Vedkyňa skúma nielen funkcie obličiek a ich ochorenia, ale aj infekcie močových ciest.
Najhoršie je chronické ochorenie obličiek, ktoré môže postupovať až do koncového štádia obličkovej choroby, keď je potrebná dialýza či transplantácia. Zdroj: iStock.com/Jelena Stanojkovic
- čo sú akumulované odpadové látky a ako sa podieľajú na diagnóze obličkového ochorenia,
- čo je NETóza a prečo je dôležitá pri prvotných štádiách infekcií močových ciest a obličkových chorôb,
- čo sú NETy a ako vplývajú na ochorenie obličiek či infekcie močových ciest,
- prečo trpia práve ženy častými infekciami močových ciest,
- čo je extracelulárna DNA a ako súvisí s ochorením obličiek a infekciami močových ciest,
- v čom nám môžu pomôcť výskumy NETózy pri ochorení obličiek či infekciách močových ciest,
- ako súvisí infekcia močových ciest so sepsou.
Pri chronických chorobách obličiek nevieme zvrátiť poškodenie
Počet ochorení obličiek nielen na Slovensku, ale aj po celom svete každým rokom narastá. Podľa Národného centra zdravotníckych informácií sme mali v roku 2023 vyše 148-tisíc pacientov s ochorením obličiek. Ide o tichú chorobu, ktorá nebolí, takže v prvotných štádiách ani nemusíte vedieť, že máte problémy s obličkami.
Najhoršie je chronické ochorenie obličiek, ktoré môže postupovať až do koncového štádia obličkovej choroby, keď je potrebná dialýza či transplantácia. Podľa Národného centra zdravotníckych informácií spôsobuje najviac obličkových chorôb cukrovka. Pätinu všetkých pacientov na Slovensku tvoria deti. Tie okrem obličiek trápia aj ochorenia močových ciest.
„Podľa našich odhadov môže až 10 percent detí do desiatich rokov prekonať infekcie močových ciest. Najohrozenejšie sú deti do štyroch rokov, pretože nosia plienky, čo zvyšuje riziko. Mnohokrát aj zadržiavajú moč, čo je prospešné pre množenie baktérií v močovom mechúre,“ vysvetľuje genetička Alexandra Gaál Kovalčíková z Lekárskej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, ktorá skúma neprebádané úlohy neutrofilov. Ide o typ bielych krviniek, ktoré sú súčasťou vrodeného imunitného systému tela, chránia ho pred infekciou či poranením.
Alexandra Gaál Kovalčíková skúma ochorenia obličiek. Zdroj: Osobný archív A. G. K.
Podľa Národného centra zdravotníckych informácií bolo s ochorením obličiek na Slovensku v roku 2023 sledovaných vyše 148-tisíc pacientov. Prečo je to také vysoké číslo?
Toto číslo viac-menej kopíruje celosvetový trend. V celosvetovej populácii pozorujeme nárast incidencie, ale aj zvýšenej prevalencie tohto ochorenia. Súvisí to najmä s populačnými ochoreniami, napríklad s hypertenziou, diabetom, v neposlednom rade s obezitou. Rovnako k tomu prispieva i trend starnutia populácie a znížená pôrodnosť, keďže s vekom sa zvyšuje riziko výskytu obličkových chorôb.
Zároveň môže vysoké číslo pacientov tiež odrážať ich lepšiu evidenciu vďaka digitalizácii systémov, pretože v minulosti sme nemali k dispozícii registre chorých. Na Slovensku máme však stále málo pacientov, ktorí absolvujú preventívne prehliadky. Je ich menej ako polovica. Ak by sme ich absolvovali všetci, čísla by mohli byť vyššie. Obličky nebolia, preto ich ochorenia veľakrát odhalíme náhodne pri predoperačných vyšetreniach či preventívnych prehliadkach.
Môže pacient absolvovať vyšetrenie ochorenia obličiek aj v rámci preventívnej prehliadky?
Áno, existujú konvenčné biomarkery, ktorými sa v moči a krvi vyšetruje takzvaný kreatinín. Kreatinín je látka, ktorú produkujú svaly a obličky ju voľne filtrujú do moču. Odráža mieru filtrácie obličiek a využívame ju ako konvenčný ukazovateľ hodnotenia obličkového zdravia. Má však aj svoje nevýhody, pretože tento ukazovateľ nám neodhalí prvotné štádiá ochorení či zhoršenej funkcie obličiek. V prvotných štádiách ochorenia obličiek totiž nestúpne hladina kreatinínu, takže ochorenie nedokážeme rozpoznať, čo zhoršuje prognózu pacientov.
Ako dlho trvá skoré štádium, keď ešte nevieme diagnostikovať ochorenie obličiek?
Hodnota kreatinínu sa zvyšuje až vtedy, keď sa glomerulárna filtrácia, teda proces, pri ktorom sa tvorí moč ultrafiltráciou krvnej plazmy v obličkách a ktorý je meradlom funkcie obličiek, zníži o polovicu. Zachytiť zvýšené koncentrácie kreatinínu v krvi môžeme vtedy, keď obličky vyčerpajú rezervu na 50 percent. Na hodnotenie obličkového zdravia sa stanovujú aj proteíny v moči, ktoré nám vyšetria v rámci preventívnej prehliadky. Lekár nemusí ochorenie odhaliť hneď v začiatkoch, ale až v druhom či treťom štádiu, keď ešte stále dokážeme spomaliť proces ochorenia. Samozrejme, pri chronických ochoreniach obličiek sa poškodenie už nedá zvrátiť, ale vieme ho spomaliť. Naopak, pri akútnych ochoreniach obličiek sa poškodenie vyvíja už v priebehu niekoľkých hodín až dní, väčšinou ide o zhoršenú funkciu obličiek a vieme ho zvrátiť.
Na diagnóze obličkového poškodenia a hodnotení funkcií obličiek sa podieľajú akumulované odpadové látky. Čo je to?
Ide o spomínaný kreatinín a močovinu, ktoré sa za normálnych okolností vyfiltrujú obličkami von z organizmu. Ak však obličky nefungujú správne, nedokážu ich odfiltrovať a akumulujú sa v krvi. Močovina vzniká pri rozklade bielkovín na aminokyseliny, ktoré telo spracuje na tvorbu nových aminokyselín alebo na energiu. Práve pri tomto procese vzniká takzvaný amoniak, ktorý je pre organizmus toxický, preto sa z neho stáva močovina, aby ho telo dokázalo vylúčiť a aby sa neakumuloval v organizme.
Ak obličky nefungujú, akumuluje sa v organizme a môže byť pre naše telo toxický. Pokiaľ sa urea nevylúči močom, akumuluje sa v krvi a vzniká urémia – stav, keď sa nám nevylučuje moč –, čo je toxické pre všetky orgány. Mnohokrát majú preto pacienti s chronickým zlyhaním obličiek komplikácie s rôznymi orgánmi.
Zlá hygiena pomáha pri rozširovaní baktérií
Ako sa prejavujú infekcie močových ciest?
Infekcie močových ciest postihujú najmä dolné močové cesty, keď sa v močovom mechúre rozvinie cystitída, teda zápal močového mechúra, ktorá postihuje najmä ženy. Prejavuje sa častým nutkaním na močenie a pálením pri močení. Ak sa baktérie spôsobujúce infekciu dostanú až do obličiek, ide o pyelonefritídu – zápal obličiek. Problémom sú najmä rekurentné infekcie močových ciest, teda chronické infekcie, ktoré sa opakujú pravidelne v nejakom čase. Na druhej strane mnoho žien má v moči prítomný určitý počet baktérií, no napriek tomu nevykazujú žiadne symptómy. Vtedy hovoríme o asymptomatickej bakteriúrii.
Kedy by sme mali navštíviť doktora?
Už pri prvotnej infekcii močových ciest treba určite vyhľadať lekára a poprosiť ho aspoň o základné vyšetrenie moču, aby mohol nastaviť antibiotickú liečbu. Základom diagnostiky infekcie močových ciest je záchyt patogénu, ktorý spôsobuje zápal a prítomnosť bielych krviniek v moči. Hlavným diagnostickým kritériom je prítomnosť baktérií v moči nad určitú prahovú hodnotu. Voči tomuto patogénu sa môže nastaviť cielená antibiotická liečba.
Asi 50 percent žien prekoná túto infekciu počas svojho života, pričom až jedna tretina žien trpí opakovanými infekciami močových ciest, navyše ňou trpia viac ženy ako muži. Prečo práve ženy?
Baktérie sa do močových ciest dostávajú z nižších častí smerom vyššie. Najčastejším patogénom je baktéria E. coli, ktorá sa bežne vyskytuje v našom čreve, preto sa môže dostať z konečníka práve do močových ciest. Keďže ženy majú kratšiu vzdialenosť konečníka od močovej rúry ako muži, majú vyššie riziko prenosu baktérie z tráviacej sústavy do močových ciest. Najmä sexuálne aktívne ženy si môžu navyše zvyšovať riziko infekcií močových ciest pohlavným stykom.
50 percent žien prekoná počas svojho života infekciu močových ciest, pričom až jedna tretina žien trpí opakovanými infekciami močových ciest.
Môže chránený pohlavný styk zabrániť prenosu týchto baktérií?
Myslím si, že čiastočne môže. Vieme však, že väčšinou sa tieto baktérie prenášajú z konečníka. Čiže postačí, ak má žena horšiu hygienu pri toalete a prenesie si baktérie z konečníka do močových ciest.
Akým spôsobom sa liečia chronické infekcie močových ciest?
V praxi sa využíva antibiotická liečba.
Prispievajú k poškodeniu tkaniva
Skúmate NETózu, ktorá súvisí s infekciou močových ciest. Čo to je a prečo je dôležitá pri prvotných štádiách tohto ochorenia?
Neutrofily, najpočetnejšie bunky našej vrodenej imunity, využívajú rôzne stratégie v boji proti baktériám, patogénom či vírusom a iným cudzorodým časticiam. S neutrofilmi sa rodíme, pričom proces zvaný NETóza patrí spoločne s fagocytózou a degranuláciou medzi mechanizmy, ktorými napomáhajú neutrofily eliminovať patogény v organizme. Neutrofily vytvárajú extracelulárne pasce v procese NETózy, zvané NETy, čo znamená, že keď sa stretnú s patogénom, vypudia vlastnú DNA spolu s rôznymi antimikrobiálnymi proteínmi, ktoré majú uskladnené v granulách. Pascami zachytia daný patogén a antimikrobiálnymi proteínmi ich usmrtia.
Obličky nebolia, preto prídu pacienti k lekárovi neskoro. Zdroj: iStock.com/Nadzeya Haroshka
Ako vplývajú NETy na ochorenie obličiek či infekciu močových ciest?
NETy zohrávajú veľkú úlohu nielen pri bakteriálnych ochoreniach, ale napríklad aj pri sterilnom zápale či tkanivovom poškodení. Doposiaľ sme však nepoznali ich funkciu pri infekcii močových ciest, obzvlášť u detí. Skúmali sme preto markery NETózy u detí s infekciami močových ciest. Chceli sme zistiť, či NETóza zohráva úlohu pri infekciách močových ciest.
Zistili sme, že pacienti s ochorením močových ciest majú v moči viac NETov ako zdraví jedinci. NETóza je pri akútnych infekciách močových ciest dôležitá, pretože zabraňuje rozšíreniu baktérií spôsobujúcich infekciu. Ak sa však tvorí nadmerné množstvo NETov, napríklad pri tkanivovom poškodení, tak pôsobia toxicky nielen na patogény, ale aj na okolité tkanivo, teda prispievajú k poškodeniu tkaniva, čím prehlbujú daný zápal. Z tohto dôvodu sme chceli prísť na to, čo sa stane, keď zvieratám s infekciou močových ciest zabránime tvoriť NETy.
Čo sa udialo?
Myši, ktoré nevedeli tvoriť NETy, mali vyšší počet baktérií spôsobujúcich infekciu v močovom mechúre aj v obličkách. V akútnej fáze infekcie bránia NETy baktériám šíreniu do organizmu. Avšak otázkou zostáva, ako je to pri chronických infekciách močových ciest. Pri chronických infekciách sa totiž v organizme tvorí veľa NETov, ktoré môžu prispievať k poškodeniu tkaniva, preto by mohlo mať zabránenie ich tvorbe prospešný účinok. To momentálne ale nevieme a plánujeme to ešte skúmať.
Skúmate aj molekulu extracelulárnej DNA, ktorá sa nachádza v rôznych telových tekutinách. Čo to je a ako vplýva na ochorenie obličiek?
DNA sa za normálnych okolností nachádza v bunkovom jadre a mitochondriách. Pri bunkovej smrti dochádza k jej uvoľneniu do mimobunkového priestoru. Preto hovoríme o tzv. extracelulárnej DNA. Možno ju považovať za nešpecifický marker tkanivového poškodenia. Avšak aj u zdravých ľudí môžeme v cirkulácii pozorovať extracelulárnu DNA, ale jej tvorba a degradácia sú v nejakej rovnováhe. Zdraví ľudia ju majú najmä z krvných buniek a dokážu ju dostatočne rýchlo odstrániť enzýmy, ktoré ju štiepia tzv. deoxyribonukleázy. Problém však nastáva pri rôznom tkanivovom poškodení, keď sa z mitochondrií a jadra buniek uvoľňuje príliš veľké množstvo DNA.
Napriek tomu, že ide o našu vlastnú DNA, bunky imunitného systému ju rozpoznávajú ako niečo cudzie, obzvlášť DNA pochádzajúcu z mitochondrií. Mitochondrie sa počas evolúcie vyvinuli z baktérií a zachovali si niečo, čo našim imunitným bunkám pripomína baktérie. Preto môže uvoľnená DNA z našich vlastných buniek stimulovať bunky imunitného systému vrátane neutrofilov k tvorbe NETov. Prvotný stimul, ktorý vedie k poškodeniu obličiek uvoľňuje DNA z poškodeného tkaniva obličiek, čo následne aktivuje bunky imunitného systému vrátane neutrofilov. V rámci toho sa z neutrofilov v procese NETózy opäť uvoľní viac extracelulárnej DNA, čím vzniká začarovaný kruh zápalu.
Nadmerné uvoľňovanie DNA aktivuje bunky imunitného systému vrátane neutrofilov k tvorbe NETov.
Čiže nadmerné uvoľňovanie DNA je pre vírusy a baktérie priaznivé?
Nadmerné uvoľňovanie DNA pôsobí imunogénne a stimuluje aktiváciu imunitných buniek. Štúdie už ukázali, že pri ochoreniach obličiek sa uvoľňuje extracelulárna DNA, zatiaľ však neskúmali, ako sa to mení pri jednotlivých príčinách obličkového poškodenia. My sme v našej štúdii dokázali, že detskí pacienti s obličkovým ochorením a ochorením močových ciest mali viac extracelulárnej DNA.
Zistili sme, že najviac extracelulárnej DNA majú pacienti s hemolyticko-uremickým syndrómom a tubulointersticiálnou nefritídou, teda ochorením obličiek, ktoré spôsobuje napríklad infekcia, poškodenie toxínmi alebo autoimunita a postihuje obličkové tubuly. Je známe, že extracelulárna DNA by mohla slúžiť aj ako prediktor pri rejekcii štepu po transplantácii obličiek. Viac extracelulárnej DNA teda môže predvídať napríklad to, že naše telo postupne odmietne cudziu obličku. Je to možné vďaka technikách, pomocou ktorých vieme určiť presný pôvod DNA. Takýmto spôsobom sa dá zamerať práve na DNA pochádzajúcu z obličky, a tak predvídať reakciu štepu.
Druhá najčastejšia infekcia po respiračných ochoreniach
V čom nám môžu pomôcť výskumy NETózy pri ochorení obličiek či močových ciest?
