Особенности развития токсической нефропатии при проведении антибиотикотерапии

Актуальность. Антибактериальные препараты могут оказывать нефротоксическое действие, поскольку препараты этой группы преимущественно элиминируются почками.

Цель. Анализ данных литературы о механизмах, факторах риска и особенностях развития токсической нефропатии при проведении антибиотикотерапии.

Обсуждение. Рассмотрены механизмы развития острого интерстициального нефрита, острого некроза канальцев, отложения кристаллов внутри канальцев, проксимальной или дистальной тубулопатии с аномалиями расходования электролитов на фоне применения антибиотиков. Показано, что нефротоксичность наиболее часто ассоциирована с применением аминогликозидных, бета-лактамных антибактериальных средств, ванкомицина. Проанализирована зависимость нефротоксичности от липофильности антибактериальных препаратов и межлекарственного взаимодействия. Определено, что основными факторами риска развития нефропатии являются пожилой возраст, мужской пол, негроидная раса, гиповолемия, артериальная гипотензия, прием ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, блокаторов рецепторов ангиотензина II, нестероидных противовоспалительных препаратов или их комбинации, индивидуальные генетические особенности. Отмечена связь нефротоксичности и генетических особенностей систем метаболизма и выведения антибактериальных средств: изоферментов цитохрома P450, Р-гликопротеина, белков семейства множественной лекарственной резистентности MRP (multidrug resistance-associated protein) и MATE (multidrug and toxin extrusion protein), белка резистентности рака молочной железы BCRP (breast cancer resistance protein). Тяжелая генерализованная инфекция изменяет фармакокинетические параметры антибактериальных лекарственных средств, что следует учитывать при назначении гидрофильных антибиотиков, которые выводятся путем канальцевой секреции и реабсорбируются в почечных канальцах.

Выводы. Показано, что коррекция дозирования антибактериальных лекарственных препаратов на основе результатов терапевтического лекарственного мониторинга в совокупности с контролем функции почек является эффективным методом повышения безопасности антибиотикотерапии.

1. Rolland AL, Garnier AS, Meunier K, Drablier G, Briet M. Drug-induced acute kidney injury: a study from the French medical administrative and the French national pharmacovigilance databases using capture-recapture method. J Clin Med. 2021;10(2):168. https://doi.org/10.3390/jcm10020168

2. Xu X, Nie S, Liu Z, Chen C, Xu G, Zha Y, et al. Epidemiology and clinical correlates of AKI in Chinese hospitalized adults. Clin J Am Soc Nephrol. 2015;10(9):1510–8. https://doi.org/10.2215/CJN.02140215

3. Wang Y, Cui Z, Fan M. Hospital-acquired and community-acquired acute renal failure in hospitalized Chinese: a tenyear review. Ren Fail. 2007;29(2):163–8. https://doi.org/10.1080/08860220601095918

4. Liu C, Yan S, Wang Y, Wang J, Fu X, Song H, et al. Drug-induced hospital-acquired acute kidney injury in China: a multicenter cross-sectional survey. Kidney Dis. 2021;7(2):143–55. https://doi.org/10.1159/000510455

5. Рыбицкий З. Антибиотикотерапия в проблематике госпитальных инфекций. Люблин: Макмед; 2014.

6. Евтеев ВА, Прокофьев АБ, Бунятян НД, Кукес ВГ. МАТЕ-транспортеры: участие в фармакокинетике лекарственных средств и межлекарственных взаимодействиях. Фармация. 2019;68(7):44–7. https://doi.org/10.29296/25419218-2019-07-08

7. Moss DM, Neary M, Owen A. The role of drug transporters in the kidney: lessons from tenofovir. Front Pharmacol. 2014;5:248. https://doi.org/10.3389/fphar.2014.00248

8. Launay-Vacher V, Izzedine H, Karie S, Hulot JS, Baumelou A, Deray G. Renal tubular drug transporters. Nephron Physiol. 2006;103(3):97–106.

9. Moledina DG, Perazella MA. Drug-induced acute interstitial nephritis. Clin J Am Soc Nephrol. 2017;12(12):2046–9. https://doi.org/10.2215/CJN.07630717

10. Остроумова ОД, Клепикова МВ, Литвинова CН. Лекарственно-индуцированный острый интерстициальный нефрит. Сибирское медицинское обозрение. 2021;4:34–50.

11. Захарова ЕВ, Остроумова ОД, Клепикова МВ. Лекарственно-индуцированное острое повреждение почек. Безопасность и риск фармакотерапии. 2021;9(3):117–27. https://doi.org/10.30895/2312-7821-2021-9-3-117-127

12. Perazella MA. Drug-induced nephropathy: an update. Expert Opin Drug Saf. 2005;4(4):689–706. https://doi.org/10.1517/14740338.4.4.689

13. Perazella MA. Renal vulnerability to drug toxicity. Clin J Am Soc Nephrol. 2009;4(7):1275–83. https://doi.org/10.2215/CJN.02050309

14. Morales-Alvarez MC. Nephrotoxicity of antimicrobials and antibiotics. Adv Chronic Kidney Dis. 2020;27(1): 31–7. https://doi.org/10.1053/j.ackd.2019.08.001

15. Namrata K, Perazella MA. Drug-induced acute interstitial nephritis: pathology, pathogenesis, and treatment. Iran J Kidney Dis. 2015;9(1):3–13. PMID: 25599729

16. Pais GM, Liu J, Zepcan S, Avedissian SN, Rhodes NJ, Downes KJ, et al. Vancomycin-induced kidney injury: animal models of toxicodynamics, mechanisms of injury, human translation, and potential strategies for prevention. Pharmacotherapy. 2020;40(5):438–54. https://doi.org/10.1002/phar.2388

17. McWilliam SJ, Antoine DJ, Smyth RL, Pirmohamed M. Aminoglycoside-induced nephrotoxicity in children. Pediatr Nephrol. 2017;32(11):2015–25. https://doi.org/10.1007/s00467-016-3533-z

18. Lopez–Novoa JM, Quiros Y, Vicente L, Morales AI, Lopez-Hernandezl FJ. New insights into the mechanism of aminoglycoside nephrotoxicity: an integrative point of view. Kidney Int. 2011;79(1):33–45. https://doi.org/10.1038/ki.2010.337

19. Silverblatt F. Pathogenesis of nephrotoxicity of cephalosporins and aminoglycosides: a review of current concepts. Clin Infect Dis. 1982;4:360–5. https://doi.org/10.1093/clinids/4.supplement_2.s360

20. Смирнов АВ, Шилов ЕМ, Добронравов ВА, Каюков ИГ, Бобкова ИН, Швецов МЮ и др. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению. Нефрология. 2012;16(1):89–115.

21. Perazella MA. Pharmacology behind common drug nephrotoxicities. Clin J Am Soc Nephrol. 2018;13(12): 1897–908. https://doi.org/10.2215/CJN.00150118

22. Stratta P, Lazzarich E, Canavese C, Bozzola C, Monga G. Ciprofloxacin crystal nephropathy. Am J Kidney Dis. 2007;50(2):330–5. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2007.05.014

23. Nickolas TL, Schmidt-Ott KM, Canetta P, Forster C, Singer E, Sise M et al. Diagnostic and prognostic stratification in the emergency department using urinary biomarkers of nephron damage: a multicencer prospective cohort study. J Am Coll Cardiol. 2012;59(3):246–55. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2011.10.854

24. Wargo KA, Edwards JD. Aminoglycoside-induced nephrotoxicity. J Pharm Pract. 2014;27(6):573–7. https://doi.org/10.1177/0897190014546836

25. Teng C, Baus C, Wilson JP, Frei CR. Rhabdomyolysis associations with antibiotics: a pharmacovigilance study of the FDA Adverse Event Reporting System (FAERS). Int J Med Sci. 2019;16(11):1504–9. https://doi.org/10.7150/ijms.38605

26. Сокова ЕА, Архипов ВВ, Мазеркина ИА, Муслимова ОВ. Некоторые аспекты оценки лекарственного поражения почек. Безопасность и риск фармакотерапии. 2020;8(3):123–33. https://doi.org/10.30895/2312-7821-2020-8-3-123-133

27. Matsubara A, Oda S, Akai S, Tsuneyama K, Yokoi T. Establishment of a drug-induced rhabdomyolysis mouse model by co-administration of ciprofloxacin and atorvastatin. Toxicol Lett. 2018;291:184–93. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2018.04.016

28. Sales GTM, