Практически единственной моделью, на которой можно оценить вклад ожирения в развитие поражения почек при СД 2 является модель крыс SHR-N/ср, достаточно полно отображающая клинико-морфологическую картину, характерную для этого заболевания у человека [7, 8].

Модель крыс штамма SHR/N-cp, выведенного К. Хансеном [9, 10] при скрещивании крыс с развитием спонтанной гипертензии (SHR) и крыс Колетцкого (corpulent – cp), достаточно полно отображает клинико-морфологическую картину, характерную для ожирения с последующим развитием СД 2 у человека. Ген ср (ген корпулентности, или ожирения), обусловливающий развитие ожирения, инсулинорезистентности тканей, нарушения толерантности к глюкозе или гипергликемии и склонность к гиперлипидемии, наследуется по аутосомно-рецессивному пути. Крысы – гомозиготы ср/ср – являются нерепродуктивными, их выводят путем скрещивания гетерозиготных особей. Пенетрантность ср-гена составляет 100%. При разведении получают три генотипа в соотношении 1:2:1 с двумя фенотипами: 1) крысы с ожирением, развивающие в возрасте 8–10 недель СД 2, – гомозиготы (ср/ср); 2) крысы с нормальной массой тела, не развивающие СД 2, – гетерозиготы (ср/+) и гомозиготы (+/+), также не развивающие СД 2.

В соответствии с задачами обследовано 16 крыс штамма SHR-N/ср. В группу с ожирением и СД 2 вошли гомозиготы по ср-гену, страдающие ожирением и СД 2. Крысы, гетерозиготы (ср/+) или гомозиготы (+/+), имеющие нормальную для своего пола и возраста массу тела, вошли в группу контроля – крыс без СД 2.

Исследование проводилось на базе Отделения Лабо­ратор­ных животных Гейдельбергского Университета, Германия. Согласно характеристике модели животных, все крысы имели равной степени выраженности артериальную гипертонию, которая существенно не изменялась в ходе проведения эксперимента и, следовательно, не могла внести дополнительные изменения в поражение почек. Все крысы содержались на стандартной диете (Altromin 1324) и имели свободный доступ к пище без ограничения потребляемого корма.

В течение 24 недель всем животным регулярно проводили измерение массы тела (3 раза в неделю), уровня глюкозы натощак в крови из хвостовой вены с помощью глюкометра Elite Sensor, Bayer, Мюнхен (2 раза в неделю), определяли с помощью хвостовой платизмографии (каждые 2 недели) АД, уровень альбуминурии (АУ) иммуноферментным методом с помощью прибора MRX Reveletion UV фирмы DYNEX, Германия (1 раз в 4 недели), оценивали натощак уровни сывороточного креатинина, мочевой кислоты, глюкозы однократно в конце исследования.

После 24 недель проводился забой животных с предварительной ретроградной перфузионной фиксацией. После вскрытия оценивали морфометрические показатели почек: массу каждой почки, количество нефронов в почках, величину почечных клубочков, вычисляли отношение массы почек к общей массе тела крыс.

Оценку степени повреждения почек проводили на PAS-окрашенных парафиновых срезах при помощи световой микроскопии. Определяли индекс гломерулосклероза (иГС) [11], индексы тубулоинтерстициальных (иТИИ) и сосудистых (иСИ) изменений [12].

Статистический анализ. Все результаты представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение исследуемых показателей в группе. При оценке достоверности различий групп друг с другом использовался метод One-Way ANOVA, LSD-тест, статистическая программа SPSS Счетного Центра Гейдельбергского Университета. Достоверными считались различия при р<0,05.

В процессе проведения эксперимента установлено, что у крыс штамма SHR/N-ср, страдающих прогрессирующим ожирением с развитием СД 2, к концу периода наблюдения развилось поражение почек. Клинически оно проявлялось повышением уровня креатинина сыворотки крови, гиперурикемией и высоким уровнем суточной альбуминурии (табл. 1).

В почках этих особей выявлены выраженные морфологические изменения в виде гипертрофии клубочков (гломеруломегалия), расширения мезангия с пролиферацией мезангиальных клеток, диффузным склерозированием почечной ткани, интерстициальным фиброзом, атрофией канальцев, утолщением сосудистой стенки. У крыс с ожирением и СД 2 по сравнению с особями с нормальной массой тела эти изменения проявлялись более высокими показателями иГС, иТИИ и иСИ (рис.).

Данные морфометрии. Доля массы почек к общей массе крыс с ожирением и СД 2 была значимо ниже по сравнению с худыми особями. Абсолютное число клубочков в каждой почке было одинаковым, независимо от массы тела (32637±4224 vs 34368±4737). Средний объем клубочков был достоверно выше у всех крыс с ожирением и СД 2 по сравнению с худыми особями (3,45±0,88 vs 2,45±0,34 106μм3 соответственно), что указывало на их гипертрофию (гломеруломегалию) (табл. 2).

Так как согласно законам математики давление пропорционально поверхности, на которую оно распространяется [13], было сделано заключение, что гипертрофированные клубочки жирных особей находятся в состоянии внутриклубочковой гипертензии.

Обращает на себя внимание факт, что, несмотря на гипертрофию клубочков, показатель доли массы почки к общей массе тела у крыс с ожирением и СД 2 был достоверно ниже, чем у худых крыс. Более того, у животных с ожирением и СД 2 в сравнении с крысами с нормальной массой тела без СД 2 выявлены достоверно более высокие значения уровня глюкозы крови, креатинина сыворотки, мочевой кислоты и микроальбуминурии (табл. 1). Представленные данные дают возможность обсуждать следующую последовательность развития дисфункции почек.

При развитии ожирения общая площадь поверхности фильтрации обычного числа нефронов не способна длительно выдерживать нагрузку избытком метаболитов на адекватном уровне. В таких условиях действие гормонов и факторов роста, продуцируемых жировой тканью (лептин, ангиотензин II, фактор некроза опухоли-α), направлено на формирование гипертрофии клубочков через гиперплазию их клеточного состава [14]: мезангиальных клеток, клеток капиллярных петель, что ведет к увеличению коэффициента ультрафильтрации и, как следствие, общей фильтрации на поверхность тела. По-видимому, данный механизм первоначально носит компенсаторный характер и направлен на обеспечение адекватной депурационной функции почек. Для его поддержания происходит подключение почечного резерва за счет функ­ционально малоактивных нефронов. Однако при прогрессировании ожирения гипертрофированные клубочки с увеличенной поверхностью фильтрации более не могут адекватно обеспечивать функцию депурации, что ведет к постепенному развитию недостаточности функции очищения крови.

Данный механизм подтверждают наблюдения, когда при нормальном числе нефронов при рождении, в условиях ожирения постепенно развивается относительный дефицит массы нефронов – состояние относительной олигонефронии, т. е. снижение доли массы почек по сравнению с общей массой тела. В качестве реакции компенсации в этих условиях происходит активация локально-почечной РАС и увеличение внутриклубочкового давления, т.е. основного повреждающего почки фактора при СД. Свойственная ожирению гиперлептинемия и другие вазоактивные факторы, вырабатываемые адипоцитами, приводят к дальнейшему увеличению объема жировой ткани. Нарастающее ожирение на фоне развития относительной олигонефронии и уже имеющихся нарушений внутрипочечной гемодинамики (внутриклубочковой гипертензии и гиперфильтрации) приводит к нарушению депурационной функции и появлению альбуминурии, а затем и протеинурии.

Формирование внутриклубочковой гипертензии, которая считается ведущим гемодинамическим фактором прогрессирования поражения почек, способствует развитию гломерулосклероза [15, 16, 17]. Склерозирование почечных клубочков приводит к уменьшению массы действующих нефронов, истощению функционального почечного резерва и развитию истинной олигонефронии. Данная концепция основывается на гипотезе B. Brenner и соавт. (1997) о развитии АГ и патологии почек вследствие врожденного дефицита общего числа функционирующих нефронов (истинная олигонефрония) и/или сниженной площади поверхности фильтрации [18].

Концепция относительной олигонефронии при прогрессирующем ожирении находит свое подтверждение в нормализации внутрипочечной гемодинамики (исчезновении внутриклубочковой гипертензии и гиперфильтрации) у лиц с ожирением при выраженной потере ими массы тела [19]. Другим доказательством правомерности данного заключения служат данные ретроспективного анализа, проведенные M. Praga и соавт. [20] и E. Gonzalez и соавт. [21]. Авторы наблюдали частоту развития хронической почечной недостаточности (ХПН) и ТПН у лиц после односторонней нефрэктомии. Оказалось, что у лиц с ожирением после односторонней нефрэктомии ХПН и ТПН развивается в 92% случаев, в то время как у лиц с нормальной массой тела – только у 12%.

Таким образом, проведенные нами исследования дали возможность заключить, что: