Введение

Цилиндрические белковые структуры в моче при определенных заболеваниях

Мочевые цилиндры – это микроскопические цилиндрические структуры, образующиеся в почках и обнаруживаемые в моче при некоторых заболеваниях. Они формируются в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках нефронов, затем отрываются и выводятся с мочой, где могут быть обнаружены при микроскопии. Их образование происходит путем осаждения мукопротеина Тамма-Горсфолла, секретируемого клетками почечных канальцев, а иногда и альбумина при протеинурии. Образование цилиндров наиболее выражено в условиях, способствующих денатурации и осаждению белков (низкий поток, высокая концентрация солей, низкий pH). Белок Тамма-Горсфолла особенно склонен к осаждению в таких условиях. Цилиндры впервые были описаны Генри Бенсом Джонсом (1813–1873). В соответствии с их цилиндрической формой, цилиндры формируются в узких дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках почки и обычно сохраняют свою форму и состав при прохождении через мочевую систему. Хотя наиболее распространенные формы являются доброкачественными, другие свидетельствуют о заболевании. Все они основаны на включении или прикреплении различных элементов к мукопротеиновой матрице – гиалиновому цилиндру. Сам термин "цилиндр" описывает лишь форму, поэтому для указания состава цилиндра добавляется определение. Различные цилиндры, обнаруживаемые в мочевом осадке, могут быть классифицированы как:

Гильзы из гиалина

Наиболее распространенным типом цилиндров являются гиалиновые цилиндры, представляющие собой затвердевший мукопротеин Тамма-Горсфалла, секретируемый трубчатыми эпителиальными клетками отдельных нефронов. Низкий диурез, концентрированная моча или кислая среда могут способствовать образованию гиалиновых цилиндров, поэтому они могут встречаться у здоровых людей при обезвоживании или интенсивных физических нагрузках. Гиалиновые цилиндры имеют цилиндрическую форму и прозрачны, с низким показателем преломления, из-за чего их легко пропустить при поверхностном осмотре под световой микроскопией или в старых образцах, где произошла их деградация. Однако фазово-контрастная микроскопия облегчает их идентификацию. Учитывая широкое распространение белка Тамма-Горсфалла, другие типы цилиндров формируются путем включения или прикрепления к гиалиновой матрице других элементов.

Гранулированный отлив

Второй по распространенности тип отливок, гранулярные отливки, могут образовываться либо в результате разрушения клеточных отливок, либо за счет включения агрегатов белков плазмы (например, альбумина) или легких цепей иммуноглобулинов. В зависимости от размера включений их классифицируют как мелкозернистые или крупнозернистые, однако это различие не имеет диагностической значимости. Как правило, они имеют форму сигары и более высокий показатель преломления, чем гиалиновые отливки. Хотя чаще всего они указывают на хроническое заболевание почек, эти отливки, подобно гиалиновым, могут также наблюдаться непродолжительное время после интенсивных физических нагрузок. "Мутная коричневая отливка", встречающаяся при остром тубулярном некрозе, является разновидностью гранулярной отливки.

Восковые отливки

Считается, что восковые цилиндры являются конечным продуктом эволюции цилиндров и свидетельствуют о крайне низком объеме мочи, связанном с тяжелыми, хроническими заболеваниями почек, такими как почечная недостаточность. Кроме того, из-за застоя мочи и их формирования в пораженных, расширенных канальцах, эти цилиндры значительно крупнее гиалиновых цилиндров. Они имеют цилиндрическую форму, более высокий показатель преломления, более плотную структуру, характеризующуюся четкими краями, трещинами и сколами. Восковые цилиндры относятся к широким цилиндрам – более общему термину, описывающему более крупные цилиндры, формирующиеся в расширенных канальцах, и обнаруживаются при хронической почечной недостаточности. При нефротическом синдроме наблюдается множество различных типов цилиндров, включая широкие и восковые, если заболевание носит хронический характер (это состояние называют "телескопической мочой" из-за большого количества цилиндров).

Жировые отливки

Образуются в результате разрушения эпителиальных клеток, богатых липидами, это гиалиновые цилиндры с включениями капель жира, имеющие желтовато-песочный цвет. При наличии холестерина или холестериновых эфиров они демонстрируют "мальтийский крест" при исследовании в поляризованном свете. Являются патогномоничными для нефротического синдрома с высокой протеинурией.

Пигментные отливки

Образующиеся в результате адгезии продуктов метаболического распада или пигментов лекарственных препаратов, эти цилиндры получили свое название из-за изменения их цвета. Пигменты включают в себя как эндогенно производимые, такие как гемоглобин при гемолитической анемии, миоглобин при рабдомиолизе и билирубин при заболеваниях печени, так и пигменты лекарственных препаратов, например, феназопиридин, которые также могут вызывать изменение цвета цилиндров.

Кристальные отливки

Хотя кристаллизованные компоненты мочи, такие как оксалаты, ураты или сульфонамиды, могут включаться в состав кетаналинового цилиндра при его формировании, клиническая значимость этого явления не считается существенной.

Облики красных кровяных телец

Наличие эритроцитов в цилиндре всегда патологично и является сильным признаком гранулематоза с полиангиитом, системной красной волчанки, постстрептококкового гломерулонефрита или синдрома Гудпасчера. Они также могут быть связаны с почечным инфарктом и подострым бактериальным эндокардитом. Они имеют желтовато-коричневый цвет и обычно цилиндрической формы, иногда с неровными краями; из-за их хрупкости необходим осмотр свежего образца. Обычно они обнаруживаются при нефритных синдромах или повреждении мочевыводящих путей.

Отливки белых кровяных телец

Присутствие лейкоцитов в цилиндрах или на их поверхности указывает на воспаление или инфекцию и позволяет с высокой степенью вероятности диагностировать пиелонефрит – прямое инфицирование почек. Они также могут обнаруживаться при воспалительных состояниях, таких как острый аллергический интерстициальный нефрит, нефротический синдром или острый постстрептококковый гломерулонефрит. Иногда лейкоциты бывает сложно отличить от эпителиальных клеток, и может потребоваться специальное окрашивание. Отличить лейкоциты от простых скоплений лейкоцитов можно по наличию гиалиновой матрицы.

Бактериальные отливки

Учитывая их появление при пиелонефрите, их следует рассматривать в сочетании со свободной бактерией, лейкоцитами и лейкоцитарными цилиндрами. Их обнаружение, вероятно, редко, из-за высокой эффективности нейтрофилов в борьбе с инфекцией и возможности ошибочной идентификации как мелкозернистый цилиндр.

Отливки эпителиальных клеток

Этот тип цилиндров формируется путем включения или прилипания отшелушенных эпителиальных клеток, выстилающих почечные канальцы. Клетки могут прилипать в беспорядочном порядке или пластами и характеризуются крупными, округлыми ядрами и небольшим количеством цитоплазмы. Они наблюдаются при остром тубулярном некрозе и токсическом отравлении, например, ртутью, диэтиленгликолем или салицилатами. В каждом случае, в зависимости от локализации повреждения, сгустки или пласты клеток могут отслаиваться одновременно. Цитомегаловирус и вирусный гепатит также могут вызывать гибель эпителиальных клеток.

Эозинофильный отлив

Этот тип цилиндра содержит эозинофилы. Он встречается при тубулоинтерстициальном нефрите и возникает при аллергических реакциях, чаще всего на лекарственные препараты, такие как метициллин и НПВС.