Гіперфосфатемія - біологія

A Гіперфосфатемія - це підвищення рівня фосфату в крові. Гіперфосфатемія виникає внаслідок масивного прийому фосфатів, масивного вивільнення фосфату через руйнування тканин, зменшення екскреції фосфатів при розширеній нирковій недостатності та станах з посиленою реабсорбцією фосфатів нирками. Збільшення вмісту фосфату в сироватці крові призводить до відкладення фосфату кальцію в судинах і тканинах. При гострій гіперфосфатемії на перший план випадають симптоми падіння кальцію: м’язові спазми та серцеві аритмії, які навіть можуть призвести до смерті. Хронічна гіперфосфатемія призводить до кальцифікації тканин і судин, що може призвести до порушень кровообігу, інфарктів та інсультів. Лікування гострої гіперфосфатемії - це вливання сольового розчину та діаліз. Хронічну гіперфосфатемію лікують за допомогою дієти з низьким вмістом фосфатів та препаратів, що зв’язують фосфат у кишечнику, який присутній у їжі. Верхнє граничне значення неорганічного фосфату в сироватці крові становить 1,45 ммоль/л (5 мг/дл) для дорослих, а в деяких випадках - значно вище для дітей. [1]

Патогенез

Ми щодня вживаємо з їжею близько 1000–1200 мг фосфату, з яких близько 800 мг всмоктуються в організм і потрапляють у обмінний фосфатний пул. Це складається з внутрішньоклітинного простору, який містить близько 70% обмінного фосфату, фронту мінералізації в кістці з 29% обмінного фосфату. Кров містить менше 1% обмінного фосфату. З обмінного фосфатного пулу фосфат може виводитися через нирки та кишечник або може вбудовуватися в кістки у вигляді фосфату кальцію. Скелет виступає у ролі великого фосфатного резервуару (рис. Під [2])

У здорових людей рівень фосфату підтримується постійним завдяки виведенню фосфату через нирки. Виведення фосфатів нирками регулюється паратиреоїдним гормоном, фактором росту фібробластів 23 (FGF23) та концентрацією фосфатів у крові:

Паратиреоїдний гормон, гормон паращитовидної залози, збільшує виведення фосфату через нирки, але також сприяє вивільненню фосфату зі скелета.
Фактор росту фібробластів 23 збільшує виведення фосфату через нирки.
Підвищений рівень фосфатів знижує концентрацію котранспортних білків фосфату натрію в проксимальному канальці нирки, інгібуючи тим самим реабсорбцію фосфату через клітини проксимальних канальців і, таким чином, збільшуючи екскрецію фосфату.

Збільшення споживання фосфатів до 4000 мг/добу призводить до посиленої екскреції фосфатів, рівень фосфатів у крові лише незначно підвищується. З іншого боку, масове споживання фосфату протягом декількох годин може призвести до різкого підвищення рівня фосфатів. Хронічне підвищення рівня фосфатів викликане зниженою екскрецією фосфатів при хронічних захворюваннях нирок або посиленою реабсорбцією фосфатів, наприклад Б. при порушеннях метаболізму паратиреоїдного гормону або FGF23. [3]

етіологія

Розвивається гіперфосфатемія

через масивне гостре споживання екзогенного або ендогенного фосфату, що перевищує здатність нирок виділяти фосфат,
з порушенням функції нирок через знижену фільтрацію фосфату в тілі нирки (знижена клубочкова фільтрація),
з нормальною функцією нирок через посилену реабсорбцію фосфату з первинної сечі в ниркових канальцях (збільшення канальцевих

Масове споживання гострого фосфату

Для того, щоб викликати збільшення сироваткового фосфату, за короткий час повинно накопичуватися стільки фосфату, що здатність нирок виводити фосфат перевищується.

Масивне вивільнення ендогенного фосфату

Фосфат - найважливіший внутрішньоклітинний аніон. Тому будь-яке значне руйнування тканин призводить до виділення великої кількості фосфату. Прикладами є синдром лізису пухлини, руйнування м’язів (рабдоміоліз) або руйнування еритроцитів (гемоліз), наприклад через переливання крові.

Гостра гіперфосфатемія призводить до перевищення продукту розчинності кальцію та фосфату, таким чином до осадження фосфату кальцію в тканинах і, отже, до падіння кальцію в сироватці крові. Виникла гіпокальціємія може спричинити важкі симптоми та навіть смерть.

Іншими причинами гострої гіперфосфатемії є молочнокислий ацидоз або діабетичний кетоацидоз.

Масове споживання екзогенного фосфату

Розчини, що містять фосфати, використовуються для очищення товстої кишки перед колоноскопією. Особливо у пацієнтів старшого віку та вже існуючих ниркових порушень, після очищення товстої кишки цими розчинами може відбутися значне підвищення рівня фосфатів; описані смерті внаслідок масивної гіпокальціємії [4] та незворотна ниркова недостатність через відкладення кальцію-фосфату в нирках (гостра фосфатна нефропатія) [5].

Знижена екскреція фосфатів при хронічній нирковій недостатності

Поширеною причиною хронічної гіперфосфатемії є зменшення виведення фосфату при нирковій недостатності.

За добу в тільцях нирок фільтрується близько 4–8 г фосфату, більша частина реабсорбується в канальцевій системі нирки, лише 5–20% відфільтрованого фосфату з’являється в сечі. Коли швидкість клубочкової фільтрації зменшується, реабсорбція фосфату спочатку зменшується; екскреція фосфату таким чином може підтримуватися постійною без підвищення рівня фосфатів. Тільки коли швидкість клубочкової фільтрації опускається нижче 20-25 мл/хв, підвищення рівня фосфату в сироватці крові необхідне для забезпечення адекватної екскреції фосфатів та уникнення позитивного фосфатного балансу.

Регуляція реабсорбції фосфатів при нирковій недостатності є складною: у пошкодженій нирці утворюється менш активний вітамін D (кальцитріол), зменшується всмоктування кальцію в кишечнику, зменшується рівень кальцію в сироватці, внаслідок чого паращитовидна залоза виробляє більше Паратиреоїдний гормон, який у свою чергу пригнічує реабсорбцію фосфатів у канальцевій системі нирок. У разі порушення функції нирок утворення кісткового гормону фактора росту фібробластів 23 (FGF23) у кістці зменшується через низький рівень кальцитріолу, але в той же час менше FGF23 виводиться через нирки. Зрештою, рівень FGF23 у сироватці крові підвищується, що також пригнічує реабсорбцію фосфатів у нирках. Крім того, підвищений рівень фосфату здатний безпосередньо пригнічувати реабсорбцію фосфату в ниркових канальцях.

Крім того, при хронічній нирковій недостатності спостерігається розлад кісткового метаболізму, який характеризується переважанням втрати кісткової маси над новоутвореною кісткою. Розпад кісток виділяє фосфат, який посилює існуючу гіперфосфатемію.

У разі порушення функції нирок скелет вже не може адекватно виконувати своє завдання як фосфатний резервуар. Коли рівень фосфату підвищується, через кальциєві фосфатні відкладення, зокрема в інтимі та середовищах кровоносних судин, відбувається кальцифікація м’яких тканин. Кальцифікація інтими призводить до порушення кровообігу, кальцифікація середовища - до підвищеної жорсткості судин. Серйозними наслідками є ішемічна хвороба серця, артеріальна оклюзійна хвороба та цереброваскулярна недостатність, що в кінцевому підсумку призводить до значно зменшеної тривалості життя людей з хронічними захворюваннями нирок. (Рис. Під [6]) [3]

Підвищена реабсорбція фосфату в ниркових канальцях

За умови нормальної роботи нирок і, отже, нормальної фільтрації фосфату в [ниркових тільцях], екскреція фосфату також може бути зменшена, якщо більше фосфату реабсорбується з первинної сечі в ниркових канальцях, прилеглих до тільця нирки. Посилення канальцевої реабсорбції спостерігається при таких станах:

Гіпопаратиреоз

Якщо секреція паратиреоїдного гормону паратиреоїдного гормону знижена (гіпопаратиреоз) або якщо канальцеві ниркові клітини стійкі до впливу паратиреоїдного гормону (псевдогіпопаратиреоз), відбувається посилена реабсорбція фосфату з первинної сечі, а рівень фосфату в сироватці крові підвищується. Оскільки втрата кісткової тканини зменшується одночасно, коли паратиреоїдний гормон є низьким, і тому менше кальцію виділяється зі скелета, рівень кальцію в сироватці падає (гіпокальціємія).

Акромегалія

У деяких пацієнтів з акромегалією спостерігалась гіперфосфатемія, і реабсорбція фосфату може стимулюватися підвищеним рівнем гормону росту та інсуліноподібного фактора росту I.

Бісфосфонати

Лікування бісфосфонатами може призвести до посилення реабсорбції фосфатів як побічного ефекту, що може призвести до гіперфосфатемії.

Отруєння вітаміном D

Отруєння вітаміном D призводить до посиленого всмоктування кальцію та фосфату в кишечнику. Підвищений рівень кальцію (гіперкальціємія) пригнічує секрецію паратгормону, збільшується реабсорбція канальцевого фосфату в нирках, а разом з ним і рівень фосфату. Крім того, гіперкальціємія призводить до звуження (звуження судин) судин нирок, фільтрація фосфату в нирковому тілі зменшується, а рівень фосфату продовжує зростати.

Сімейний пухлинний кальциноз

Сімейний пухлинний кальциноз - це рідкісне, аутосомно-рецесивне спадкове захворювання, яке пов’язане зі збільшенням фосфату в сироватці крові внаслідок посиленої реабсорбції канальцевого фосфату. Мутації різних генів можуть призвести до сімейного пухлинного кальцинозу:

Мутації гена GALNT3, який кодує глікозилтрансферазу, та гена фактора росту фібробластів 23 призводять до зменшення секреції фактора росту фібробластів 23, що збільшує виведення фосфату через нирки. Фактор росту фібробластів 23 може зв’язуватися зі своїм рецептором лише у присутності ко-рецептора Клото, тому мутації гена Клото також призводять до гіперфосфатемії.

Рівні фосфатів підвищені у пацієнтів із сімейним пухлинним кальцинозом. Гіперфосфатемія призводить до кальцифікації м’яких тканин через посилене відкладення фосфату кальцію. Зниження рівня кальцію компенсується збільшенням вироблення кальцитріолу. Кальцитріол збільшує всмоктування кальцію через кишечник. Отже, кальцій сироватки та гормон паращитовидної залози знаходяться в межах норми при сімейному пухлинному кальцинозі.

Інші причини

Внутрішньовенне годування

Якщо пацієнта, який не може рухатися (іммобілізований) штучно годують внутрішньовенно (загальне парентеральне харчування), рівень фосфату також може зрости, якщо кількість введеного фосфату відповідає нормальній добовій потребі. Синдром іммобілізації гальмує формування кісток, одночасно збільшуючи резорбцію кістки, що виділяє додатковий фосфат і зменшує потребу у фосфатах. [3]

Псевдогіперфосфатемія

Різні речовини, присутні в досліджуваному матеріалі, можуть фальсифікувати лабораторне визначення фосфату та імітувати підвищений рівень фосфатів (псевдогіперфосфатахемія). Описана псевдогіперфосфатемія:

при захворюваннях, пов’язаних із підвищенням рівня імуноглобулінів, таких як
- Множинна мієлома,
- Хвороба Вальденстрема і
- Моноклональна гаммапатія,
якщо ліпіди в крові збільшуються (гіперліпідемія),
якщо сироватка забруднена гемоглобіном (гемоліз),
якщо спостерігається підвищення рівня білірубіну (жовтяниця) і
при лікуванні протигрибковим амфотерицином В.

При підозрі на псевдогіперфосфатемію визначення фосфату слід проводити за допомогою альтернативного методу випробування.

Симптоми

Симптоми гострої гіперфосфатемії

Різке масивне збільшення фосфату призводить до збільшення продукту фосфату кальцію, фосфат кальцію випадає в осад у тканинах, кальцій у сироватці крові зменшується і виникає гіпокальціємія. При синдромі лізису пухлини з клітин, що розпадаються, виділяється додатковий калій. Гіперфосфатемія, гіпокальціємія та гіперкаліємія можуть призвести до нудоти, блювоти, діареї, втрати апетиту, млявості, гематурії, судом, м'язових судом, тетанії, колапсу кровообігу, а також серцевих аритмій аж до раптової серцевої смерті.

Симптоми хронічної гіперфосфатемії

Хронічна гіперфосфатемія спочатку не викликає жодних симптомів. Однак підвищений вміст фосфатного кальцію призводить до відкладень фосфатного кальцію в артеріях, суглобах, сполучній тканині та органах, дійде до порушень кровообігу, що може призвести до серцевих нападів, інсультів та закупорки артерій кінцівок. Рідкісною і особливо важкою формою є кальцифілаксія, при якій виникає обширний і надзвичайно болісний некроз шкіри через сильну медіальну кальцифікацію судин шкіри.

Гіперфосфатемія та підвищений вміст фосфатного кальцію зменшують тривалість життя хворих на діаліз. [7]

терапія

Лікування залежить від того, чи є у вас гостра або хронічна гіперфосфатемія.

Терапія гострої гіперфосфатемії

Гостра гіперфосфатемія з гіпокальціємією є потенційно небезпечною для життя клінічною картиною. При нормальній роботі нирок рівень фосфату нормалізується протягом 6 - 12 годин після гострого нападу фосфату, але може статися постійне пошкодження нирок. Елімінацію фосфату можна прискорити введенням фізіологічного сольового розчину або шляхом діалізу.