Enzymologic Indicators of Ischemic Damage to the Kidney Parenchyma in Patients with Urolithiasis (Clinical Experimental Study)

Authors

  • С. О. Возіанов State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • В. В. Черненко State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • Г. Г Нікуліна State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • Л. Я. Мигаль State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • Н. І. Желтовська State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • Д. В. Черненко State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • А. Л. Клюс State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • І. Є. Сербіна State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • С. В. Нікітаєв State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»
  • В. Й. Савчук State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

DOI:

https://doi.org/10.30841/2307-5090.3.2020.215938

Keywords:

calcium-oxalate nephrolithiasis, phosphoric acid nephrolithiasis, ischemia, enzymes, urine, kidney parenchyma

Abstract

The objective: was to determine in the urine of patients with calcium-oxalate nephrolithiasis (Ca-Ox NL) and phosphoric acid nephrolithiasis PhAU) and in the rabbit kidney parenchyma with simulated ischemia, the activity of lysosome enzymes N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAG) and β-galactosidase (β-Gal) as enzymatic indicators of the ischemic origin of the kidney parenchyma.

Materials and methods. In the urine of 151 patients with nephrolithiasis with preserved renal function (45 with Ca-Ox NL and 106 with PhANL), the activity of the lysosomal enzymes NAG and β-Gal was examined. Patients are divided into groups depending on the type of NL, the size of the calculus and its mineral composition. The reference group – 25 healthy persons. An experimental study was conducted on 10 rabbits with modeled left kidney ischemia, which developed 3.5 to 5.0 months after ligature was applied to its upper pole, and 3 healthy rabbits (6 kidneys). The activity of NAG and β-Gal was determined in the homogenate of the cortical layer of the upper pole of the ischemic kidney and the kidneys of healthy rabbits.

Results. All patients with nephrolithiasis have ischemic damage to the kidney parenchyma of varying severity. The most significant ischemic damage to the kidney parenchyma by calculus according to the definition of NAG and β-Gal was recorded in patients with PhANL with magnesium-containing calculi, which had the largest stone sizes. In the experiment on rabbits, a significant decrease in the enzyme activity in the renal parenchyma of animals with ischemia was shown to be compared with similar parameters in healthy rabbits.

Conclusion. The results obtained indicate the feasibility of determining the activity of lysosomal enzymes of urine NAG and β-Gal as non-invasive enzyme indicators of ischemic damage to the tubular epithelium of the kidney in patients with nephrolithiasis, which is confirmed by experimental studies. The severity of ischemic damage to the kidney parenchyma in patients with nephrolithiasis according to the determination of the activity of the NAG and β-Gal enzymes in urine depends on the type of nephrolithiasis, the size of the calculus and its mineral composition.

Author Biographies

С. О. Возіанов, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Serhii O. Vozianov,

Director of the Institute

В. В. Черненко, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Vasyl V. Chernenko,

Head of Department of Kidney Stone Disease

Г. Г Нікуліна, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Halyna G. Nikulina,

Head of Laboratory of Biochemistry

Л. Я. Мигаль, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Liudmyla Ya. Migal,

Laboratory of Biochemistry

Н. І. Желтовська, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Nataliia I. Zheltovska,

Department of Endoscopic Urology and Lithotripsy

Д. В. Черненко, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Dmytro V. Chernenko,

Department of Kidney Stone Disease

А. Л. Клюс, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Andrii L. Klus,

Department of Kidney Stone Disease

І. Є. Сербіна, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Iryna Ye. Serbina,

Laboratory of Biochemistry

С. В. Нікітаєв, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Serhii V. Nikitaev,

Laboratory of Neurourology

В. Й. Савчук, State Institution «Institute of Urology of NAMS of Ukraine»

Volodymyr Yo. Savchuk,

Department of Kidney Stone Disease

References

Патент на КМ № 105521, UA, МПК G01N 33/493 (2006.01), A61Р 13/12 (2016.01). Cпосіб діагностики ішемічного ушкодження канальцевого нефротелію у хворих на фосфорнокислий нефролітіаз / Черненко В.В., Мигаль Л.Я., Нікуліна Г.Г., Черненко Д.В., Желтовська Н.І., Клюс А.Л., Негрей Л.М., Сербіна І.Є., Савчук В. Й.; ДУ «ІУ НАМН України»; u 2015 08776, 11.09.2015. опуб. 25.03.2016. Бюл. № 6. – 4 с.

Бабаева Н.И. Диагностическое значение исследования активности N-ацетил-β-D-глюкозаминидазы в моче (обзор литературы) / Н.И. Бабаева, И.Я. Липицкая, М.Г. Творогова, В.Н. Титов // Лаб. дело. – 1991. – № 1. – С. 9–16.

Mohkam M. The Role of Urinary N-acetyl-beta-glucosaminidase in Diagnosis of Kidney Diseases / M. Mohkam, A. Ghafari // Ped. Nephrology. – 2015. – N 3 (3). – P. 84–91.

Филиппова Т.В Генетические факторы моногенных форм кальциевого уролитиаза / Т.В. Филиппова, М.М. Литвинова, В.И. Руденко, З.К. Гаджиева, Л.М. Рапопорт, Ю.Б. Казилов, А.Ю. Асанов, Т.И. Субботина, К.Ф. Хафизов // Урология. – 2018. – № 4. – С. 154–159.

Губарь А.О. Наш досвід неінвазивної діагностики обструктивних захворювань верхніх сечових шляхів / А.О. Губарь, Г.В. Бачурін, А.А. Федусенко, А.В. Бачурін // Здоровье мужчины. – 2008. – № 1. – С. 67–69.

Черненко В.В. Комплексна метафілактика кальцій-оксалатного нефролітіазу / В.В. Черненко, Д.В. Черненко, Н.І. Желтовська, В.Й. Савчук // Здоровье мужчины. – 2015. – № 2. – С. 35–41.

Chernenko D.V. Calcium-jxalate nephrolithiasis and the bases of its metaphylaxis / D.V. Chernenko, V.V. Chernenko, N.І. Zheltovska, V.I. Savchuk // Здоровье мужчины. – 2018. – № 1. – С. 92–96.

Клюс А.Л. Метафілактика фосфорнокислого нефролітіазу з урахуванням передумов виникнення рецидивного каменеутворення: автор. канд. мед. наук: 14.01.06 / А.Л. Клюс – К., 1014 – 19 с.

Черненко В.В. Особенности лечения и метафилактики фосфорнокислого нефролитиаза / В.В. Черненко, А.Л. Клюс, В.И. Савчук, Н.И. Желтовская // Мат. н-практич. конф. «Актуальні питання сучасної урології, сексології, андрології», Дніпро. – 2014. – С. 28–38.

Патент на КМ № 65480, Україна, МПК G09В23/28 (2011.01). Спосіб моделювання ішемії нирки / О.Ф. Возіанов, В.О. Пирогов, В.І. Зубко, С.В. Нікітаєв, А.М. Романенко, Г.Г. Нікуліна, С.В. Базалицька, Л.М. Негрей, Л.Я. Мигаль, І.Є. Сербіна, В.С. Недєльчев, Ю.О. Салінко, В.В. Білоголовська, Р.В. Гуц, Ю.М. Згонник, А.С. Сабадаш, Я.М. Клименко; ДУ «ІУ АМН України»; № u 2011 05548, 04.05.2011; Опуб. 12.12.2011, Бюл. № 23.

Базалицька С.В. Морфологічні аспекти нефропротекторної дії препарату bFGF при ішемії нирки / С.В. Базалицька, В.С. Недєльчев, Ю.О. Салинко, С.В. Нікітаєв, В.О. Пирогов, А.М. Романенко // Мат. V Ювілейного Міжнар. медичного конгресу «Впровадження сучасних досягнень медичної науки у практику охорони здоров’я України» (19–21 квітня 2016 р., Київ). – 2016, Київ. – С. 120–121.

Патент на КМ № 83116, Україна, МПК (2013.01) G01N33/48 (2006.01). Спосіб визначення активності N-ацетил-β-D-глюкозамінідази в паренхімі нирки / В.О. Пирогов, Л.Я. Мигаль, Г.Г. Нікуліна, С.В. Нікітаєв, І.Є. Сербіна; ДУ «ІУ НАМН»; № u 201303096, 13.03.2013; Опубл. 27.08.2013, Бюл. № 16.

Мигаль Л.Я. Активність β-галактозидази як маркера розвитку ішемії паренхіми нирки в експерименті / Л.Я. Мигаль, Г.Г. Нікуліна, В.О. Пирогов, С.В. Нікітаєв // Лабораторна діагностика. – 2009. – № 2 (48). – С. 32–35.

Покровский А.А. Лизосомы / А.А. Покровский, В.А. Тутельян. – М.: Наука, 1976. – 382 с.

Щетинин К.В. Показатели мочевой экскреции ферментов почечного происхождения у больных мочекаменной болезнью после хирургического удаления конкрементов / К.В. Щетинин, В.С. Тарасенко, А.Н. Чернов, Ю.Н. Копылов, М.А. Белова // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 2. – С. 17–21.

Downloads

Published

2020-09-30

Issue

No. 3 (2020)

Section

For practicing physicians

License

Copyright (c) 2020 С. О. Возіанов, В. В. Черненко, Г. Г Нікуліна, Л. Я. Мигаль, Н. І. Желтовська, Д. В. Черненко, А. Л. Клюс, І. Є. Сербіна, С. В. Нікітаєв, В. Й. Савчук

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

The journal does not require authors of original (primary) research papers to assign the copyright of their published contributions. Authors grant the journal an non-exclusive licence  CC BY 4.0 (Creative Commons Attribution 4.0 International License) to using and the first publication of the original in this journal. Copyright of the manuscripts is retained by the authors, after publication authors retain rights to reuse their papers in their future printed work without first requiring permission from the publisher of the journal and share their own published articles.

The journal supports the self-archiving process. Prior to publication in the journal, authors may post a copy of their manuscript in preparation or submitted to the journal in recognized non-commercial preprint servers, public websites.  Authors also are encouraged to archive their final author version of the manuscript in their institution's repositories and, if they wish, on their personal websites. Authors should cite the publication reference and DOI number on the first page of any deposited version, and provide a link from it to the URL of the published article on the journal's website.

To facilitate self-archiving of original research papers and help authors fulfil funder and institutional mandates, the journal deposits manuscripts in National Library of Ukraine by V.I. Vernadsky, Scientific periodicals of Ukraine database and different international scintificd database on behalf of authors who opt-in to this free service during submission. The journal provides depositing of articles on official website of the publisher. The full text access to published papers is free.