السبت، فبراير 19 2011 02: 57

الجهاز البولي الكلوي

قيم هذا المقال
(الاصوات 2)

يتكون الجهازان البولي والكلوي من سلسلة معقدة من الأعضاء التي تعمل معًا لترشيح الفضلات من الدم وتصنيع وتخزين وتفريغ البول. تعد أنظمة الأعضاء هذه حيوية للتوازن من خلال الحفاظ على توازن السوائل وتوازن الحمض القاعدي وضغط الدم. الأعضاء الرئيسية في الجهاز البولي الكلوي هي الكليتان والمثانة البولية. في عملية تصفية الفضلات من الدم ، من المحتمل أن تتعرض الكلى لتركيزات عالية من المواد السامة الداخلية والخارجية. وبالتالي ، فإن بعض خلايا الكلى تتعرض لتركيزات أعلى ألف مرة من تلك الموجودة في الدم.

قد تكون المشاكل التي تؤدي إلى تلف الكلى هي مشاكل ما قبل الكلى (تؤثر على إمداد الدم إلى الكلية) ، أو مشاكل كلوية (تؤثر على الكلية نفسها) أو ما بعد الكلى (تؤثر على أي نقطة على طول المسار الذي ينتقل فيه البول من الكلية إلى النهاية من مجرى البول أو القضيب). عادة ما تكون مشاكل ما بعد الكلى انسداد بطبيعتها ؛ مكان شائع للانسداد هو البروستاتا ، جنبا إلى جنب بين المثانة والإحليل. يمكن لمرض البروستات أو المثانة أو الحالبين الموجود مسبقًا ، وخاصة العدوى أو الانسداد أو الأجسام الغريبة مثل الحصوات ، أن يضر بوظائف الكلى ويزيد من التعرض للعيوب المكتسبة أو الجينية.

يعد فهم علم التشريح المجهري والآليات الجزيئية للكلى والمثانة أمرًا مهمًا لتقييم قابلية التعرض للمخاطر المهنية ومراقبتها والوقاية منها. يبدو أن المواد السامة تستهدف أجزاء معينة من الكلى أو المثانة وتؤدي إلى التعبير عن مؤشرات حيوية محددة مرتبطة مباشرة بالجزء التالف. تاريخيا ، تم النظر إلى الاستعداد للمرض من منظور علم الأوبئة لتحديد مجموعة من العمال المعرضين للخطر. اليوم ، مع فهم أفضل للآليات الأساسية للمرض ، أصبح تقييم المخاطر الفردية من خلال استخدام المؤشرات الحيوية الخاصة بالحساسية والتعرض والتأثير والمرض في الأفق. تنشأ قضايا أخلاقية جديدة بسبب الضغط لتطوير استراتيجيات فعالة من حيث التكلفة لحماية العمال من المخاطر المهنية. ينشأ الضغط ، جزئيًا ، لأن الاختبارات الجينية تكتسب قبولًا لتقييم الاستعداد للمرض ويمكن أن تكون المؤشرات الحيوية للتعرض والتأثير بمثابة نقاط نهاية وسيطة قد يكون التدخل مفيدًا عندها. الغرض من هذا الفصل هو تقديم مراجعة طبية للأنظمة الكلوية والبولية التي يمكن على أساسها تحديد المبادئ التوجيهية لتقييم وتقليل المخاطر الفردية في مكان العمل مع مراعاة الجوانب الأخلاقية المعنية.

التشريح والفيزيولوجيا المرضية للكلى

الكلى البشرية هي عضو معقد يعمل على تصفية الدم من النفايات من خلال إنتاج البول. تؤدي الكليتان أيضًا مجموعة متنوعة من الوظائف الحيوية الأخرى بما في ذلك الحفاظ على التوازن وتنظيم ضغط الدم والضغط الاسموزي والتوازن الحمضي القاعدي. تتلقى الكلى 25٪ من إجمالي ناتج القلب من الدم ، مما قد يعرضهم للسموم الداخلية والخارجية.

تقع الكلى على جانبي العمود الفقري في الجزء السفلي من الظهر. تزن كل منها حوالي 150 جرامًا وهي بحجم برتقالة تقريبًا. تتكون الكلية من ثلاث طبقات: القشرة (الطبقة الخارجية) ، النخاع والحوض الكلوي. يتدفق الدم إلى القشرة والنخاع من خلال الشريان الكلوي ويتفرع إلى شرايين أصغر بشكل متزايد. ينتهي كل من الشرايين بوحدة ترشيح الدم تسمى النيفرون. تحتوي الكلية السليمة على ما يقرب من 1.2 مليون نيفرون ، يتم وضعها بشكل استراتيجي داخل القشرة المخية والنخاع.

يتكون النيفرون من الكبيبة (مجموعة من الأوعية الدموية الدقيقة) محاطة بكبسولة بومان (غشاء من طبقتين) تنفتح على نبيب ملتوي. يتم دفع الجزء السائل من الدم ، البلازما ، من خلال الكبيبة إلى كبسولة بومان ، ثم يمر ، مثل البلازما المفلترة ، إلى النبيبات الملتوية. حوالي 99٪ من الماء والعناصر الغذائية الأساسية التي تم تصفيتها يتم امتصاصها من قبل الخلايا النبيلة وتمريرها إلى الشعيرات الدموية التي تحيط بالنبيب الملتوي. يتدفق الدم غير المصفى الذي يبقى في الكبيبة أيضًا إلى الشعيرات الدموية ويعود عبر الوريد الكلوي إلى القلب.

تظهر النيفرون كقنوات طويلة ملتوية تتكون من أجزاء متعددة تؤدي كل منها مجموعة متنوعة من الوظائف المختلفة المصممة للحفاظ على آليات استتباب الجسم. الشكل 1 يصور النيفرون واتجاهه داخل القشرة الكلوية والنخاع. كل جزء نيفرون له إمداد دم تفاضلي ينظم التدرج الأيوني. قد تؤثر مواد كيميائية معينة بشكل مباشر على أجزاء معينة من النيفرون بشكل حاد أو مزمن اعتمادًا على نوع وجرعة التعرض للأجانب الحيوية. اعتمادًا على جزء التشريح المجهري المستهدف ، قد تتأثر جوانب مختلفة من وظائف الكلى.

الشكل 1. علاقات إمداد الأوعية الدموية والكبيبات والمكونات الأنبوبية للكلى ببعضها البعض وتوجيه هذه المكونات داخل القشرة الكلوية والنخاع

RUE010F1

تمد الأوعية الدموية إلى الكلى فقط العناصر الكبيبية والأنبوبية ، وتوصيل النفايات المراد ترشيحها وامتصاص المغذيات والبروتينات والكهارل بالإضافة إلى توفير الأكسجين لبقاء الأعضاء. XNUMX في المائة من تدفق الدم إلى القشرة ، مع انخفاض متدرج إلى النخاع. مثل هذا التدفق الدموي التفاضلي ، وموضع وحدات النيفرون ، أمران حيويان لآلية التيار المعاكس التي تزيد تركيز البول والسموم الكلوية المحتملة.

يتم وضع الكبيبة بين الشرايين الواردة والصادرة. تشكل الشرايين الصادرة شبكة من الشعيرات الدموية حول كل وحدة نيفرون باستثناء تجاور النبيب البعيد المجاور لإمداد الدم الوارد للكبيبة. تستجيب النُبيبات الوافدة والفعالة المُثقلة بالأعصاب السمبثاوية للتحفيز اللاإرادي والوسطاء الهرمونيين مثل ضغط الأوعية والهرمون المضاد لإدرار البول (ADH). منطقة تسمى البقعة الكثيفة ، وهي جزء من الجهاز المجاور للكبيبات ، تنتج الرينين ، وسيط ضغط الدم ، استجابة للتغيرات التناضحية وضغط الدم. يتم تحويل الرينين بواسطة إنزيمات الكبد إلى ثماني الببتيد ، أنجيوتنسين XNUMX ، الذي ينظم تدفق الدم إلى الكلى بشكل مفضل ويستهدف الشرايين الواردة وخلايا مسراق الكبيبة.

يسمح الكبيبة فقط لبروتينات معينة الحجم ذات شحنة محددة بالمرور أثناء الترشيح. يتم التحكم في ترشيح البلازما عن طريق توازن الضغط التناضحي والهيدروستاتيكي. توفر جزيئات السكر المتخصصة ، glycosaminoglycans ، شحنة أنيونية سالبة تمنع ، بفعل القوى الكهروستاتيكية ، ترشيح المواد سالبة الشحنة. تتكون الطبقة المكونة من ثلاث خلايا من الغشاء القاعدي الكبيبي من عمليات متعددة للقدم تزيد من منطقة الامتصاص وتخلق المسام التي يمر من خلالها المرشح. قد يسمح تلف الغشاء القاعدي المتخصص أو البطانة الشعرية بانسكاب الألبومين ، وهو نوع من البروتين ، بكميات متزايدة في البول. يعمل وجود كمية زائدة من الألبومين أو البروتينات الدقيقة الأخرى في البول كعلامة على التلف الكبيبي أو الأنبوبي.