Mohli by v budúcnosti ponúknuť nové možnosti diagnostiky či terapie, ide však o otázku ďalekej budúcnosti. V našom výskume sa preto snažíme prispieť k novým poznatkom a zameriavame sa na odhalenie nových patomechanizmov obličkových ochorení a infekcií močových ciest, ale aj na odhalenie skoršieho biomarkeru týchto ochorení. Ako som už spomínala, kreatinín a močovina sú síce spoľahlivými biomarkermi, avšak ich hodnoty sa zvyšujú až po vyčerpaní funkčnej rezervy obličiek. Pri chronických obličkových ochoreniach sa to deje až v neskorších štádiách, čo bráni skorej intervencii a zhoršuje prognózu pacientov.
Infekcia močových ciest je druhou najčastejšou infekciou a môže byť príčinou sepsy – otravy krvi. Prečo a ako s ňou súvisí?
Infekcia močových ciest je druhou najčastejšou infekciou po respiračných ochoreniach. Až 10 percent detí prekoná minimálne jednu infekciu močových ciest, pričom až 30 percent z nich má opakované infekcie v priebehu 6 až 12 mesiacov po prekonaní počiatočnej infekcie. Starostlivým preliečením infekcie sa znižuje riziko progresie do obličkovej choroby. Keď sa infekcie močových ciest liečia nevhodne alebo sa vyvinú u pacientov s funkčnými alebo anatomickými abnormalitami urogenitálneho traktu, môžu viesť k šíreniu patogénu do krvi, čo vedie k dysregulovanej systémovej odpovedi organizmu, takzvanej urosepse.
Po akom čase od ochorenia močových ciest nastáva sepsa?
Keďže ide o akútny stav, urosepsa sa vyvíja v priebehu niekoľkých hodín alebo dní. Je to kritické najmä u dojčiat alebo starších ľudí, respektíve ľudí, ktorí majú poruchu imunity či iné pridružené choroby. Rovnako je to aj u pacientov s vrodenou chybou močového traktu či močového mechúra. U malých detí odhaľujeme tieto poruchy močového systému práve pri prekonaní opakových infekcií močových ciest či urosepsy, väčšinou ide o tzv. vezikoureterálny reflux, teda stav, keď sa moč vracia z močového mechúra do močovodov.
Akým spôsobom sa lieči vezikoureterálny reflux?
U detí sa vrodené malformácie riešia aj chirurgicky. Okrem vezikoureterálneho refluxu môže ísť o rôzne iné chyby močového systému, napríklad o neurogénny močový mechúr, teda močový mechúr, ktorý má zhoršenú funkciu vyprázdňovania. Lieči sa fyzioterapiou svalov panvového dna či neurologickou liečbou.
Infekcia močových ciest je druhou najčastejšou infekciou po respiračných ochoreniach. Zdroj: iStock.com/Pawel Kacperek
Približne koľko percent detí postihujú ochorenia močových ciest?
Podľa našich odhadov môže až 10 percent detí do desiatich rokov prekonať infekcie močových ciest. Najohrozenejšie sú deti do štyroch rokov, pretože nosia plienky, čo zvyšuje riziko šírenia baktérií v močových cestách. U chlapcov je rizikovým faktorom fimóza, teda zúžená predkožka, čo zhoršuje hygienu a môže zvyšovať riziko prenosu baktérií do močového systému. U dievčat je to horšia hygiena práve z dôvodu kratšej vzdialenosti konečníka od močovej rúry. Mnohokrát deti aj zadržiavajú moč, čo je prospešné pre množenie baktérií v močovom mechúre. V predškolskom veku sú tieto deti najcitlivejšie na ochorenia močových ciest. Zadržiavanie moču poskytuje baktériám príležitosť prichytiť sa na steny močového ústrojenstva. Potrebná je preto dostatočná hydratácia, podpora imunity, veľa ovocia a zeleniny.
Zdroje: Dôvera, MMEDCON, Masarykova univerzita, Youtube/FMFI UK
(RR)
