрит.

Содержание в моче ртути более 50 мкг на 1 г креатинина, как правило, свидетельствует о поражении почек.

Для ускорения выведения вещества из организма используют различные хелатирующие агенты. Наиболее часто применяют димеркапрол, Д-пенициламин, димеркаптосукцинат.

3.1.4. Мышьяк

Некроз канальцевого эпителия почек - частое осложнения острого отравления соединениями трехвалентного и пятивалентного мышьяка. Для ускорения выведения мышьяка из организма с успехом применяют хелатирующие агенты из группы дитиолов (2,3-димеркаптопропанол, унитиол и т.д.).

Отравления арсином (AsH₃) приводит к вторичному поражению почек гемоглобином, выделяющимся в плазму крови, вследствие массивного гемолиза. Острая почечная недостаточность, развивающаяся при этом, является основной причиной гибели отравленных. Применение комплексообразователей при интоксикации этим веществом нецелесообразно.

3.2. Технические жидкости

Целый ряд технических жидкостей, и среди них прежде всего органические растворители, широко используемые в быту и на производстве, являются потенциальными нефротоксикантами. В зависимости от дозы вещества развиваются легкие, сопровождающиеся умеренной протеинурией, средней степени тяжести и тяжелые, протекающие в форме острого канальцевого некроза формы поражения почек.

Нередко поражение почек развиваются у токсикоманов, ингалирующих, с целью получения удовольствия, клеи, красители, содержащие в качестве растворителя толуол. Формирующийся в данном случае симптомокомплекс напоминает синдром Фанкони (глюкозурия, протеинурия, ацидоз и т.д.).

Субхронические и хронические интоксикации углеводородами (бензины) могут стать причиной гломерулонефритов с характерным синдромом Goodpasture (быстро прогрессирующий гломерулонефрит, сопровождающийся периодическими лёгочными кровотечениями и наличием в крови антител к гломерулярной мембране).

В зависимости от типа растворителя в патологический процесс помимо почек часто вовлекаются и другие органы, главным образом печень, кровь, нервная система.

3.2.1. Этиленгликоль

Этиленгликоль - двухатомный спирт (СН₂ОН-СН₂ОН) - входит в состав различных рецептур антифризов и тормозных жидкостей. Отравления веществом возможны только при приеме его внутрь (в качестве суррогата алкоголя) и приводит к острому поражению почек. Абсолютно смертельная доза для человека - 90 - 100 мл.

Вещество быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Наибольшее количество накапливается в печени и почках, где ксенобиотик подвергается биологическому окислению с образованием гликолатов, глиоксалатов, оксалатов, которые, в основном, и инициируют развитие токсического процесса. Период полуэлиминации вещества составляет около 3 часов. В течение 6 часов после приема 100 мл спирта в организме образуется около 70 мл токсических веществ. Сам этиленгликоль и продукты его метаболизма выделяются из организма медленно и определяются в крови около суток.

Действуя целой молекулой этиленгликоль проявляет свойства типичного неэлектролита, оказывая седативно-гипнотическое действие (см. "Нейротоксичность"). Образующиеся в процессе метаболизма альдегиды и органические кислоты (в частности щавелевая кислота) вызывают метаболический ацидоз (в тяжелых случаях - рН крови менее 6,9), угнетение тканевого дыхания, образование в тканях кристаллов нерастворимого в воде оксалата кальция и гипокальциемию. Эти явления лежат в основе поражения внутренних органов особенно чувствительных к изменению свойств внутренней среды и дефициту энергии - ЦНС и почек.

Признаки поражения почек, как правило, развиваются на 2 - 3 сутки интоксикации (вслед за периодом мозговых явлений). В крайне тяжелых случаях отмечается олигурия; в моче определяются эритроциты, белок, кристаллы щавелевокислого кальция. На 8 - 14 сутки при явлениях уремии пострадавшие могут погибнуть. У погибших при вскрытии отмечаются значительные изменения в почках: дегенерация эпителия извитых канальцев, мелкие кровоизлияния в паренхиму органа. В почечной ткани при микроскопии видны кристаллы оксалатов, механически травмирующие орган.

Комплексная терапия отравления среди прочих мероприятий предусматривает раннее введение пострадавшим этилового спирта из расчета до 1г/кг (через рот или внутривенно) с последующим повторным введением вещества в течение 3 - 4 суток. Этим обеспечивается конкурентное угнетение процесса биотрансформации этиленгликоля. В эксперименте, с целью лечения поражения, испытан ингибитор алкогольдегидрогеназы 4-метилпирозол.

4. Оценка нефротоксичности ксенобиотиков

Нефротоксичность веществ оценивается в ходе острых подострых, хронических токсикологических экспериментов. Желательно опыты выполнять на нескольких видах лабораторных животных. В ходе исследования, для оценки функционального состояния почек, используют методы, широко применяемые и в клинической практике.

В ходе скрининга ксенобиотиков с успехом используют такие тесты, как определение плотности мочи, содержание в ней сахара, крови (с помощью индикаторных бумажек) и т.д.

Важно иметь в виду, что ни один из этих тестов не позволяет однозначно судить о развивающейся почечной патологии. В ряде случаев, выявленные нарушения просто отражают физиологические реакции органа на иные неблагоприятные воздействия.

К числу наиболее простых и часто выполняемых исследований, позволяющих более определенно судить о механизме повреждения, относится креатининовый тест. При снижении скорости гломерулярной фильтрации уровень креатинина в плазме крови возрастает. При интерпретации теста необходимо учитывать нелинейный характер зависимости "содержание креатинина - недостаточность фильтрации". Так, проба становиться отчетливо положительной при снижении скорости фильтрации более чем на 30 - 50%.

Более чувствительными являются методы определения величины клиаренса креатинина, инулина, меченых изотопами ксенобиотиков. Однако эти тесты сложны и не могут быть использованы для проведения рутинных исследований. Более того, на ранних стадиях патологии, когда компенсаторные процессы обеспечивают функционирование органа (повреждено до 50% паренхимы почек), показатели клиаренса веществ оказываются просто не информативными.

Появление белка в моче - часто наиболее чувствительный признак токсического повреждения почек. С учетом сказанного ранее, рекомендуют определять в моче содержание двух видов протеинов, высокомолекулярного (например, альбумина), для распознавания гломерулярной патологии, и низкомолекулярного (например, ₂-микроглобулина, ретинол-связывающего белка), для выявления повреждений проксимальных канальцев.

Изучение соотношения содержания в моче низко- и высокомолекулярных белков позволяет выявить способность токсикантов преимущественно вызывать нефропатии канальцевого или гломерулярного типов.

Появление в моче почечных энзимов свидетельствует о повреждении паренхимы органа. Одним из рекомендуемых тестов на нефротоксичность является определение лизосомальной -N-ацетилглюкозаминидазы. Активность энзима в почечной ткани высока, он стабилен в моче, имеет высокую молекулярную массу, что исключает возможность его экстраренального происхождения. Указанные обстоятельства обеспечивают надёжность теста.

Токсическое повреждение почечной ткани сопровождается появлением в моче её структурных компонентов, обладающих антигенными свойствами. Разработаны методики иммунного определения карбоангидразы, аланинаминопептидазы и т.д. Появление почечных антигенов в моче, как правило, свидетельствует об остром процессе в почках.

5. Выявление токсических поражений почек у человека

Диагностика острых токсических нефропатий основывается на клинических и лабораторных данных.

В ходе плановых обследований лиц, контактирующих с потенциальными нефротоксикантами, для целей диагностики рекомендуют использовать относительно простые исследования, позволяющие выявить протеинурию, энзимурию, экскрецию почечных антигенов.

У отравленного необходимо: изучить химический состав мочи; провести её микроскопию; оценить скорость гломерулярной фильтрации по показателям концентрации креатинина, мочевины в крови, клиаренса креатинина, инулина, меченых изотопами соединений; определить состояние канальцевых функций (концентрационную способность, протон-выделительную способность, клиаренс фосфатов и т.д.). В особо сложных случаях показано радиографическое и радиоизотопное исследование почек, микроскопическое, электронно-микроскопическое, иммунофлюоресцентное изучение биоптатов почек.

В настоящее время, в силу распространённости элементарных гигиенических мероприятий, защищающих человека от массивных воздействий токсикантов, значительно чаще приходится сталкиваться с субклиническими формами почечной патологии химической этиологии, проявляющимися легкой протеинурией, энзимурией и т.д. Эти почечные эффекты, свидетельствующие о недостаточности мероприятий по профилактике поражения нефротоксикантами на производстве, в ряде случаев отражающие начальные явления прогрессирующей патологии, возможно выявить лишь с помощью технически сложных приёмов и дорогостоящего прецизионного оборудования.

Большое значение в диагностике токсических нефропатий имеет опрос обследуемого. В ходе опроса необходимо выяснить мог ли или имел ли обследуемый контакт с токсикантами, какими, когда и как долго. При этом следует учитывать, что интоксикация может быть следствием приёма нефротоксических лекарств (антибиотики, аналгетики), потребления заражённой воды и пищи, воздействия токсикантов в быту и на производстве(растворители, металлы), токсикоманий и т.д. Необходимо помнить, что поражение почек может возникнуть при действии токсикантов в очень малых дозах у лиц с различного вида патологией или контактирующих с другими токсическими веществами (например, острая почечная недостаточность может развиться под влиянием очень малых доз четырёххлористого углерода у лиц, принимающих барбитураты - явление синергизма).

Диагноз токсических нефропатий может быть поставлен на основе исследований, позволяющих выявить специфические признаки интоксикации. Так, хроническое отравление свинцом сопровождается нарушением синтеза гемоглобина; сопутствующие нефропатии нарушения со стороны печени и ЦНС - признак ингаляционного поражения галогенированными углеводородами; характерные признаки поражения нервной системы могут позволить выявить отравление ртутью.

Диагностика токсических нефропатий значительно облегчается, если в биоматериале (моче, крови, промывных водах, биоптатах и т.д.) удаётся определить повышенное содержание токсиканта. В зависимости от токсикокинетических свойств вещества время, в течение которого токсикант или его метаболиты определяются в организме, варьирует в очень широких пределах от нескольких часов (сероуглерод) до недель и даже лет (тяжёлые металлы: свинец, кадмий).

<< Содержание