Биологи установили механизм, при помощи которого можно провести сверхбыстрый и точный анализ на почечную недостаточность.
О повреждении (воспалении, отравлении) внутренних органов врачи узнают по специфическим молекулам (биомаркерам), которые появляются в биологических жидкостях. Самым точным биомаркером считается та молекула, которая выделяется непосредственно повреждаемыми клетками, а не «сторонними наблюдателями». Более того, молекулы-биомаркеры должны «реагировать» на лечение, указывая на степень повреждения органа. Если концентрация сигнализирующего об опасности вещества изменяется пропорционально количеству повреждаемых (восстанавливающихся) клеток, то специалист может оценить эффективность лечения, вовремя заметить обострение и скорректировать дозу лекарств.
Почечный биомаркер
Сейчас российские специалисты диагностируют острые повреждения почек (почечную недостаточность, интоксикацию почек), используя анализ на креатинин. Этому почечному маркеру доверяют и специалисты из Европы и США. Однако назвать идеальным его нельзя. «Креатинин должен уйти в прошлое -- в историю нефрологических исследований, -- считает доктор Нил Парагас (Neal Paragas) из Университета Колумбии (Columbia University). -- Концентрация этого «маркера» изменяется в зависимости от продолжительности воспаления, пола, возраста, питания, массы тела, уровня физической активности и множества других факторов. Он вводит в заблуждение, и специалист не может контролировать заболевание и принимать адекватные терапевтические меры. Это ретроспективный маркер, по которому невозможно оценить течение заболевания».
Доктор Парагас и его коллеги из Японии, Германии и США поясняют, что молекулярные биологи еще 2003 году обнаружили более надежный маркер почечных повреждений – белок Ngal, концентрация которого в моче и крови изменяется пропорционально тяжести заболевания. Объем и результаты исследований, проведенных за прошедшее время, позволяют доверять белку Ngal больше, чем креатинину. Некоторые (в том числе и российские) клиники и исследовательские центры уже проводят анализы на Ngal. Как пояснили корреспонденту Infox.ru в компании, которая поставляет оборудование и реагенты для клинико-диагностических лабораторий, анализ Ngal проводят в единичных лабораториях лишь из-за высокой стоимости реагентов. Ну и по старой привычке, доверяя хорошо проверенному старому больше чем чему-то новому. И технологии, и оборудование, и необходимые знания в России есть.
Доктор Прагас отмечает, что, несмотря на высокую диагностическую точность анализа Ngal, до сих пор не вполне понятно, какие клетки и при помощи каких механизмов выделяют белок. Эти вопросы -- фундаментальные критерии в причислении того или иного соединения к классу биомаркеров.
Почки засветились
Для эксперимента доктор Пагас и его коллеги вывели трансгенных мышей с люминесцентным белком Ngal. Таким способом ученые смогли наблюдать за протеином «в режиме онлайн» -- о количестве, месте и времени появления белка можно было судить по интенсивности биолюминесценции. В эксперименте ученые измеряли концентрацию креатинина и белка Ngal в моче животных с острым повреждением почек. Полученные результаты они сопоставляли с биолюминесцентным «портретом» и клиническим состоянием почек. Оказалось, что люминесцентное свечение и концентрация Ngal в моче изменялись пропорционально степени поражения почек. Если здоровье мыши улучшалось, то количество Ngal снижалось.
По результатам гистологического анализа ученые пришли к выводу, что Ngal синтезируется в клетках почек (нефронах). Незначительное количество протеина попадает в мочу из клеток печени и иммунной системы. Обобщая результаты, ученые делают выводы, что по концентрации Ngal в моче можно достоверно судить о состоянии нефронов.
Ученые также выяснили, что по Ngal можно судить о заболевании уже через три часа после того, как в почках возникли «неполадки». Креатинин сообщит об этом в лучшем случае через 12 часов.
«По концентрации протеина Ngal можно оценивать состояние почек в настоящий момент. Анализ также поможет сделать заключение об интоксикации организма в ходе лечения», -- пишут ученые в статье The Ngal reporter mouse detects the response of the kidney to injury in real time, опубликованной в Nature Medicine.
