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.