КРЕАТИНИН В СОВРЕМЕННОЙ ОЦЕНКЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧЕК

Авторы статьи:
И.Г. Каюков, О.В. Галкина, И.М. Зубина - Научно-исследовательский институт нефрологии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Санкт-Петербург, Россия.

Е.И. Тимшина - ООО  «Научно-производственная фирма «АБРИС+», Санкт-Петербург, Россия.

А.Ю. Михеева, Г.М. Бердичевский -  Химико-аналитический центр «Арбитраж», Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург, Россия.



Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) является общепризнанным показателем функционального состояния почек. В медицинской практике существуют различные подходы для измерения СКФ. Однако, несмотря на почти столетнюю историю, далеко не все методологические проблемы оценки СКФ в клинической практике решены. Наиболее физиологически обоснованные («референтные») методы неприемлемы в рутинной практике из-за сложности и дороговизны. Клиницистам приходится опираться в основном на результаты суррогатных способов, большинство из которых в качестве гломерулотропного тест-агента предполагают использование эндогенного креатинина. Поэтому точность определения концентрации этого метаболита в биологических средах (особенно в сыворотке крови) зачастую решающим образом определяет надежность оценки СКФ. Производители наборов реагентов для определения креатинина должны принимать во внимание современные требования к точности и прослеживаемости результатов измерений и обеспечивать соответствие своей продукции международным нормам.

Хроническая болезнь почек (ХБП) является серьезной проблемой для здравоохранения многих стран, в том числе и России, вызывая тревогу у мирового сообщества в связи со своим широким распространением и растущим числом летальных исходов. Так, согласно последним результатам международного исследования, проведенного в 2016 году, ХБП в той или иной степени тяжести диагностирована у 753 миллионов человек [1], а число летальных исходов с 1990 по 2015 год увеличилось практически втрое с 409 тысяч до 1,2 миллионов [2, 3]. Поэтому в сложившейся ситуации так необходимы ранняя диагностика и профилактика данного заболевания, а также точное определение степени тяжести поражения почек для подбора наилучшей программы лечения ХБП у пациентов.
Руководство 2012 года KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes (Болезни почек: улучшение глобальных результатов лечения)) определяет ХПБ как величину расчетной скорости клубочковой фильтрации (рСКФ) менее 60 мл/ мин/1,73 м2 в течение трех месяцев и более независимо от причины и/или повреждение почек, установленное непосредственно при биопсии или косвенно при наличии альбуминурии или гематурии также в течение трех месяцев и более [4].
Краткий обзор подходов к установлению величин скорости клубочковой фильтрации
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) является общепризнанным показателем функционального состояния почек и характеризует объем жидкости, отфильтрованный почечными клубочковыми капиллярами в капсулу Боумана в единицу времени [5].
В медицинской практике существуют различные подходы для измерения СКФ (рис. 1). Наиболее точными на сегодняшний день являются клиренсовые методы измерения СКФ, основанные на измерении клиренса экзогенных веществ, таких как инулин, 51Cr-ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота), 99mTc-ДТПА (диэтилентриаминпентауксусная кислота), 125I-йоталамат или йогексол, которые вводятся в кровяное русло [6–8].
Данные методы измерения СКФ являются референсными для всех остальных методов. Однако в связи со сложностью и трудоемкостью проведения анализов, их высокой стоимостью и необходимостью введения экзогенного, часто меченого радионуклидами, вещества в кровь, их использование ограничивается научными исследованиями, а также теми клиническими случаями, когда требуется максимально точное определение СКФ.
Более доступными методами измерения СКФ являются клиренсовые методы, основанные на измерении клиренса эндогенных веществ, таких как мочевина [9] и креатинин [10]. Наиболее широкое распространение в медицинской практике долгое время имело измерение клиренса креатинина при помощи пробы Реберга–Тареева, предложенной в 1935 году. При этом основная модификация, внесенная Е.М. Тареевым и Н.А. Ратнер в оригинальную пробу Реберга, заключалась в отказе от использования дополнительной нагрузки экзогенным креатинином [11].
Данный метод исследования заключается в измерении концентрации креатинина в собранном в течение 24 ч образце мочи и сыворотке, взятой у пациента в любое время в течение сбора мочи или сразу после его завершения. Полученные значения концентрации креатинина используются в следующей формуле:

формула 1.jpg

  где Крмочи – концентрация креатинина в суточной моче (мкмоль/л или мг/дл*);

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мкмоль/л или мг/дл*);

Vмочи – объем мочи, собранной за сутки (мл); 1440 – количество минут в сутках (мин).

* В принципе неважно в каких единицах выражаются концентрации. Существенно, чтобы они были одинаковы для концентраций креатинина в сыворотке крови и моче.

Для того, чтобы нивелировать влияние возможных антропометрических различий у разных индивидуумов, полученную величину корригируют на площадь поверхности тела (ППТ). Величину ППТ можно рассчитать, используя различные уравнения, исходя из роста и массы тела пациента [12–14]:

формула 2.jpg

где СКФ – измеренная по клиренсу креатинина скорость клубочковой фильтрации (мл/мин);

ППТ – площадь поверхности тела пациента (м2); 1,73 – среднее значение ППТ у взрослого мужчины [15].

Проба Реберга–Тареева имеет свои преимущества и серьезные недостатки по сравнению с другими современными способами измерения СКФ. Так, именно её рекомендуют использовать при обследовании пациентов, соблюдающих специальные диеты (вегетарианство или бодибилдинг), пациентов с сильными отклонениями в массе тела (дистрофия или ожирение), а также пациентов с нарушенной мышечной массой (ампутация, недостаточное питание, мышечная атрофия) [16]. Однако необходимость аккуратного сбора мочи в течение ровно 24 ч создает неудобства при работе с амбулаторными больными и приводит к серьезным ошибкам в измерении СКФ, если пациент забывает собрать утреннюю, наиболее концентрированную мочу, или собирает ее дважды.

Поэтому уже довольно давно начали проводиться исследования по возможности замены клиренсовых методов, требующих суточного сбора мочи, на методы, базирующихся только на значениях концентрации креатинина в сыворотке [17]. Такие методы позволяют определить величину так называемой расчетной скорости клубочковой фильтрации (рСКФ – estimated glomerular filtration rate; eGFR).

Нужно отметить, что оценка тяжести почечной патологии исключительно по значению концентрации креатинина в сыворотке недостаточна, так как концентрация этого метаболита в сыворотке зависит не только от СКФ, но и от других независимых факторов, в частности, таких как возраст, пол, раса, размер тела, диета и метод определения креатинина [18, 19] (табл. 1). Использование расчетных величин СКФ, в какой то мере, позволяет нивелировать эти влияния, хотя не устраняeт полностью, неточностей вследствие возможных ошибок в измерении сывороточного креатинина (см. ниже).

Оценивая функциональное состояние почек только на основе уровня сывороточного креатинина, следует помнить, что взаимоотношения между концентрацией этого метаболита в сыворотке крови и величиной СКФ отчетливо нелинейны (гиперболическая зависимость). Потому при снижении СКФ от нормального уровня до 60 мл/мин/1,73 м2 рост концентрации креатинина будет очень незначительным. Такое повышение уровня сывороточного креатинина легко не заметить. С величины СКФ ниже 60 мл/мин/1,73 м2 начинается резкое увеличение концентрации этого метаболита в сыворотке крови [20].

Кроме того, при быстрых вариациях величин СКФ (например при развитии и разрешении острого повреждения почек) изменения концентрации сывороточного креатинина будут существенно (до нескольких суток) запаздывать по отношению к сдвигам СКФ. Такое запаздывание оказывается тем дольше, чем больше исходная выраженность почечной дисфункции [21, 22].

Как уже отмечалось выше, более надежные оценки СКФ могут быть получены из уравнений, которые эмпирически сочетают хотя бы часть вышеперечисленных факторов [26] (см. табл. 1). Одним из первых таким широко распространенным уравнением стала формула Коккрофта–Голта [17, 27], предложенная в 1976 году:

формула 3.jpg

где возраст – возраст (года);
вес – масса (кг);
k – поправка на пол пациента: 0,85, если женщина; 1, если мужчина;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4.


Факторы, прямо не связанные с патологией почек и способные влиять на концентрацию креатинина в сыворотке крови


Факторы, ассоциированные с повышением/ завышением кон­центрации сывороточного креатинина

Факторы, ассоциированные со снижением концентрации сывороточного креатинина

Возраст

Возраст

Африканская раса и афроамериканский этнос

Азиатская раса и латиноамериканский этнос

Высокая мышечная масса: мужской пол, анаболические сте­роиды

Низкая мышечная масса: женский пол, мышечные заболева­ния, иммобилизация, тетрапарез, ампутации конечностей

Диета: высокое потребление мяса, сапплементация креатином

Диета: вегетарианская, низкобелковая, голодание

Лекарства:

- Повышающие продукцию креатинина: фенофибрат, активато­ры рецепторов витамина D, кортикостероиды;

-   Подавляющие тубулярную секрецию креатинина: циметидин, кобицитстат, дропедарон, пиреметамин, салицилаты, триметаприм;

- Способные вступать в реакцию Яффе: ацетогексамид, диуре­тики (в высоких дозах), некоторые цефалоспорины, фенацетамид, метилдофа (при парентеральном введении)

Лекарства:

- Снижающие концентрацию креатинина за счет неуста­новленных механизмов, прямо не связанных с влиянием на деятельность почек; Lespedeza capitata (леспенефрил), Lespedeza bicolor (леспефлан), АЦЦ

Прочие метаболиты, способные вступать в реакцию Яффе («некреатининовые хромогены»): кетоны, кетокислоты, мочевая кис­лота, некоторые протеины, билирубин, аскорбиновая кислота, дофамин, эмбриональный гемоглобин и др.

Заболевания и патологические состояния: диабет, воспале­ние, критические состояния

Усиление тубулярной реабсорбции креатинина: дегидратация, сердечная недостаточность, диабет

Усиление экстраренальной элиминации креатинина



Как видно, данная формула не учитывает расовую принадлежность. Её результаты, так же как и результаты пробы Реберга–Тареева, обычно корректируют в соответствии с ППТ пациента.

На смену формуле Коккрофта–Голта в 1999 году пришло более точное и удобное расчетное уравнение, полученное в MDRD (Modification of Diet in Renal Disease – изменение диеты при болезнях почек) исследовании. Всего по результатам данного исследования было предложено семь различных способов оценки рСКФ, однако наибольшее распространение получило так называемое «краткое уравнение MDRD». В отличие от формулы Коккрофта–Голта, при выведении этого уравнения, как и других современных способов установления СКФ, расчетные величины сопоставлялись с референсными величинами СКФ [28]:

формула 24-1.jpg

где 186 – коэффициент, учитывающий среднюю ППТ;

возраст – возраст (года);
k1 – поправка на пол пациента: 0,742, если женщина; 1, если мужчина;

k2 – поправка на расу пациента: 1,210, если афроамериканцы; 1, если не афроамериканцы;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4.

Уравнение MDRD-исследования оказалось успешным для расчета СКФ у пациентов с 3–5 стадией ХБП и давало адекватную оценку СКФ у больных с сахарным диабетом [29]. Однако оно оказалось не совсем пригодным для индивидуумов с околонормальной СКФ, выдавая заниженные результаты, и не рекомендовалось для использования у госпитализированных пациентов [30]. Дальнейшая работа по улучшению точности расчетного уравнения MDRD состояла в уменьшении систематической погрешности методов определения креатинина, связанной с отсутствием метрологической прослеживаемости калибровки к референсному способу измерения креатинина, которым является IDMS (Isotope Dilution Mass Spectrometry – масс-спектрометрия с изотопным разбавлением). Результатом такой работы стала предложенная NKDEP (National Kidney Disease Education Program – Национальная обучающая программа по болезням почек) в 2006 году [31] следующая расчетная формула:

формула 24-2.jpg

где 175 – коэффициент, учитывающий среднюю ППТ и корректировку по референсному IDMS-методу;

возраст – возраст (годы);
k1 – поправка на пол пациента: 0,742, если женщина; 1, если мужчина;

k2 – поправка на расу пациента: 1,210, если афроамериканцы; 1, если не афроамериканцы;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4.

Однако, несмотря на уточнения, новое MDRD– IDMS-уравнение наследовало те же недостатки, что и его предшественник, заключавшиеся в занижении расчетных результатов СКФ в диапазоне значений от 60 до 90 мл/мин/1,73 м2, соответствующего здоровым людям и пациентам с пограничными значениями СКФ [32]. В связи с этим в 2009 году исследовательская группа CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration – Рабочая группа по исследованию эпидемиологии хронической болезни почек) разработала наиболее универсальное на сегодняшний день расчетное уравнение СКФ [33]:

формула 25-1.jpg

где 141 – коэффициент, учитывающий сред

нюю ППТ и корректировку по референсному IDMS-методу;

k – пороговое значение креатинина сыворотки, математически разделяющее здоровых индивидов и пациентов с ХБП: 0,7, если женщина; 0,9, если мужчина (мг/дл);

min – оставляется данное отношение, если значение креатинина в сыворотке пациента меньше порогового значения k; либо 1, если значение креатинина в сыворотке пациента больше порогового значения k;

max – оставляется данное отношение, если значение креатинина в сыворотке пациента больше порогового значения k; либо 1, если значение креатинина в сыворотке пациента меньше порогового значения k;

α – степень: –0,329, если женщина; –0,411, если мужчина;

возраст – возраст (годы);
k1 – поправка на пол пациента: 1,018, если женщина; 1, если мужчина;

k2 – поправка на расу пациента: 1,159, если афроамериканцы; 1, если не афроамериканцы;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4.

Предложенное уравнение CKD-EPI позволяет не только получить адекватные расчетные значения СКФ у здоровых людей, но и улучшить оценку связанного с ХБП риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) у пациентов среднего возраста [34] и риска развития терминальной стадии ХБП [32]. В связи с этим Руководство 2012 года KDIGO рекомендовало использование данного уравнения для расчета значений СКФ в повседневной медицинской практике, за исключением тех случаев, для которых доказана большая точность альтернативных уравнений по сравнению с уравнением CKD-EPI [4].

Вместе с тем, в последнее десятилетие исследуется возможность применения альтернативного креатинину маркера СКФ, которым является цистатин С [35, 36].

Существуют ряд исследований, показывающих превосходящую роль цистатина С в оценке фильтрационной способности почек по сравнению с креатинином [37, 38], однако расчет СКФ исключительно по концентрации цистатина С в сыворотке в общем случае не дает более точных результатов, чем предложенное ранее уравнение CKD-EPI [39, 40]. Поэтому на данный момент анализ концентрации цистатина С в сыворотке пациента является дополнительным к принятому методу расчета СКФ по концентрации креатинина и может использоваться для подтверждения ХБП у взрослых пациентов со значениями СКФ от 45 до 60 мл/мин/1,73 м2, у которых отсутствуют другие маркеры повреждения почек [4]. Совместная формула расчета СКФ по цистатину С и креатинину предложена группой CKD-EPI в 2012 году [41]:

формула 25-2.jpg

где 135 – коэффициент, учитывающий среднюю ППТ и корректировку по референсному IDMS-методу как метода измерения креатинина, 

так и цистатина С;

k – пороговое значение креатинина сыворотки, математически разделяющее здоровых индивидов и пациентов с ХБП: 0,7, если женщина; 0,9, если мужчина (мг/дл);

min – оставляется данное отношение, если значение креатинина в сыворотке пациента меньше порогового значения k; либо 1, если значение креатинина в сыворотке пациента больше порогового значения k;

max – оставляется данное отношение, если значение креатинина в сыворотке пациента больше порогового значения k; либо 1, если значение креатинина в сыворотке пациента меньше порогового значения k;

α – степень: –0,248, если женщина; –0,207, если мужчина;

min – оставляется данное отношение, если значение цистатина С в сыворотке пациента меньше 0,8 мг/л; либо 1, если значение цистатина С в сыворотке пациента больше 0,8 мг/л;

max – оставляется данное отношение, если значение цистатина С в сыворотке пациента больше 0,8 мг/л; либо 1, если значение цистатина С в сыворотке пациента меньше 0,8 мг/л;

возраст – возраст (года);
k1 – поправка на пол пациента: 0,969, если женщина; 1, если мужчина;

k2 – поправка на расу пациента: 1,080, если афроамериканцы; 1, если не афроамериканцы;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4;

Циссыворотки – концентрация цистатина С в сыворотке (мг/л).

Отметим ряд существенных моментов, связанных с оценками СКФ в клинической практике.

Во-первых, выше уже отмечалось, что значения СКФ обычно корригируются на величину площади поверхности тела пациента. В формулах MDRD и CKD-EPI поправка на ППТ уже была учтена на стадии конструирования данных уравнений. Поэтому при их использовании нет необходимости дополнительно рассчитывать величину ППТ, исходя из роста и массы тела, а потом полученное расчетное значение СКФ умножать на 1,73 и делить на ППТ.

Во-вторых, в настоящее время сама идея необходимости коррекции расчетных значений СКФ на ППТ стала подвергаться очень серьезной критике. Это связано, прежде всего, с тем, что поправка на ППТ у лиц с избыточной массой тела (ППТ у таких людей, очевидно, будет высокой) может существенно занизить расчетное значение СКФ. Последствием таких манипуляций с числами может стать то, что будет скрыто состояние гиперфильтрации, которое часто имеет место у пациентов, страдающих ожирением [42–44]. Данная проблема вызывает все более широкий резонанс в нефрологическом сообществе. Подтверждением значимости этого вопроса служит то, что в калькуляторе для расчета СКФ на сайте Национального Почечного Фонда США сравнительно недавно появилась новая опция. Она позволяет получить расчетные значения СКФ по формуле CKD-EPI, не корригированные на ППТ. Для этого, однако, дополнительно придется ввести значения массы тела и роста пациента [45].

В-третьих, как уже было отмечено, уравнение Коккрофта–Голта в настоящее время считается не слишком надежным и устаревшим способом оценки СКФ. В принципе, от его использования в клинической практике следовало бы отказаться. Однако возникает одна проблема. Многие инструкции по применению лекарственных препаратов, которые требуют коррекции дозы при изменениях функционального состояния почек, составлены именно на основе применения формулы Коккрофта–Голта. Поэтому для этого ограниченного сегмента клинической деятельности данный способ оценки СКФ, по-видимому, еще долго останется необходимым.

Наконец, в-четвертых. Удобство и простота расчетных способов оценки СКФ практически вытеснили измерение клиренса креатинина (заметим, однако, что в НИИ Нефрологии ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова от пробы Реберга–Тареева никогда не отказывались). Кроме того, сейчас появляются данные о том, что изменения величин клиренса креатинина могут лучше соотноситься со степенью выраженности морфологических повреждений почек, чем оценки СКФ расчетными методами [46]. Поэтому не исключено, что через некоторое время мы сможем стать свидетелями, по крайней мере, частичного ренессанса пробы Реберга–Тареева.

Следует иметь в виду, что в силу перечисленных выше и ряда других причин, разработка новых методических подходов к установлению расчетных величин СКФ продолжается. Из предложенных в последнее время способов упомянем два.

Один из них направлен на более точную оценку СКФ у пожилых людей от 70 лет и выше и выведен в рамках BIS-исследования (Berlin Initiative Study – Берлинское инициативное исследование)

[47] в 2012 году. В данном исследовании представлены две расчетные формулы СКФ: уравнение BIS1 основано только на концентрации креатинина в сыворотке, уравнение BIS2 рассчитывает значение СКФ как по концентрации креатинина, так и цистатина С. 

Уравнение BIS1 выглядит следующим образом:

формула 27-1.jpg

где 3736 – коэффициент, учитывающий среднюю ППТ и корректировку по референсному IDMS-методу;

возраст – возраст (годы);
k – поправка на пол пациента: 0,82, если женщина; 1, если мужчина;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4.

Совместное по концентрациям креатинина и цистатина С уравнение BIS2 представлено ниже:

формула 27-2.jpg

где 767 – коэффициент, учитывающий сред

нюю ППТ и корректировку по референсному IDMS-методу;

возраст – возраст (годы);
k – поправка на пол пациента: 0,87, если жен

щина; 1, если мужчина;

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыворотке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4;

Циссыворотки – концентрация цистатина С в сыворотке (мг/л).

Нерешенность возрастных проблем при оценке расчетных величин СКФ подвигла на попытки разработки более универсальных уравнений, лучше учитывающих влияние возраста на расчетное значение СКФ. Так, в 2016 году было предложено альтернативное уравнение вычисления СКФ, пригодное для расчета СКФ у людей всех возрастов (full age spectrum; FAS) [48].

При этом использовались значения медианы концентрации креатинина в сыворотке, полученные в здоровой популяции, с поправкой на возраст и пол. Для различных возрастов уравнение принимает следующий вид:

формула 27-3.jpg

если 2 ≤ возраст ≤ 40 лет.

формула 27-4.jpg

(мл/мин/1,73 м2), если возраст > 40 лет.
где 107,3 – коэффициент, учитывающий сред

нюю ППТ и полученный математически для сохранения перехода между исследуемыми возрастами;

возраст – возраст (годы);

Крсыворотки – концентрация креатинина в сыво

ротке (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4;

Q – значение медианы (среднее значение) концентрации креатинина в сыворотке, полученное для соответствующих половозрастных групп здорового населения (мг/дл); для того, чтобы перевести значения концентрации креатинина из мкмоль/л в мг/дл, полученный результат в мкмоль/л необходимо разделить на 88,4.

Значения медиан концентрации креатинина в сыворотке Q для FAS-уравнения представлены в табл. 2 и были получены на основании исследования референсных интервалов креатинина в 2008 году [49].

Таким образом, в медицинской практике существуют различные уравнения расчета СКФ, однако большинство из них для получения результата используют значения концентрации креатинина в сыворотке пациента. Поэтому крайне необходимо, чтобы рутинные методы измерения креатинина, повседневно использующиеся в клинико-диагностической лаборатории (КДЛ), давали точные (правильные и прецизионные) результаты [52].

Рутинные методы определения креатинина

Впервые качественная реакция для определения креатинина была описана немецким профессором Максом Яффе в 1886 году [53]. В своем исследовании он показал, что креатинин взаимодействует с пикриновой кислотой в сильнощелочной среде (с так называемым щелочным пикратом) с последующим образованием красно-оранжевого хромогена. Однако он также отметил, что описанная реакция неспецифична, так как многие другие органические компоненты, такие как глюкоза, альбумин, пируват и ацетоацетат, образуют с пикриновой кислотой тот же окрашенный комплекс. Впоследствии в 1916 году гарвардский профессор Отто Фолин адаптировал реакцию Яффе для клинического определения креатинина в сыворотке и моче, таким образом, закрепив её в медицинской практике [54, 55].

В следующие годы проводимые исследования специфичности данного метода показали, что интерферирующими веществами для реакции Яффе при определении креатинина в сыворотке являются, помимо упомянутых, билирубин, аскорбиновая кислота, кетокислоты, креатин, дофамин, эмбриональный гемоглобин, а также целый ряд антибиотиков – производных цефалоспорина (цефпиром, цефокситин, цефалотин, цефазолин и др.) [56–63]. В итоге, при добавлении сыворотки к щелочному пикрату происходит образование окрашенного комплекса со всеми вышеперечисленными компонентами, включая креатинин, при этом каждое интерферирующее вещество вступает в реакцию в свое определенное время, вследствие чего их условно разделили на быстро- и медленно-реагирующие вещества [64–66].

Понимание кинетики процесса и переход лабораторной диагностики на автоматические биохимические анализаторы позволили в шестидесятых годах XX столетия разработать модификацию метода Яффе, основанную на регистрации приращения оптической плотности рабочей смеси (исследуемый образец и щелочной пикрат) за строго заданный промежуток времени, более или менее соответствующий вступлению креатинина в реакцию окрашивания, так называемый кинетический (псевдокинетический) метод Яффе [67]. Данный подход позволил минимизировать влияние интерферирующих веществ на реакцию, однако не устранил его полностью [56–66].

Вследствие этого многие производители наборов реагентов для определения креатинина кинетическим методом Яффе ввели искусственный поправочный коэффициент для устранения остаточного влияния интерферирующих веществ (кинетический метод Яффе с компенсацией) [68]. Величина поправочного коэффициента высчитывалась путем сравнения результатов определения креатинина кинетическим методом Яффе в серии анализов с результатами определения креатинина в той же серии референсным методом, которым с 1986 года признается масс-спектрометрия с изотопным разбавлением (Isotope Dilution Mass Spectrometry; IDMS) [69–71]. Таким образом, например, для кинетического метода Яффе фирмы «Roche Integra» величина поправочного коэффициента составила 18 мкмоль/л (0,204 мг/ дл), а для «Roche/Hitachi cobas» – уже 26 мкмоль/л (0,294 мг/дл). Как видно из приведенного примера, величина поправочного коэффициента будет разниться от производителя к производителю, так как он является средним в серии измерений на конечной выборке из сывороток различных пациентов, проведенной на конкретном оборудовании с реагентами различной концентрации и чистоты.

Таблица 2. Значения медиан концентрации креатинина в сыворотке Q для FAS-уравнения согласно возрасту или росту [49–51]

Возраст, годы

Ростa, см

Qb, мкмоль/л (мг/дл)

Мальчики и девочки

1

75,0

23 (0,26)

2

87,0

26 (0,29)

3

95,5

27 (0,31)

4

102,5

30 (0,34)

5

110,0

34 (0,38)

6

116,7

36 (0,41)

7

123,5

39 (0,44)

8

129,5

41 (0,46)

9

135,0

43 (0,49)

10

140,0

45 (0,51)

11

146,0

47 (0,53)

12

152,5

50 (0,57)

13

159,0

52 (0,59)

14

165,0

54 (0,61)

Юноши

15

172,0

64 (0,72)

16

176,0

69 (0,78)

17

178,0

72 (0,82)

18

179,0

75 (0,85)

19

180,0

78 (0,88)

Мужчины

>20

>181,5

80 (0,90)

Девушки

15

164,5

57 (0,64)

16

166,0

59 (0,67)

17

166,5

61 (0,69)

18

167,0

61 (0,69)

19

167,5

62 (0,70)

a Рост представляет собой медиану роста у детей и подростков соответствующего возраста; b математическое представление взаимоотношений между величинами Q и возрастом или ростом у детей, подростков и молодых людей представлено в отдельном исследовании [51].

Поэтому использование поправочного коэффициента должно быть осмотрительным и учитывать, что влияние интерферирующих веществ не будет одинаковым для всех исследуемых образцов, взятых от различных пациентов [72]. Это может привести к ошибкам в измерении концентрации креатинина и неверному расчету СКФ в ряде случаев, когда влияние интерферирующих веществ сыворотки пациента значительно отличается от среднего поправочного коэффициента: детей до 1 года, пожилых лиц, беременных женщин, онкологических больных и пациентов с печеночной дисфункцией [63, 70].

Вместе с тем, использование результатов определения креатинина, полученных кинетическим методом Яффе без компенсации, может привести к серьезным ошибкам при расчете СКФ в диагностически важном диапазоне значений около 60 мл/ мин/1,73 м2. Положительный сдвиг для значений креатинина на 20 мкмоль/л (0,23 мг/дл) практически утраивает количество ложноположительных диагнозов у здоровых лиц, в связи с тем, что вклад ошибки определения креатинина в расчетное значение СКФ тем выше, чем ниже полученные значения креатинина [73].

Так или иначе, необходимо ясно понимать особенности и ограничения методов измерения креатинина, применяемых в ежедневной лабораторной практике. Следует знать, является ли применяемый метод измерения креатинина стандартизованным по IDMS и стараться использовать такие способы.

Альтернативным способом определения креатинина стали энзиматические методы, разработанные в последующие годы для улучшения аналитической специфичности рутинных измерений креатинина, которой так и не смог добиться кинетический метод Яффе. Одним из первых в 1975 году стал метод определения креатинина посредством работы фермента креатинкиназы и измерения скорости окисления NADH (рис. 2) [74]. Затем в 1982 году был предложен другой энзиматический метод определения креатинина, использующий креатининдеиминазу (рис. 3) [75]. Но наиболее широкое распространение в лабораторной диагностике получил энзиматический метод, предложенный в 1985 году и основанный на работе креатиназы и саркозиноксидазы в сочетании с реакцией Триндера (рис. 4) [76].

формула 29-1.jpg

Проведенные исследования показали, что данный энзиматический метод устойчив к влиянию практически всех эндогенных и экзогенных веществ, за исключением дофамина, способного занижать результаты определения креатинина [63, 70]. Вследствие этого энзиматический метод измерения креатинина на сегодняшний день является наиболее точным методом определения аналита. Он более удобен в работе, так как сразу предоставляет правильные результаты определения креатинина в сыворотке без необходимости применения искусственного поправочного коэффициента и, таким образом – более надежные расчетные результаты СКФ [77]. Вместе с тем, он так же, как и кинетический метод Яффе, легко адаптируется под автоматические биохимические анализаторы.

Однако у энзиматического метода существует один-единственный недостаток, не позволяющий ему полностью вытеснить из медицинской практики кинетический метод Яффе – его стоимость. Так, примерная стоимость одного определения креатинина энзиматическим методом в 10 раз и более дороже, чем кинетическом методом И хотя стоимость одного определения креатинина энзиматическим методом выглядит умеренно, не стоит забывать, что это часто назначаемый анализ, и их суммарное количество для КДЛ крупных больниц может достигать до 200 000 анализов в год [77]. Таким образом, медицинские лаборатории могут оценить экономическое преимущество кинетического метода Яффе в случае, когда большинство анализов на креатинин будут проводиться данным методом.

Референсный метод измерения креатинина в сыворотке (и плазме) крови

Наилучшим на данный момент способом определения креатинина в сыворотке (и плазме) крови человека является гибридный метод, основанный на высокоэффективной жидкостной хроматографии, тандемной масс-спектрометрии и методе изотопного разбавления (ВЭЖХ/МС-МС/ИР), который является частным случаем референсного IDMS (Isotope Dilution Mass Spectrometry – масс-спектрометрия с изотопным разбавлением) метода. Такой подход сочетает несложную и быструю процедуру пробоподготовки с высокой селективностью, точностью и воспроизводимостью результатов измерений и позволяет выполнять измерения содержания креатинина в сыворотке (и плазме) крови с неопределенностью, не превышающей 2,5 %.

Метод ВЭЖХ/МС-МС/ИР признан условно первичным и включен в международную базу Объединенного комитета по прослеживаемости в лабораторной медицине – JCTLM (Joint Committee for Traceability in Laboratory medicine) в качестве референсного метода высшей точности [78].

В лаборатории химико-аналитического центра «Арбитраж» (ХАЦ «Арбитраж») ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» (ВНИИМ) метод ВЭЖХ/ МС-МС/ИР успешно освоен и применяется, например, для измерения креатинина в замороженной нативной сыворотке крови человека.

Процедура измерений включает следующие последовательные операции: 

1) размораживание и термостатирование образца;

2) взятие навески образца с точностью до 0,1 мг (проба);

3) внесение в пробу изотопно-меченого аналога креатинина (метил13С-креатинин) весовым методом;

4) денатурация белка органическим растворителем (ацетонитрил);

5) отделение образовавшегося осадка центрифугированием;

6) анализ супернатанта методом ВЭЖХ/МСМС/ИР в режиме мониторинга заданных реакций (MRM);

7) расчет массовой доли креатинина методом изотопного разбавления по ранее построенной градуировочной характеристике;

8) пересчет полученного результата в молярную концентрацию креатинина.