الخلالي الكلوي هو الفراغ بين وحدات النيفرون وهو أكثر بروزًا في الجزء النخاعي المركزي منه في القشرة الخارجية. داخل الخلالي توجد خلايا خلالية على مقربة من الأوعية الدموية النخاعية وخلايا النبيبات. مع التقدم في السن ، قد يكون هناك بروز متزايد للخلايا الخلالية في القشرة مع التليف والندبات المصاحبة. تحتوي الخلايا الخلالية على قطرات شحمية وقد تشارك في التحكم في ضغط الدم مع إطلاق عوامل تهدئة الأوعية الدموية أو التضييق. قد يؤثر المرض المزمن في الخلالي على الكبيبات والأنابيب ، أو على العكس من ذلك ، قد يؤثر مرض الكبيبات والأنابيب على النسيج الخلالي. وبالتالي ، يصعب أحيانًا في مرض الكلى في المرحلة النهائية تحديد الآليات المرضية للفشل الكلوي بدقة.

تمتص أنابيب التجميع القريبة 80٪ من الصوديوم والماء والكلوريد و 100٪ من اليوريا. يحتوي كل أنبوب قريب على ثلاثة أجزاء ، مع الجزء الأخير (P-3) الأكثر عرضة للتعرض للأحياء الغريبة (مادة غريبة سامة). عندما تتضرر الخلايا القريبة من المعادن الثقيلة مثل الكروم ، تضعف قدرة الكلى على التركيز وقد يكون البول أكثر تمييعًا. تؤدي السمية إلى الجزء P-3 إلى إطلاق الإنزيمات في البول ، مثل الفوسفاتاز القلوي المعوي ، أو N-acetyl-beta-D-glucosaminidase (NAG) ، أو بروتين Tamm-Horsfall ، المرتبط بالبروتين الشبيه بالفرشاة تزيد حدود الخلايا الأنبوبية القريبة من منطقة الامتصاص الفعالة.

تشخيص واختبار السمية الكلوية

الكرياتينين في الدم مادة أخرى يتم ترشيحها بواسطة الكبيبات ولكن تمتصها الأنابيب القريبة إلى الحد الأدنى. ينتج عن تلف الكبيبة عدم قدرتها على إزالة السموم التي ينتجها الجسم ويحدث تراكم الكرياتينين في الدم. لأن الكرياتينين في الدم هو نتاج التمثيل الغذائي للعضلات ويعتمد على كتلة جسم المريض ، فإنه يتمتع بحساسية وخصوصية منخفضة لقياس وظائف الكلى ، ولكنه يستخدم بشكل متكرر لأنه مناسب. الاختبار الأكثر حساسية وتحديدًا هو تحديد كمية المرشح عن طريق قياس تصفية الكرياتينين (Cr) ؛ يتم حساب تصفية الكرياتينين في الدم من خلال الصيغة العامة CCr=UCr الخامس / فCr، حيث UCrV هو مقدار Cr يفرز لكل وحدة زمنية و PCr هو تركيز البلازما لـ Cr. ومع ذلك ، فإن تصفية الكرياتينين أكثر تعقيدًا ، من حيث أخذ العينات للاختبار ، وبالتالي فهي غير عملية للاختبار المهني. اختبارات إزالة النظائر المشعة التي يتم إجراؤها عن طريق وضع العلامات المشعة لمركبات مثل ortho-iodohippurate التي يتم تطهيرها أيضًا بواسطة الكلى هي أيضًا فعالة ، ولكنها ليست عملية أو فعالة من حيث التكلفة في بيئة مكان العمل. يمكن تحديد الوظيفة التفاضلية للكلى الفردية باستخدام فحوصات نووية كلوية تفاضلية أو قسطرة انتقائية لكلتا الكليتين عن طريق تمرير قسطرة من المثانة إلى الأعلى عبر الحالب إلى الكلية. ومع ذلك ، لا يتم أيضًا استخدام هذه الأساليب بسهولة في الاختبارات على نطاق واسع في مكان العمل. نظرًا لأن وظائف الكلى قد تنخفض بنسبة 70 إلى 80٪ قبل الارتفاع القابل للاكتشاف في الكرياتينين في الدم ، ولأن الاختبارات الأخرى الموجودة إما غير عملية أو مكلفة ، فإن المؤشرات الحيوية غير الغازية ضرورية لاكتشاف التعرضات الحادة المتقطعة منخفضة الجرعة للكلى. تمت مناقشة عدد من المؤشرات الحيوية للكشف عن تلف الكلى منخفض الجرعة أو التغيرات المبكرة المرتبطة بالتسرطن في القسم الخاص بالعلامات الحيوية.

على الرغم من أن الخلايا الأنبوبية القريبة تمتص 80٪ من السوائل ، فإن آلية التيار المعاكس وقنوات التجميع البعيدة تضبط كمية السوائل الممتصة عن طريق تنظيم الهرمون المضاد لإدرار البول. يتم تحرير هرمون ADH من الغدة النخامية الموجودة في عمق الدماغ ويستجيب للضغوط التناضحية وحجم السوائل. قد تتسبب المركبات الخارجية مثل الليثيوم في إتلاف قنوات التجميع البعيدة وتؤدي إلى الإصابة بمرض السكري الكاذب (مرور البول المخفف). قد تسبب الاضطرابات الوراثية الموروثة هذا العيب أيضًا. تؤثر Xenobiotics بشكل طبيعي على كلا الكليتين ولكن تنشأ تعقيدات في التفسير عندما يصعب توثيق التعرض أو عندما يكون هناك مرض كلوي موجود مسبقًا. وبالتالي ، فإن التعرض العرضي لجرعات عالية كان بمثابة علامات لتحديد المركبات السامة للكلية في كثير من الحالات. تحدث معظم حالات التعرض المهني بجرعات منخفضة ، ويتم حجبها عن طريق الترشيح الاحتياطي والقدرة التعويضية للإصلاح (تضخم) الكلى. التحدي الذي لا يزال قائما هو الكشف عن حالات التعرض لجرعات منخفضة سريريا التي لم تكتشفها الطرق الحالية.

علم التشريح والفيزيولوجيا المرضية للمثانة

المثانة البولية عبارة عن كيس مجوف يخزن فيه البول. عادة ، يتعاقد عند الطلب من أجل إفراغ خاضع للرقابة من خلال مجرى البول. تقع المثانة في الجزء الأمامي السفلي من تجويف الحوض. ترتبط المثانة على كلا الجانبين بالكليتين بواسطة أنابيب تمعجية عضلية ، وهي الحالب التي تحمل البول من الكلى إلى المثانة. الحوض الكلوي والحالب والمثانة مبطنة بظهارة انتقالية. تتكون الطبقة الخارجية من urothelium من خلايا مظلة مغطاة بطبقة كربوهيدرات ، glycosaminoglycan (GAG). تمتد الخلايا الانتقالية إلى الغشاء القاعدي للمثانة. وبالتالي ، يتم حماية الخلايا القاعدية العميقة بواسطة الخلايا المظلة ، ولكن في حالة تلف طبقة GAG الواقية ، تكون الخلايا القاعدية عرضة للإصابة من مكونات المسالك البولية. يسمح التشريح المجهري للظهارة الانتقالية لها بالتمدد والتقلص ، وحتى مع التساقط الطبيعي للخلايا المظلة ، يتم الحفاظ على السلامة الوقائية للخلايا القاعدية.

قد يتضرر النظام العصبي المتوازن الذي ينظم التخزين والتفريغ أثناء الصدمة الكهربائية أو غيرها من الصدمات ، مثل إصابة الحبل الشوكي ، التي تحدث في مكان العمل. السبب الرئيسي للوفاة بين مرضى الشلل الرباعي هو فقدان وظيفة المثانة مما يؤدي إلى تلف كلوي مزمن ثانوي للعدوى وتكوين الحصوات. العدوى المزمنة من التفريغ غير الكامل بسبب أسباب عصبية أو انسداد مثل كسر الحوض أو الصدمات الأخرى للإحليل وتشكيل التضييق اللاحق أمر شائع. قد يكون سبب العدوى البكتيرية المستمرة أو تكوين الحصوات الذي يؤدي إلى حالات التهابية وخبيثة مزمنة في المثانة هو انخفاض المقاومة (أي القابلية) للتعرض الخارجي في مكان العمل.

تعمل الجزيئات المرتبطة بالتلف والإصلاح داخل المثانة كعلامات نهائية وسيطة محتملة لكل من الحالات السامة والخبيثة لأن العديد من التغييرات الكيميائية الحيوية تحدث أثناء التغييرات المتعلقة بتطور السرطان. مثل الكلى ، تمتلك خلايا المثانة أنظمة إنزيمية نشطة مثل السيتوكروم P-450 الذي قد ينشط أو يعطل نشاط الكائنات الحيوية. يتم تحديد النشاط الوظيفي للإنزيمات من خلال الوراثة الجينية ويظهر تعدد الأشكال الجيني. يحتوي البول المفرغ على خلايا مقشرة من الكلى والحالب والمثانة والبروستاتا والإحليل. توفر هذه الخلايا أهدافًا ، من خلال استخدام المؤشرات الحيوية ، لتقييم التغيرات في أمراض المثانة والكلى. إن تذكر تعليق فيرشو بأن جميع الأمراض تبدأ في الخلايا يركز انتباهنا على أهمية الخلايا ، وهي المرآة الجزيئية لنوبات التعرض.

علم السموم البيئية والمهنية

يدعم حجم كبير من البيانات الوبائية العلاقة السببية للتعرض المهني لسرطان المثانة ، ولكن من الصعب تقدير المساهمات الدقيقة للتعرض في مكان العمل للفشل الكلوي وسرطان الكلى. في تقرير حديث ، قُدر أن ما يصل إلى 10٪ من مرض الكلى في المرحلة النهائية يمكن أن يُعزى إلى التعرض في مكان العمل ، ولكن من الصعب التحقق من صحة النتائج بسبب تغير المخاطر البيئية والكيميائية ، والاختلافات في معايير التشخيص وفترة الكمون الطويلة في كثير من الأحيان بين التعرض والمرض. تشير التقديرات إلى أن وظيفة ثلثي نيفرون كلتا الكليتين قد تفقد قبل أن يتضح الضرر الكلوي سريريًا. ومع ذلك ، تتزايد الأدلة على أن ما كان يُعتقد سابقًا أنه أسباب اجتماعية واقتصادية أو عرقية للتسمم الكلوي قد يكون في الواقع بيئيًا ، مما يضيف مصداقية إلى دور المواد السامة في تطور المرض.

قد ترتبط السمية الكلوية ارتباطًا مباشرًا بالمادة الغريبة الحيوية ، أو قد تمر المادة الغريبة الحيوية من خلال عملية تنشيط أو تعطيل من خطوة واحدة أو متعددة الخطوات في الكلى أو الكبد. يتم تنظيم تنشيط xenobiotics بواسطة مجموعات معقدة من الإنزيمات المحددة على أنها المرحلة الأولى والثانية والمساعدات. إنزيم المرحلة الأولى هو نظام التأكسد P-450 الذي يعمل من خلال مسارات الاختزال أو التحلل المائي. تحفز إنزيمات المرحلة الثانية الاقتران بينما تنظم الإنزيمات المساعدة استقلاب الدواء (يسرد الجدول 1 هذه الإنزيمات). قدمت نماذج حيوانية مختلفة نظرة ثاقبة على آليات التمثيل الغذائي ، ودراسات شرائح الكلى والتشريح الدقيق لوحدات نيفرون الكلى في زراعة الأنسجة تضيف نظرة ثاقبة على الآليات المرضية. ومع ذلك ، فإن الأنواع والمتغيرات الفردية كبيرة ، وعلى الرغم من أن الآليات قد تكون متشابهة ، إلا أن الحذر مطلوب في استقراء النتائج للبشر في مكان العمل. تتمثل القضايا الأساسية الآن في تحديد المواد الغريبة السامة للكلية و / أو المسرطنة ، والمواقع المستهدفة ، وتطوير طرق لتحديد السمية تحت الإكلينيكية بشكل أكثر دقة في الجهاز البولي الكلوي.

الجدول 1. إنزيمات استقلاب الدواء في الكلى1

إنزيمات
المرحلة الأولى المرحلة الثانية مساعد
السيتوكروم P-450 استراز بيروكسيدات GSH
جزيئي صغير يحتوي على FAD أحادي أوكسيجيناز N- أستيل ترانسفيراز اختزال GSSG
نازعات الكحول والألدهيد GSH S-ناقل ديسموتاز سوبيروكسيد
إيبوكسيد هيدرولاز ثيول Sميثيل ترانسفيراز الكاتلاز
سينثيز البروستاغلاندين UDP غلوكورونوسيل ترانسفيراز DT- غشاء
أوكسيديز أحادي الأمين سولفوتانسفيراز مسارات توليد NADPH

1 تحفز إنزيمات المرحلة الأولى الأكسدة أو الاختزال أو التحلل المائي.

تعمل إنزيمات المرحلة الثانية بشكل عام على تحفيز الاقتران.

تعمل الإنزيمات المساعدة بطريقة ثانوية أو داعمة لتسهيل عملية التمثيل الغذائي للدواء.

المصدر: المجلس القومي للبحوث 1995.

 

الاضطرابات الكلوية البولية غير الخبيثة

التهاب كبيبات الكلى هو حالة تفاعلية التهابية في الغشاء القاعدي الكبيبي أو البطانة الشعرية. تحدث الأشكال الحادة والمزمنة للمرض بسبب مجموعة متنوعة من الأمراض المعدية أو أمراض المناعة الذاتية أو الالتهابات أو عن طريق التعرض لعوامل سامة. يرتبط التهاب كبيبات الكلى بالتهاب الأوعية الدموية ، سواء كان نظاميًا أو مقصورًا على الكلى. يحدث الضرر الثانوي المزمن للكبيبة أيضًا أثناء دورة شديدة من الاعتداء من السمية الكلوية إلى النسيج الخلالي لخلايا النبيبات. الهلال الكبيبي الظهاري أو الأشكال التكاثرية هي السمة المميزة لالتهاب كبيبات الكلى في عينات خزعة الكلى. يُعد الدم ، وخلايا الدم الحمراء (RBC) ، أو البروتين في البول ، وارتفاع ضغط الدم من أعراض التهاب كبيبات الكلى. قد يحدث تغيير في بروتينات الدم مع انخفاض أجزاء معينة من مكمل المصل ، ومجموعة معقدة من البروتينات المتفاعلة المشاركة في الجهاز المناعي ، ودفاعات المضيف ووظائف التخثر. يدعم الدليل المباشر وغير المباشر أهمية xenobiotics كعامل مسبب لالتهاب كبيبات الكلى.

تحمي الكبيبة خلايا الدم الحمراء الحاملة للأكسجين من المرور عبر مرشحها. بعد الطرد المركزي ، يحتوي البول الطبيعي على كرات دم حمراء واحدة فقط في 10 مل عند النظر إليه بواسطة الفحص المجهري الضوئي عالي الطاقة. عندما تتسرب كرات الدم الحمراء من خلال المرشح الكبيبي وربما تصبح مشوهة بشكل فردي ، يلقي كرات الدم الحمراء التي تتخذ الشكل الأسطواني لتكوين النيفرونات المجمعة.

دعماً لأهمية السموم كعامل مسبب للمرض في التهاب كبيبات الكلى ، تكشف الدراسات الوبائية عن أدلة متزايدة على التعرض للسموم في المرضى الذين خضعوا لغسيل الكلى أو الذين تم تشخيص إصابتهم بالتهاب كبيبات الكلى. من النادر وجود دليل على إصابة الكبيبات من التعرض الحاد للهيدروكربون ، ولكن تمت ملاحظته في الدراسات الوبائية ، حيث تتراوح نسب الأرجحية من 2.0 إلى 15.5. أحد الأمثلة على السمية الحادة هو مرض Goodpasture الذي ينتج عن تحفيز الهيدروكربونات لإنتاج الأجسام المضادة إلى بروتينات الكبد والرئة التي تتفاعل مع الغشاء القاعدي. كما لوحظ تفاقم المتلازمة الكلوية ، وجود كميات كبيرة من البروتين في البول لدى الأفراد الذين تعرضوا مرة أخرى للمذيبات العضوية ، بينما كشفت دراسات أخرى عن علاقة تاريخية مع مجموعة من الاضطرابات الكلوية. المذيبات الأخرى مثل عوامل إزالة الشحوم والدهانات والمواد اللاصقة متورطة في أشكال مزمنة من المرض. يساعد الوعي بآليات إفراز المذيب وإعادة امتصاصه في تحديد المؤشرات الحيوية لأنه حتى الحد الأدنى من الضرر الذي يلحق بالكبيبات يؤدي إلى زيادة تسرب كرات الدم الحمراء في البول. على الرغم من أن كرات الدم الحمراء في البول هي علامة أساسية على إصابة الكبيبات ، فمن المهم استبعاد الأسباب الأخرى لبيلة دموية.

التهاب الكلية الخلالي والأنبوبي. كما ذكرنا سابقًا ، غالبًا ما يصعب التأكد من مسببات مرض الكلى المزمن في نهاية المرحلة. قد يكون في الأساس كبيبي أو أنبوبي أو خلالي في الأصل ويحدث بسبب نوبات حادة متعددة أو عمليات مزمنة منخفضة الجرعة. التهاب الكلية الخلالي المزمن ينطوي على تليف وضمور أنبوبي. في شكله الحاد ، يتم التعبير عن المرض من خلال ارتشاح التهابي ملحوظ مع تجميع السوائل المصاحب في الفراغات الخلالية. قد يشمل التهاب الكلية الخلالي بشكل أساسي النسيج الخلالي ، أو يكون واضحًا كحدث ثانوي من إصابة أنبوبية مزمنة ، أو قد ينتج عن أسباب ما بعد الكلى مثل الانسداد. يوجد إنزيم البروستاغلاندين أ ، وهو إنزيم ، بشكل أساسي في النسيج الخلالي ويرتبط بالشبكة الإندوبلازمية ، وهي جزء من آلية البروتين في الخلية. تعمل بعض المواد الغريبة الحيوية ، مثل benzidine و nitrofuranes ، على تقليل الركائز المشتركة لـ prostaglandin synthase وهي سامة للنسيج الخلالي الأنبوبي.

قد تحدث الإصابة الأنبوبية والخلالية نتيجة التعرض للكادميوم أو الرصاص أو مجموعة متنوعة من المذيبات العضوية. معظم حالات التعرض مزمنة ، والجرعات المنخفضة والسمية مقنعة باحتياطي وظائف الكلى وقدرة الكلى على استعادة بعض الوظائف. قد ينتج التهاب الكلية الخلالي أيضًا عن إصابة الأوعية الدموية الناتجة ، على سبيل المثال ، عن التعرض المزمن لأول أكسيد الكربون. تعتبر الخلايا النُبيبية القريبة أكثر عرضة للمواد السامة في الدم بسبب التعرض المكثف للسموم التي ترشح من خلال الكبيبات والأنزيمات الداخلية التي تنشط المواد السامة والانتقال الانتقائي للمواد السامة. تتميز الظهارة الموجودة في الأجزاء المختلفة من النبيبات القريبة بصفات مختلفة قليلاً من إنزيمات البيروكسيديز الليزوزومية والمركبات الأخرى للآلة الوراثية. وبالتالي ، قد يؤدي التعرض للكروم إلى إصابة في الخلالية والأنبوب. قد يحدث تلف لأنابيب التجميع عندما تقوم إنزيمات معينة بتنشيط مختلف أنواع الكائنات الحية الغريبة مثل الكلوروفورم والأسيتامينوفين و p-امينوفينول ومضادات حيوية مثل لورادين. النتيجة الثانوية للضرر الذي يصيب قنوات التجميع هي عدم قدرة الكلى على تحمض البول والتطور اللاحق لحالة الحمض الأيضي.

مرض السكري الكاذب كلوي المنشأ، الحالة التي يصبح فيها البول مخففًا ، قد تكون وراثية أو مكتسبة. يتضمن الشكل الجيني طفرات في مستقبلات الهرمون المضاد لإدرار البول الموجودة على الغشاء الجانبي القاعدي لقنوات التجميع ، في الحلقة الهابطة لهينلي. يقوم ADH بضبط إعادة امتصاص الماء وبعض الأيونات مثل البوتاسيوم. قد يشمل مرض السكري الكاذب المكتسب الخلايا النبيبية أو النسيج الخلالي المرتبط بها ، وكلاهما قد يكون مصابًا بمرض بسبب مجموعة متنوعة من الحالات. قد يصاحب مرض السكري الكاذب كلوي المنشأ مرض الكلى في نهاية المرحلة بسبب التورط المنتشر للخلالي. وبالتالي ، فإن النسيج الخلالي غير قادر على الحفاظ على بيئة مفرطة التوتر لحركة المياه السلبية من قنوات التجميع الأنبوبية. الحالات التي قد تسبب تغيرات خلالية منتشرة هي التهاب الحويضة والكلية وفقر الدم المنجلي واعتلال المسالك البولية الانسدادي. الارتباط المحتمل بين هذه الظروف فيما يتعلق بالتعرض المهني هو زيادة حساسية الكلى تجاه المواد الغريبة الحيوية. تم تحديد عدد محدود من المركبات السامة للكلية التي تستهدف بشكل خاص الخلايا الأنبوبية المجمعة. التكرار والتبول الليلي (كثرة التبول في الليل) والعطاش (العطش المزمن) هي أعراض لمرض السكري الكاذب الكلوي. ينتج عن حركة السوائل عبر خلايا مجاري الهواء المجمعة قنوات تتشكل استجابةً لهرمون ADH ، مما يؤثر على وظيفة الأنابيب الدقيقة للخلايا ؛ وبالتالي ، قد تؤثر الأدوية مثل الكولشيسين على الهرمون المضاد لإدرار البول. هناك دواءان يبدو أنهما يعملان بآليات مختلفة قليلاً لتصحيح الهرمون المضاد لإدرار البول هما هيدروكلوروثيازيد وإندوميتاسين ، وهو مثبط سينثيز البروستاجلاندين.

يرتبط مرض السكري الكاذب الناجم عن الليثيوم مع مدة العلاج بالليثيوم ومتوسط ​​مستوى الليثيوم في الدم وجرعة كربونات الليثيوم الكلية. ومن المثير للاهتمام أن الليثيوم يتركز في قنوات التجميع ويؤثر على AMP الدوري ، وهو جزء من مسار مضخة استقلاب الطاقة. يؤدي التعرض لمركبات أخرى مثل ميثوكسي فلوران وديمكلوسيكلين ، والتي تستخدم الأخيرة لعلاج حب الشباب ، أيضًا إلى الإصابة بمرض السكري الكاذب الكلوي من خلال مسار بديل يجعل الخلايا الظهارية غير مستجيبة لمضادات ADH.

ضغط الدم المرتفع، أو ارتفاع ضغط الدم ، وهو السبب الثاني الأكثر شيوعًا لمرض الكلى في نهاية المرحلة ، ويرتبط بمسارات مسببة للأمراض متعددة. يمكن أن يحدث ارتفاع ضغط الدم بسبب اعتلال الكلية السكري ، واعتلال الكلية الانسدادي ، والتهاب كبيبات الكلى ، ومرض الكلى المتعدد الكيسات ، والتهاب الحويضة والكلية والتهاب الأوعية الدموية ، والعديد من هذه الأمراض مرتبطة بالتعرض لمركبات سامة. يرتبط عدد محدود من حالات التعرض المهني ارتباطًا مباشرًا بارتفاع ضغط الدم. واحد هو الرصاص ، الذي يسبب نقص تروية الأوعية الكلوية وإصابة. من المحتمل أن يتم تنظيم آلية ارتفاع ضغط الدم الناجم عن الرصاص من خلال الجهاز المجاور للكبيبات ، وإطلاق الرينين وانقسام الرينين بواسطة إنزيمات الكبد إلى الأنجيوتنسين 110. تشمل الأدوية المتورطة في ارتفاع ضغط الدم الأمفيتامينات والاستروجين وموانع الحمل الفموية والمنشطات والبلاتين رابطة الدول المستقلة والكحول ومضادات الاكتئاب ثلاثية الحلقات. قد يكون ارتفاع ضغط الدم تدريجيًا في البداية أو حادًا وخبيثًا بطبيعته. يرتبط ارتفاع ضغط الدم الخبيث الذي يكون فيه الضغط الانبساطي أكبر من XNUMX ملم زئبق بالغثيان والقيء والصداع الشديد ، ويشكل حالة طبية طارئة. تتوفر العديد من الأدوية لعلاج ارتفاع ضغط الدم ولكن الإفراط في العلاج قد يؤدي إلى انخفاض التروية الكلوية وفقدان المزيد من وظائف الكلى. كلما كان ذلك ممكناً ، فإن سحب المادة السامة للكلية هو العلاج المفضل.

التشخيص التفريقي للبيلة الدموية والبروتينية

تعتبر البيلة الدموية (كرات الدم الحمراء في البول) والتقيح (خلايا الدم البيضاء في البول) من الأعراض الأولية للعديد من أمراض الجهاز البولي الكلوي ، ولأغراض فئوية يمكن اعتبارها مؤشرات حيوية خلوية غير محددة. بسبب أهميتها يتم مناقشتها بشكل منفصل هنا. يتمثل التحدي الذي يواجه الممارس المهني في تحديد ما إذا كانت البيلة الدموية تشير إلى حالة طبية أساسية دائمة قد تكون مهددة للحياة أو إذا كانت تُعزى إلى التعرض المهني. يتطلب التقييم السريري لبيلة دموية التوحيد القياسي وتحديد ما إذا كان منشأ ما قبل الكلى أو الكلوي أو ما بعد الكلوي.

يمكن اشتقاق بيلة دموية من آفات في الكلى بحد ذاتها أو في أي مكان على طول مسار البول الفارغ. تشمل مواقع المنشأ الكلى وتجميع الحوض الكلوي والحالب والمثانة والبروستاتا والإحليل. بسبب الأمراض الخطيرة المرتبطة بالبيلة الدموية ، تتطلب النوبة الواحدة تقييمًا طبيًا أو تقييمًا للمسالك البولية. يمكن أن يكون وجود عدد كرات الدم الحمراء أكبر من واحد لكل مجال عالي القدرة علامة على المرض ، ولكن قد يتم تفويت بيلة دموية كبيرة في التحليل المجهري في وجود البول ناقص التوتر (المخفف) الذي قد يفسد كرات الدم الحمراء. قد يكون سبب البيلة الدموية الزائفة هو البنجر والتوت والأصباغ النباتية والبولات المركزة. تشير البيلة الدموية الأولية إلى أصل مجرى البول ، وعادة ما تكون البيلة الدموية الطرفية من البروستاتا ، والدم في جميع أنحاء الإفراغ يكون من المثانة أو الكلى أو الحالب. يرتبط إجمالي بيلة دموية بأورام المثانة في 21٪ من الحالات ، لكن البيلة الدموية المجهري أقل ارتباطًا (2.2 إلى 12.5٪).

يشير العثور على الخلايا المشوهة عند تقييم البيلة الدموية كميًا إلى أصل الجهاز العلوي ، لا سيما عندما يرتبط بقوالب خلايا الدم الحمراء. يوفر فهم البيلة الدموية فيما يتعلق بالبيلة البروتينية معلومات إضافية. يستبعد جهاز الترشيح الكبيبي بشكل شبه كامل البروتينات التي يزيد وزنها الجزيئي عن 250,000 دالتون ، بينما يتم ترشيح البروتينات ذات الوزن الجزيئي المنخفض وامتصاصها بشكل طبيعي بواسطة الخلايا الأنبوبية. يشير وجود البروتينات عالية الوزن الجزيئي في البول إلى نزيف في الجزء السفلي من المسالك بينما ترتبط البروتينات ذات الوزن الجزيئي المنخفض بإصابة أنبوبية. يساعد تقييم نسبة α-microglobulin إلى الألبومين و α-macroglobulin إلى الألبومين على تحديد الكبيبات من اعتلال الكلية الخلالي الأنبوبي ونزيف الجهاز السفلي الذي يحتمل أن يكون مرتبطًا بأورام الظهارة البولية وأسباب أخرى بعد الكلى مثل التهابات المسالك البولية.

تنشأ مشكلة تشخيصية خاصة عند وجود عمليتين أو أكثر من الأمراض التي تسبب نفس الأعراض بشكل متزامن. على سبيل المثال ، تظهر البيلة الدموية في كل من أورام الظهارة البولية والتهابات المسالك البولية. في حالة مريض مصاب بكلا المرضين ، إذا عولجت العدوى وشُفيت ، سيبقى السرطان. لذلك ، من المهم تحديد السبب الحقيقي للأعراض. توجد بيلة دموية في 13٪ من السكان الذين تم فحصهم. يعاني ما يقرب من 20 ٪ من الأفراد من اضطرابات كبيرة في الكلى أو المثانة و 10 ٪ منهم سيصابون بأورام خبيثة في الجهاز البولي التناسلي. وبالتالي ، فإن البيلة الدموية هي علامة حيوية مهمة للمرض يجب تقييمها بشكل مناسب.

يتم تعزيز التفسير السريري لبيلة دموية من خلال معرفة عمر المريض وجنسه ، كما هو موضح في الجدول 2 الذي يوضح أسباب بيلة دموية بالنسبة إلى عمر وجنس المريض. تشمل الأسباب الأخرى للبيلة الدموية تجلط الأوردة الكلوية ، فرط كالسيوم البول والتهاب الأوعية الدموية ، بالإضافة إلى الصدمات مثل الركض أو الرياضات الأخرى ، والأحداث المهنية أو التعرض. يتطلب التقييم السريري لبيلة دموية تصوير الكلى بالأشعة السينية ، وتصوير الحويضة في الوريد (IVP) ، لاستبعاد أمراض الجهاز العلوي بما في ذلك حصوات الكلى والأورام ، وتنظير المثانة (النظر إلى المثانة من خلال أداة مضاءة) لاستبعاد المثانة أو البروستاتا أو الظهارة البولية السرطانات. يجب استبعاد الأسباب المهبلية الدقيقة عند النساء. بغض النظر عن عمر المريض ، يُشار إلى التقييم السريري في حالة حدوث بيلة دموية ، واعتمادًا على المسببات المرضية المحددة ، يمكن الإشارة إلى تقييمات المتابعة المتسلسلة.

الجدول 2. أكثر أسباب البيلة الدموية شيوعًا حسب العمر والجنس

0-20 سنة 40-60 سنة (إناث)
التهاب كبيبات الكلى الحاد
عدوى المسالك البولية الحادة
تشوهات المسالك البولية الخلقية مع انسداد
عدوى المسالك البولية الحادة
الحجارة
ورم المثانة
20-40 سنة 60 + سنة (ذكور)
عدوى المسالك البولية الحادة
الحجارة
ورم المثانة
تضخم البروستاتا الحميد
ورم المثانة
عدوى المسالك البولية الحادة
40-60 سنة (ذكور) 60 + سنة (إناث)
ورم المثانة
الحجارة
عدوى المسالك البولية الحادة
أورام المثانة
عدوى المسالك البولية الحادة

المصدر: Wyker 1991.

يساعد استخدام المؤشرات الحيوية التي تم تحديدها مؤخرًا جنبًا إلى جنب مع علم الخلايا التقليدي لتقييم بيلة دموية على ضمان عدم فقدان أي ورم خبيث غامض أو أولي (انظر القسم التالي حول المؤشرات الحيوية). بالنسبة للأخصائي المهني ، من المهم تحديد ما إذا كانت البيلة الدموية نتيجة للتعرض السام أو الورم الخبيث الخفي. تعد معرفة التعرض وعمر المريض من العوامل الحاسمة لاتخاذ قرار مستنير بشأن الإدارة السريرية. أظهرت دراسة حديثة أن تحليل البيلة الدموية والعلامات الحيوية معًا على الخلايا البولية المقشرة من المثانة كانا أفضل واسمتين للكشف عن آفات المثانة السابقة للسرطان. لوحظ وجود بيلة دموية في جميع حالات إصابة الكبيبات ، وفي 60٪ فقط من مرضى سرطان المثانة وفي 15٪ فقط من المرضى الذين يعانون من أورام خبيثة في الكلى نفسها. وبالتالي ، تظل البيلة الدموية من الأعراض الأساسية لمرض الكلى وما بعد الكلى ، ولكن التشخيص النهائي قد يكون معقدًا.

اختبارات السمية الكلوية: المؤشرات الحيوية

تاريخياً ، كانت مراقبة السموم في بيئة العمل هي الطريقة الأساسية لتحديد المخاطر. ومع ذلك ، ليست كل المواد السامة معروفة ، وبالتالي لا يمكن مراقبتها. أيضًا ، تعد القابلية للتأثر عاملاً في ما إذا كانت الكائنات الغريبة الحيوية ستؤثر على الأفراد.

الشكل 2. فئات المؤشرات الحيوية.

RUE010F2

توفر المؤشرات الحيوية فرصًا جديدة لتحديد المخاطر الفردية. لأغراض وصفية ولتوفير إطار عمل للتفسير ، تم تصنيف المؤشرات الحيوية وفقًا للمخطط الموضح في الشكل 2. كما هو الحال في الأمراض الأخرى ، قد تكون المؤشرات الحيوية للسمية الكلوية والسمية البولية التناسلية مرتبطة بالحساسية أو التعرض أو التأثير أو المرض. قد تكون المؤشرات الحيوية وراثية أو ظاهرية ، وقد تكون وظيفية أو خلوية أو قابلة للذوبان في البول أو الدم أو سوائل الجسم الأخرى. ومن أمثلة الواسمات القابلة للذوبان البروتينات والإنزيمات والسيتوكينات وعوامل النمو. يمكن تقييم المؤشرات الحيوية على أنها الجين أو الرسالة أو منتج البروتين. تضيف هذه الأنظمة المتغيرة إلى تعقيد تقييم العلامات الحيوية واختيارها. تتمثل إحدى مزايا فحص البروتين في أنه الجزيء الوظيفي. قد لا يتم نسخ الجين وقد لا تتوافق كمية الرسالة مع منتج البروتين. يتم عرض قائمة معايير اختيار المرقم الحيوي في الجدول 3.

الجدول 3. معايير اختيار المرقم الحيوي

فائدة سريرية اعتبارات الفحص
مرمز حيوي قوي استقرار الكاشف
حساسية تكلفة الكاشف
النوعية متطلبات التثبيت
القيمة التنبؤية السلبية استنساخ المقايسة
القيمة التنبؤية الإيجابية معلمات الآلة الحسية
الدور الوظيفي المساهمة في الملف الشخصي للعلامات الحيوية
التسلسل في تكوين الأورام القدرة على التكيف مع الأتمتة

المصدر: Hemstreet et al. 1996.

إن الالتزام العلمي الدولي لرسم خريطة الجينوم البشري الذي أصبح ممكنًا بفضل التقدم في علم الأحياء الجزيئي قد وضع الأساس لتحديد المؤشرات الحيوية للقابلية للتأثر. تتضمن معظم حالات المرض البشري ، وخاصة تلك الناتجة عن التعرض البيئي للمواد السامة ، مجموعة من الجينات التي تعكس التنوع الجيني الملحوظ (تعدد الأشكال الجيني). مثال على مثل هذا المنتج الجيني ، كما ذكرنا سابقًا ، هو نظام الإنزيم المؤكسد P-450 الذي قد يستقلب مادة xenobiotics في الكبد أو الكلى أو المثانة. قد تتحكم عوامل الحساسية أيضًا في الآلية الأساسية لإصلاح الحمض النووي ، أو تؤثر على قابلية مسارات الإشارات المختلفة المهمة لتكوين الأورام (أي عوامل النمو) أو تكون مرتبطة بالظروف الموروثة التي تهيئ للمرض. أحد الأمثلة المهمة على عامل الحساسية الموروث هو النمط الظاهري للأستلة البطيء أو السريع الذي ينظم الأستلة وتعطيل بعض الأمينات العطرية المعروفة بأنها تسبب سرطان المثانة. قد تشمل المؤشرات الحيوية للإصابة ليس فقط الجينات التي تنظم تنشيط الكائنات الحيوية الغريبة ولكن أيضًا الجينات الورمية الأولية والجينات المسرطنة القاتلة. يتضمن التحكم في نمو الخلايا السرطانية عددًا من الأنظمة المعقدة والمتفاعلة. وتشمل هذه التوازن بين الجينات الورمية الإيجابية (الأولية) والجينات الورمية السلبية (الكابتة). تتحكم الجينات المسرطنة الأولية في النمو الطبيعي للخلايا وتطورها ، بينما تتحكم الجينات المسرطنة الكابتة في الانقسام الخلوي الطبيعي والتمايز. قد تساهم الجينات الأخرى في الحالات الموجودة مسبقًا مثل الميل إلى الفشل الكلوي الناجم عن الظروف الأساسية مثل مرض الكلى متعدد الكيسات.

قد يكون المرمز الحيوي للتعرض هو أجنبي حيوي نفسه ، أو المستقلب الأيضي أو الواسمات مثل مقاربات الحمض النووي. في بعض الحالات ، قد يرتبط المرقم الحيوي بالبروتين. قد تكون المؤشرات الحيوية للتعرض أيضًا مؤشرات حيوية للتأثير ، إذا كان التأثير عابرًا. إذا استمرت العلامات الحيوية للتأثير ، فقد تصبح علامة حيوية للمرض. إن المؤشرات الحيوية المفيدة للتأثير لها ارتباط كبير بمادة سامة وتدل على التعرض. بالنسبة لاكتشاف المرض ، فإن التعبير عن المرقم الحيوي في تسلسل قريب من بداية المرض سيكون له أعلى مستوى من الخصوصية. تعتمد الحساسية والنوعية المتوقعة للواسم الحيوي على المخاطر مقابل الفائدة من التدخل. على سبيل المثال ، قد يكون للواسم الحيوي مثل F-actin ، وهو علامة تمايز بروتين الهيكل الخلوي ، والذي يبدو متغيرًا في التسرطن المبكر ، خصوصية ضعيفة للكشف عن حالات ما قبل السرطان لأنه ليس كل الأفراد الذين لديهم علامة غير طبيعية سوف يتطورون إلى المرض. ومع ذلك ، قد يكون مفيدًا في اختيار الأفراد ومراقبتهم أثناء الخضوع للوقاية الكيميائية ، بشرط أن يكون العلاج غير سام. إن فهم الإطار الزمني والارتباط الوظيفي بين المؤشرات الحيوية الفردية مهم للغاية لتقييم المخاطر الفردية وفهم آليات التسرطن والسمية الكلوية.

المؤشرات الحيوية للسمية الكلوية

قد تكون المؤشرات الحيوية للسمية الكلوية مرتبطة بمسببات الفشل الكلوي (أي قبل الكلى أو الكلى أو ما بعد الكلى) والآليات المشاركة في التسبب في هذه العملية. تتضمن هذه العملية التلف والإصلاح الخلوي. يمكن أن تؤثر الإصابة السامة على الخلايا أو الكبيبات أو النسيج الخلالي أو الأنابيب مع إطلاق المؤشرات الحيوية المقابلة. قد تؤثر Xenobiotics على أكثر من حجرة واحدة أو قد تسبب تغيرات في المرقم الحيوي بسبب الترابط بين الخلايا داخل الحجرة. تزيد التغيرات الالتهابية وعمليات المناعة الذاتية والعمليات المناعية من إطلاق المؤشرات الحيوية. قد تستهدف Xenobiotics مقصورة في بعض الظروف وأخرى في ظل ظروف مختلفة. أحد الأمثلة على ذلك هو الزئبق الذي يعتبر سامًا كلويًا بشكل حاد للنبيبات القريبة بينما يؤثر بشكل مزمن على الشرايين. يمكن تقسيم الاستجابة للإصابة إلى عدة فئات رئيسية بما في ذلك تضخم ، وتكاثر ، وتنكس (نخر وموت الخلايا المبرمج ، أو موت الخلية المبرمج) وتغييرات الأغشية.

ترتبط غالبية عوامل الحساسية بمرض كلوي غير حيوي مرتبط. ومع ذلك ، فإن 10٪ من حالات الفشل الكلوي تُعزى إلى التعرض البيئي للمركبات السامة أو التحريض علاجي المنشأ بمركبات مختلفة ، مثل المضادات الحيوية ، أو الإجراءات مثل إعطاء الأشعة السينية للكلية على النقيض من مرض السكري. في مكان العمل ، فإن تحديد الفشل الكلوي تحت الإكلينيكي قبل الإجهاد الإضافي المحتمل للكلية له فائدة عملية محتملة. إذا كان المركب يشتبه في أنه كائن حيوي غريب وينتج عنه تأثير على وجه التحديد في المسار السببي للمرض ، فإن التدخل لعكس التأثير هو احتمال. وبالتالي ، فإن المؤشرات الحيوية للتأثير تقضي على العديد من مشاكل حساب التعرض وتحديد القابلية الفردية للتأثر. يجب أن يحسن التحليل الإحصائي للواسمات الحيوية للتأثير فيما يتعلق بالواصمات الحيوية للقابلية والتعرض خصوصية الواسم. كلما كان المرقم الحيوي للتأثير أكثر تحديدًا ، قلت الحاجة إلى حجم عينة كبير مطلوب لتحديد السموم المحتملة علميًا.

المؤشرات الحيوية للتأثير هي أهم فئة من الواسمات وتربط بين التعرض للإصابة والمرض. لقد تناولنا سابقًا الجمع بين المؤشرات الحيوية الخلوية والقابلة للذوبان للتمييز بين بيلة دموية تنشأ في الجهاز العلوي أو الجهاز السفلي. قائمة بالواصمات الحيوية القابلة للذوبان التي يحتمل أن تكون مرتبطة بالسمية الكلوية الخلوية مبينة في الجدول 4. حتى الآن ، لم يكتشف أي من هذه المؤشرات الحيوية بمفردها أو كألواح متعددة للواسمات الحيوية السمية تحت الإكلينيكية بحساسية كافية. بعض المشاكل المتعلقة باستخدام المؤشرات الحيوية القابلة للذوبان هي الافتقار إلى الخصوصية ، وعدم استقرار الإنزيم ، والتأثير المخفف للبول ، والتغيرات في وظائف الكلى ، وتفاعلات البروتين غير النوعية التي قد تحجب خصوصية التحليل.

الجدول 4. المؤشرات الحيوية المحتملة المرتبطة بإصابة الخلية

العوامل المناعية:

- الأجسام المضادة للروماتيزم وشظايا الأجسام المضادة ؛ مكونات الشلال التكميلي وعوامل التخثر

- الخلايا الليمفاوية الخلوية ، البالعات أحادية النواة ، والمؤثرات الأخرى المشتقة من النخاع (أوزينوفيلز ، الخلايا القاعدية ، العدلات والصفائح الدموية)

اللمفوكينات

مستضدات التوافق النسيجي الرئيسية

عوامل النمو والسيتوكينات: عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية ، عامل نمو البشرة ، عامل النمو المحول (TGF) ، عامل نخر الورم ، إنترلوكين -1 ، إلخ.

وسطاء الدهون: البروستاجلاندين

إندوثلين

مكونات المصفوفة خارج الخلية:

- كولاجين

- البروكولاجين

- اللامينين

- الفبرونكتين


جزيئات الالتصاق

أنواع الأكسجين التفاعلية والنيتروجين

عوامل النسخ والجينات الورمية الأولية: c-myc و c-fos و c-jun و c-Haras و c-Ki-ras و Egr-1


الثرموبوكسانات ، الليكوترينات ، وعامل تنشيط الصفائح الدموية

بروتينات الصدمة الحرارية

المصدر: Finn، Hemstreet et al. في المجلس القومي للبحوث 1995.

 

أحد عوامل النمو القابلة للذوبان مع التطبيق السريري المحتمل هو عامل نمو البشرة البولية (EGF) الذي قد تفرزه الكلى ويتغير أيضًا في المرضى الذين يعانون من سرطان الخلايا الانتقالية في المثانة. تم التحقيق في تحديد كمية إنزيمات المسالك البولية ولكن فائدة ذلك كانت محدودة بسبب عدم القدرة على تحديد أصل الإنزيم وعدم القدرة على استنساخ المقايسة. كان استخدام الإنزيمات البولية وقبولها الواسع النطاق بطيئًا بسبب المعايير التقييدية المذكورة سابقًا. تشمل الإنزيمات التي تم تقييمها ألامينوبيبتيداز ، NAG والفوسفاتيز القلوي المعوي. ربما يكون NAG هو العلامة الأكثر قبولًا على نطاق واسع لرصد إصابة الخلايا الأنبوبية القريبة بسبب توطينها في الجزء S3 من النبيبات. نظرًا لأن الخلية الأصلية الدقيقة والسبب المرضي لنشاط الإنزيم البولي غير معروفين ، فإن تفسير النتائج صعب. علاوة على ذلك ، فإن الأدوية وإجراءات التشخيص والأمراض الموجودة مثل احتشاء عضلة القلب قد تحجب التفسير.

نهج بديل هو استخدام المؤشرات الحيوية للجسم المضاد وحيدة النسيلة لتحديد وتقدير الخلايا الأنبوبية في البول من مناطق مختلفة من قطاع النيفرون. تعتمد فائدة هذا النهج على الحفاظ على سلامة الخلية من أجل القياس الكمي. هذا يتطلب التثبيت المناسب ومعالجة العينة. تتوفر الآن الأجسام المضادة وحيدة النسيلة والتي تستهدف خلايا نبيبية معينة وتميز ، على سبيل المثال ، خلايا النبيبات القريبة من خلايا النبيبات البعيدة أو خلايا النبيبات الملتوية. لا يستطيع الفحص المجهري للإرسال أن يحل بشكل فعال الاختلافات بين الكريات البيض وأنواع مختلفة من الخلايا الأنبوبية على عكس الفحص المجهري الإلكتروني الذي كان فعالًا في الكشف عن رفض الزرع. يجب أن تحل هذه المشكلة تقنيات مثل تحليل الصور الكمي عالي السرعة للخلايا الأنبوبية الملطخة بالأجسام المضادة وحيدة النسيلة. في المستقبل القريب ، ينبغي أن يكون من الممكن الكشف عن السمية الكلوية تحت الإكلينيكية بدرجة عالية من اليقين عند حدوث التعرض.

المؤشرات الحيوية للأمراض الخبيثة

تنشأ السرطانات الصلبة في كثير من الحالات من مجال من الخلايا المعدلة كيميائيا والتي قد تكون أو لا تتغير من الناحية النسيجية أو الخلوية. توفر التقنيات مثل التحليل الكمي للصور الفلورية القادرة على الكشف عن المؤشرات الحيوية المرتبطة بالظروف السابقة للسرطان بشكل مؤكد أفقًا للوقاية الكيميائية المستهدفة. قد تحدث تعديلات كيميائية حيوية في عملية متنوعة أو مرتبة. من الناحية الظاهرية ، يتم التعبير عن هذه التغييرات من خلال التقدم المورفولوجي التدريجي من اللانمطية إلى خلل التنسج وأخيراً إلى الورم الخبيث الصريح. معرفة "الدور الوظيفي" من المرقم الحيوي و "عندما يتم التعبير عنها في تسلسل تكون الأورام" يساعد في تحديد فائدته في تحديد المرض السابق للسرطان ، ولإجراء التشخيص المبكر ولتطوير مجموعة من المؤشرات الحيوية للتنبؤ بتكرار الورم وتطوره. يتطور نموذج لتقييم المرقم الحيوي ويتطلب تحديد ملامح العلامات الحيوية الفردية والمتعددة.

يبدو أن سرطان المثانة يتطور على مسارين منفصلين: مسار منخفض الدرجة مرتبط على ما يبدو بالتغيرات في الكروموسوم 9 والمسار الثاني المرتبط بجين مثبط P-53 المعدل وراثيًا على الكروموسوم 17. من الواضح أن العوامل الوراثية المتعددة مرتبطة بتطور السرطان ، ويعتبر تحديد العوامل الوراثية في كل فرد مهمة صعبة ، لا سيما عندما يجب ربط المسار الجيني بتعقيد التعرضات المتعددة. في الدراسات الوبائية ، كان من الصعب إعادة بناء التعرض لفترات طويلة. يجري تحديد بطاريات الواسمات المظهرية والجينية لتحديد الأفراد المعرضين للخطر في المجموعات المهنية. يوضح الشكل 3 ملفًا شخصيًا واحدًا من المؤشرات الحيوية النمطية وعلاقتها بسرطان المثانة ، والذي يوضح أن G-actin ، وهو بروتين طليعي للبروتين الهيكلي الخلوي F-actin ، هو علامة تمايز مبكرة ويمكن أن يتبعها تعديلات متتابعة لمتوسط ​​آخر. علامات نقطة النهاية مثل M344 و DD23 و DNA ploidy. لا يزال يتعين تحديد أقوى لوحات العلامات الحيوية للكشف عن الأمراض السابقة للسرطان والسرطان العلني وللتنبؤ. نظرًا لتعريف المعايير الكيميائية الحيوية الحساسة للآلة ، فقد يكون من الممكن اكتشاف مخاطر المرض في نقاط محددة في سلسلة المرض.

الشكل 3. أربعة مؤشرات حيوية ، G-actin و P-300 و DD23 و DNA ، فيما يتعلق بتطور الورم والاستجابة للعلاج الجراحي والوقاية الكيميائية.

RUE010F3

تشخيص وعلاج أمراض الكلى والمسالك البولية المرتبطة بالعمل

مرض كلوي موجود مسبقًا

إن التغييرات في أنظمة تقديم الرعاية الصحية في جميع أنحاء العالم تسلط الضوء على قضايا القابلية للتأمين وحماية العمال من التعرض الإضافي. يتجلى المرض الكلوي الموجود مسبقًا بشكل كبير من خلال زيادة الكرياتينين في الدم ، وبيلة ​​الجلوكوز (السكر في البول) ، والبيلة البروتينية ، والبيلة الدموية ، والبول المخفف. مطلوب على الفور استبعاد الأسباب الكامنة الجهازية مثل مرض السكري وارتفاع ضغط الدم ، واعتمادًا على عمر المريض ، يجب التحقق من المسببات المرضية الخلقية الأخرى مثل الأكياس المتعددة في الكلى. وبالتالي ، فإن تحليل البول ، والتقييمات المجهرية ، للكشف عن التغيرات البيوكيميائية والخلوية ، مفيد للطبيب المهني. يشار إلى اختبارات مصل الكرياتينين وتصفية الكرياتينين إذا كانت البيلة الدموية أو البيلة البولية أو البيلة البروتينية تشير إلى وجود أمراض أساسية.

هناك عوامل متعددة مهمة لتقييم مخاطر تطور المرض المزمن أو الفشل الكلوي الحاد. الأول هو الحد المتأصل أو المكتسب للكلى لمقاومة التعرض للأجانب الحيوية. قد تتأثر استجابة الكلى للسمية الكلوية ، مثل زيادة كمية السموم الممتصة أو التغيرات في استقلاب الكلى ، بحالة موجودة مسبقًا. من الأهمية بمكان انخفاض وظيفة إزالة السموم لدى الصغار أو كبار السن. في إحدى الدراسات ، كانت القابلية للتعرض المهني مرتبطة بشكل كبير بالتاريخ العائلي لمرض الكلى ، مما يدل على أهمية الاستعداد الوراثي. تؤدي الظروف الأساسية ، مثل مرض السكري وارتفاع ضغط الدم ، إلى زيادة القابلية للإصابة. قد تكون الحالات النادرة ، مثل الذئبة الحمامية والتهاب الأوعية ، عوامل حساسية إضافية. في معظم الحالات ، تكون القابلية المتزايدة للإصابة متعددة العوامل وغالبًا ما تتضمن مجموعة من الإهانات التي تحدث إما بمفردها أو في وقت واحد. وبالتالي ، يجب أن يكون طبيب العمل على دراية بالتاريخ العائلي للمريض من أمراض الكلى والحالات الموجودة مسبقًا التي تؤثر على وظائف الكلى ، بالإضافة إلى أي أمراض الأوعية الدموية أو القلب ، وخاصة لدى كبار السن من العاملين.

فشل كلوي حاد

قد ينشأ الفشل الكلوي الحاد من أسباب قبل الكلى أو الكلى أو ما بعد الكلى. تحدث الحالة عادة بسبب إهانة حادة تؤدي إلى فقدان سريع وتدريجي لوظائف الكلى. عند إزالة العامل المسبب للكلية أو العامل المسبب للمرض ، هناك عودة تدريجية لوظيفة الكلى مع انخفاض تدريجي في الكرياتينين في الدم وتحسين القدرة على التركيز الكلوي. يتم عرض قائمة بالأسباب المهنية للفشل الكلوي الحاد في الجدول 5. وقد كان الفشل الكلوي الحاد الناجم عن التعرض لجرعات عالية من الكائنات الحية الأحيائية مفيدًا للإشارة إلى الأسباب المسببة للأمراض المسببة للأمراض التي قد تساهم أيضًا في الأشكال المزمنة أكثر من مرض الكلى التدريجي. يعد الفشل الكلوي الحاد الناجم عن انسداد مجرى التدفق الناجم عن مرض حميدة أو ورم خبيث نادرًا نسبيًا ، ولكن الأسباب الجراحية قد تساهم بشكل متكرر أكثر. تحدد الموجات فوق الصوتية للقناة العلوية مشكلة الانسداد ، مهما كان العامل المساهم. يؤدي الفشل الكلوي المرتبط بالعقاقير أو المواد السامة المهنية إلى معدل وفيات يقارب 37٪ ؛ يتحسن باقي الأفراد المصابين بدرجات متفاوتة.

الجدول 5. الأسباب الرئيسية للقصور الكلوي الحاد من أصل مهني

نقص تروية الكلى نخر أنبوبي بيلة الهيموغلوبينية ، بيلة ميوغلوبينية
صدمة مؤلمة
صدمة الحساسية
التسمم الحاد بأول أكسيد الكربون
ضربة شمس
ميركوري
الكروم
زرنيخ
حمض الأكساليك
طرطرات
أثلين كلايكول
رابع كلوريد الكربون
رباعي كلورو الإيثان
ارسين
متلازمة سحق
ضربها البرق

المصدر: Crepet 1983.

يمكن أن يُعزى الفشل الكلوي الحاد إلى مجموعة متنوعة من أسباب ما قبل الكلى والتي لها موضوع أساسي وراء نقص تروية الكلى الناتج عن التروية الكلوية المنخفضة لفترات طويلة. ومن الأمثلة على ذلك فشل القلب وانسداد الشريان الكلوي. قد يحدث النخر الأنبوبي بسبب العدد المتزايد باستمرار من المواد السامة للكلى الموجودة في مكان العمل. تم تضمين مبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات في عدد من الدراسات. في تقرير حديث ، أدى التسمم بالشوكران إلى ترسب الميوسين والأكتين من انهيار خلايا العضلات في الأنابيب وانخفاض حاد في وظائف الكلى. تم تصنيف الإندوسلفان ، وهو مبيد حشري ، وخلات ثلاثي فينيل القصدير (TPTA) ، وهو قصدير عضوي ، في البداية على أنهما سموم عصبية ولكن تم الإبلاغ مؤخرًا عن ارتباطهما بالنخر الأنبوبي. تبرز التقارير القصصية عن حالات إضافية الحاجة إلى إيجاد مؤشرات حيوية لتحديد المزيد من المواد السامة تحت الإكلينيكية الدقيقة التي ربما لم تؤد بعد إلى التعرض لجرعات عالية من السمية.

علامات وأعراض الفشل الكلوي الحاد هي: عدم خروج البول (انقطاع البول). قلة البول (انخفاض إنتاج البول) ؛ انخفاض قدرة تركيز الكلى. و / أو ارتفاع مستوى البوتاسيوم في الدم الذي قد يوقف القلب في حالة استرخاء (توقف انبساطي). يشمل العلاج الدعم السريري ، وحيثما أمكن ، الإزالة من التعرض للمادة السامة. ارتفاع مستوى البوتاسيوم في الدم أو احتباس السوائل المفرط هما المؤشران الأساسيان لغسيل الكلى أو غسيل الكلى البريتوني ، مع اختيار يعتمد على استقرار القلب والأوعية الدموية للمريض ووصول الأوعية الدموية لغسيل الكلى. يعتبر أخصائي أمراض الكلى ، وهو أخصائي طبي في الكلى ، هو المفتاح في استراتيجية الإدارة لهؤلاء المرضى الذين قد يحتاجون أيضًا إلى رعاية أخصائي جراحة المسالك البولية.

تعتمد الإدارة طويلة المدى للمرضى بعد الفشل الكلوي إلى حد كبير على درجة الشفاء وإعادة التأهيل والحالة الصحية العامة للمريض. العودة إلى العمل المحدود وتجنب الظروف التي من شأنها أن تؤكد على الشرط الأساسي أمر مرغوب فيه. يحتاج المرضى الذين يعانون من بيلة دموية أو بيلة دموية مستمرة إلى مراقبة دقيقة ، ربما باستخدام المؤشرات الحيوية ، لمدة عامين بعد الشفاء.

مرض الكلى المزمن

غالبًا ما يكون مرض الكلى المزمن أو في مراحله الأخيرة نتيجة لعملية سريرية مزمنة ومستمرة تتضمن العديد من العوامل التي لا يُفهم معظمها جيدًا. يعد التهاب كبيبات الكلى وأسباب القلب والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم من العوامل الرئيسية المساهمة. تشمل العوامل الأخرى مرض السكري والمواد السامة للكلى. المرضى الذين يعانون من ارتفاعات تدريجية في نيتروجين اليوريا في الدم والكرياتينين والبوتاسيوم في الدم وقلة البول (انخفاض إنتاج البول). هناك حاجة إلى تحسين المؤشرات الحيوية أو لوحات العلامات الحيوية لتحديد السمية الكلوية تحت الإكلينيكية بدقة أكبر. بالنسبة للممارس المهني ، يجب أن تكون طرق التقييم غير جراحية ومحددة للغاية وقابلة للتكرار. لم يستوف أي واصم حيوي واحد حتى الآن هذه المعايير ليصبح عمليًا على نطاق سريري كبير.

قد ينجم مرض الكلى المزمن عن مجموعة متنوعة من المواد السامة للكلى ، والتي يمكن فهم أسبابها بشكل أفضل للبعض عن البعض الآخر. يتم عرض قائمة بالسموم الكلوية ومواقع السمية في الجدول 6. كما ذكرنا ، قد تستهدف السموم الكبيبات أو أجزاء الأنابيب أو الخلايا الخلالية. قد تشمل أعراض التعرض للأجسام الغريبة بيلة دموية ، بيلة قيحية ، بيلة سكرية ، أحماض أمينية في البول ، كثرة التبول وانخفاض إنتاج البول. لم يتم تحديد الآليات الدقيقة للضرر الكلوي للعديد من المواد السامة للكلى ولكن تحديد المؤشرات الحيوية المحددة للسمية الكلوية يجب أن يساعد في معالجة هذه المشكلة. على الرغم من توفير بعض الحماية للكلى من خلال الوقاية من تضيق الأوعية ، إلا أن الإصابة الأنبوبية تستمر في معظم الحالات. وكمثال على ذلك ، فإن سمية الرصاص هي أساسًا وعائي المنشأ ، بينما يؤثر الكروم بجرعات منخفضة على خلايا الأنابيب القريبة. يبدو أن هذه المركبات تؤثر على آلية التمثيل الغذائي للخلية. هناك أشكال متعددة من الزئبق متورطة في السمية الكلوية الحادة. الكادميوم ، على عكس الزئبق ومثل العديد من المواد السامة للكلى المهنية الأخرى ، يستهدف أولاً الخلايا الأنبوبية القريبة.

الجدول 6. تتأثر أجزاء النيفرون بمواد سامة مختارة

النبيبات الدانية

مضادات حيوية

- السيفالوسبورينات

الأمينوغليكوزيد

الأدوية المضادة لل

- نيتروسورياس

- سيسبلاتين والنظير

عوامل التباين الإشعاعي

الهيدروكربونات المهلجنة

- كلورو ثلاثي فلورو إيثيلين

- هيكسافلوروبروبين

- سداسي كلورو بوتادين

- ثلاثي كلورو إيثيلين

- الكلوروفورم

- رابع كلوريد الكربون

حمض الماليك

سيترينين

المعادن

-الزئبق

- نترات اليورانيل

- الكادميوم

-كروميوم

الكبيبة

مجمعات المناعة

المضادات الحيوية أمينوغليكوزيد

أمينوكليوزيد بوروميسين

أدرياميسين

البنسيلامين
 

الأنابيب البعيدة / مجرى التجميع

- الليثيوم

- التتراسيكلين

- أمفوتيريسين

-فلوريد

- ميثوكسي فلوران

 

 

حليمة

-أسبرين

- فيناسيتين

-أسِيتامينُوفين

- مضادات الالتهاب غير الستيرويدية

-2- برومو إيثيل أمين

 المصدر: Tarloff and Goldstein 1994. 

 

الرجوع

عرض 9696 مرات تم إجراء آخر تعديل يوم السبت 18 يونيو 2022 20:15
المزيد في هذه الفئة: سرطانات الكلى البولية »

"إخلاء المسؤولية: لا تتحمل منظمة العمل الدولية المسؤولية عن المحتوى المعروض على بوابة الويب هذه والذي يتم تقديمه بأي لغة أخرى غير الإنجليزية ، وهي اللغة المستخدمة للإنتاج الأولي ومراجعة الأقران للمحتوى الأصلي. لم يتم تحديث بعض الإحصائيات منذ ذلك الحين. إنتاج الطبعة الرابعة من الموسوعة (4). "

المحتويات

مراجع الجهاز البولي الكلوي

لجنة العلامات البيولوجية بالمجلس القومي للبحوث. 1987. المؤشرات البيولوجية في بحوث الصحة البيئية. إنفيرون هيلث بيرسب 74: 3-9.

Crepet، M. 1983. في موسوعة منظمة العمل الدولية للصحة والسلامة المهنية. جنيف: مكتب العمل الدولي.

Hemstreet و G و R Bonner و R Hurst و G O'Dowd. 1996. علم الخلايا لسرطان المثانة. في الكتاب المدرسي الشامل لأورام الجهاز البولي التناسلي ، تم تحريره بواسطة NJ Vogelzang و Wu Shipley و PT Scardino و DS Coffey. بالتيمور: ويليامز وويلكينز.

المجلس الوطني للبحوث. 1995. العلامات البيولوجية في علم السموم البولي. واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديمية الوطنية.

شولت ، PA ، K Ringen ، GP Hemstreet ، و E Ward. 1987. التعرض: سرطان وظيفي في المسالك البولية. في السرطان المهني والتسرطن. فيلادلفيا: هانلي وبلفوس.

Tarloff و JB و RS Goldstein. 1994. الآليات البيوكيميائية للتسمم الكلوي. في مقدمة في علم السموم البيوكيميائية ، تم تحريره بواسطة E Hodgson و PE Levi. إي نورووك ، كونيتيكت: أبليتون ولانج.

Waples ، M و EM العبث. 1992. إدارة المرحلة T1 ، سرطان الخلايا الانتقالية الصف 3 من المثانة. في التقدم في جراحة المسالك البولية. سانت لويس: موسبي.

Wyker، A. 1991. اعتبارات التشخيص القياسية. في طب المسالك البولية للبالغين والأطفال ، تم تحريره بواسطة JY Gillenwater et al. (الطبعة الثالثة 3). سانت لويس: موسبي.