В качестве стандартного образца для градуировки оборудования был использован сертифицированный референтный материал SRM NIST 914a [79].

Результаты измерений ХАЦ «Арбитраж», полученные с помощью референсного метода, обладают метрологической прослеживаемостью к соответствующим единицам величин, что гарантирует их точность, а также обеспечивает сопоставимость и признание результатов измерений на международном уровне [80].

Компетентность ВНИИМ в части выполнения измерений маркеров клинической диагностики (креатинина, холестерина, глюкозы, мочевины и мочевой кислоты) в сыворотке (и плазме) крови подтверждена на международном уровне по результатам сличений, организованных под эгидой Международного бюро мер и весов – BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) [81–83].

Сравнительный анализ измерений креатинина референсным, кинетическим и энзиматическим методами

Совместная работа ХАЦ «Арбитраж» ВНИИМ и НИИ Нефрологии ПСПбГМУ им. акад. И.П. Пав-лова была посвящена оценке правильности измерения креатинина в биологических жидкостях (сыворотка крови и моча) как кинетическим методом Яффе, так и энзиматическим методом с креатиназой и саркозиноксидазой с помощью наборов фирмы ООО «Абрис +».

Материалы и методы. В НИИ нефрологии ПСПбГМУ проводили определение креатинина в сыворотке и моче 12 пациентов, находящихся на лечении в клиниках ПСПбГМУ. От всех пациентов, включенных в исследование, было получено информированное согласие. Образцы сыворотки крови и разовой (утренней) порции мочи центрифугировали при 15000 об./мин в течение 15 мин, затем образцы биологических жидкостей аликвотировали. В образцах проводили определение креатинина наборами ООО «Абрис +»: кинетическим методом Яффе, энзиматическим методом с креатиназой и саркозиноксидазой. Контрольные образцы, предоставленные ООО «Абрис +», были проанализированы ХАЦ «Арбитраж» ВНИИМ методом ВЭЖХ/МС-МС/ИР, кинетическим методом Яффе, энзиматическим методом с креатиназой и саркозиноксидазой (ООО «Абрис +»).

Результаты исследования химического состава реагентов, входящих в набор для определения креатинина кинетическим методом Яффе, показали, что правильность результатов определения креатинина зависит от значения рН, получаемого из реагентов набора щелочного пикрата. Так, при использовании в анализе искусственных контрольных сывороток оптимальными значениями рН среды являются значения в довольно узком диапазоне: 13,20−13,46. При таких значениях выявление креатинина является максимальным, вне данного диапазона оно быстро снижается. Для нативной человеческой сыворотки оптимальными значениями рН являются значения 13,10–13,34: в данном диапазоне влияние интерферирующих веществ в сыворотке остается минимальным (рис. 5).

формула 31-1.jpg

В связи с этим производитель биохимических наборов, основанных на кинетическом методе Яффе, должен обеспечить оптимальное для выявления креатинина значение рН готового щелочного пикрата вдиапазоне значений 13,2–13,4, а также стабильность данных значений при эксплуатации реагента при работе на автоматических биохимических анализаторах в течение достаточно длительного времени.

Сравнение результатов определения креатинина кинетическим методом Яффе с результатами метода ВЭЖХ/МС-МС/ИР, выявило все описанные ранее недостатки аналитической специфичности данного способа (рис. 6).

32 рисунок 6.jpg

Положительное смещение (41,862 мкмоль/л) из полученного уравнения регрессионного анализа обозначает разницу в аналитической специфичности между двумя методами и показывает, что при использовании набора реагентов для определения креатинина кинетическим методом Яффе будут выявляться завышенные результаты концентрации аналита в связи с влиянием интерферирующих веществ в сыворотке. Средний поправочный коэффициент для такого набора реагентов составит 42 мкмоль/л (0,475 мг/дл).

Сравнительный анализ результатов определения креатинина энзиматическим методом и методом ВЭЖХ/МС-МС/ИР, как и предполагалось, не выявил существенных различий между данными методами (рис. 7).

32 рисунок 7.jpg

Анализ выявления креатинина в сыворотке и моче пациентов с заболеваниями почек кинетическим методом Яффе и энзиматическим методом показал, что завышение выявления креатинина присутствует только в сыворотке, в отличие от образцов мочи, где выявление креатинина совпадало между методами (рис. 8).

33 рисунок 8.jpg

Также в образцах сыворотки и мочи была определена наборами концентрация креатинина энзиматическим методом. В данном наборе значения креатинина в калибраторе для сыворотки сопоставимы со значением креатинина в стандартном эталонном образце (SRM 967) NIST IDMS, а значение креатинина в калибраторе для мочи – со значением, полученным методом NIST SRM 3667. Статистический анализ показал хорошую корреляцию результатов, полученных наборами двух производителей: сыворотка «Абрис +» энзиматический / Beckman Coulter: r=0,97, р<0,001, «Абрис +» кинетика/ Beckman Coulter: r=0,95, р<0,001. Для мочи: «Абрис +» энзиматический / Beckman Coulter: r=0,96, р<0,001; «Абрис +» кинетика/ Beckman Coulter: r=0,98, р<0, 00.

ОБСУЖДЕНИЕ

Стандартизация в лабораторной медицине означает, что калибровка всех измерительных процедур (всех методов, которыми можно проводить измерение) согласуется с результатом, полученным референсном методом. Следовательно, результаты измерения концентрации биомаркера у пациента должны быть сопоставимы между собой, вне зависимости от метода измерения (производителя тест-систем). Большинство интернациональных производителей реагентов для клинической химии выпускают наборы для определения креатинина с прослеживаемостью к соответствующим международным справочным материалам и референсному методу измерения (RMP). Однако реагенты и калибраторы многих местных (региональных) производителей не имеют стандартизированной калибровки, и результаты измерения креатинина остаются зависимыми от набора, используемого лабораторией. Недавно проведенное международное исследование колледжа американских патологов (CAP) по оценке качества измерения 79 наборов для определения креатинина показало, что более половины рассмотренных наборов не имеют достаточной информации для оценки прослеживаемости измерения, или прослеживаемость не может быть оценена из-за использования несоответствующих калибраторов [84]. С 2010 года широко доступен сертифицированный контрольный материал для цистатина С (ERM DA471/IFCC), и в настоящее время производители диагностических тест-систем разрабатывают стандартизированные наборы для измерения маркера.

Оценка измерения концентрации креатинина наборами различных производителей относительно RMS IDMS показала смещение результатов от 0 (для наборов Roche) до +30 %. Для большинства производителей смещение лежало в диапазоне от +16 % до +20 %. Эта изменчивость измерения креатинина вносит систематическую ошибку в рСКФ, а следовательно, в диагностику и классификацию ХБП. Исследование, проведенное KDIGO, в котором приняли участие профессиональные лабораторные организации, производители диагностических тест-систем, метрологические институты, клинические нефрологи и частные лаборатории, показало, что для расчета СКФ наиболее точным является уравнение CKD-EPI с учетом концентрации креатинина и цистатина С. Согласно международным рекомендациям, для обеспечения стандартизации измерений необходимо выбирать диагностические наборы на основе информации о наличии соответствия результатов измерения данной тест-системой и референсным методом, которые должны быть предоставлены производителем диагностических наборов для клинических лабораторных исследований [85].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время в широкой клинической практике методы оценки расчетной величины скорости клубочковой фильтрации, основанные на измерении концентрации креатинина в сыворотке крови, не имеют альтернативы.

Оптимальным методом определения рСКФ сейчас следует признать способ CKD-EPI, основанный как на уровне сывороточного креатинина, так и на уровне креатинина и цистатина С. Перспективы сравнительно недавно появившихся подходов (BIS или FAS) нуждаются в дальнейшей оценке.

Адекватность оценки скорости клубочковой фильтрации очень существенно зависит от точности измерения концентрации креатинина в сыворотке крови, а точность, в свою очередь, во многом определяется используемым аналитическим методом установления уровня креатинина.

Энзиматический метод характеризуется лучшей аналитической специфичностью по сравнению с кинетическим методом Яффе, позволяя получать более надежные результаты определения креатинина (и впоследствии более точные расчетные результаты СКФ) в диапазоне концентраций до 300 мкмоль/л, т. е. у всех здоровых лиц и пациентов с 1–4 степенью ХБП. К сожалению, высокая стоимость выполнения измерений энзиматическим методом не позволяет использовать его для всех рутинных определений креатинина в рамках КДЛ.

При определении высоких концентраций креатинина – в диапазоне 300–500 мкмоль/л результаты измерений энзиматическим методом и методом Яффе хорошо согласуются между собой и с референсными значениями, полученными методом ВЭЖХ/МС-МС/ИР. Расхождение результатов измерений не превышает расширенной неопределенности референсного значения – 2,5 %.

Производители наборов реагентов для in vitroдиагностики должны принимать во внимание современные требования к точности и прослеживаемости результатов измерений клинических маркеров, обеспечивать соответствие своей продукции международно принятым нормам и стремиться к производству наборов реагентов для определения креатинина кинетическим методом Яффе с компенсацией.

Врачу особенно важно ясно понимать особенности и ограничения методов измерения креатинина, применяемых в ежедневной лабораторной практике. Необходимо знать, является ли применяемый метод измерения креатинина стандартизованным по IDMS, и стараться использовать такие способы.

Специалист, выполняющий анализ, должен иметь возможность выбрать более точный и надежный метод определения креатинина в случае, если полученный результат выглядит сомнительным.

НОВОСТИ

ОПРОС

  1. Уважаемые посетители нашего сайта, кем Вы являетесь?

Возврат к списку


ВОПРОСЫ-ОТВЕТЫ

Вопрос:
Можно ли разводить краситель по Романовскому 1:5 ?

Подробнее

ВИДЕОМАТЕРИАЛЫ

Окраска мазков крови по Паппенгейму-Крюкову (вариация метода окраски по Романовскому):

Обучающий видео-ролик по классической методике окраски мазков. Метод Паппенгейма-Крюкова является вариацией метода окраски по Романовскому с фиксацией мазков фиксатором Май-Грюнвальда и последующей докраски рабочим раствором красителя Романовского.

ОТЗЫВЫ

Отзыв о работе автомата окраски мазков крови "АвтоОМК", производства ЗАО "Солар", с использованием наборов красителей производства ООО НПФ "АБРИС+"

Читать далее


НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Войти в систему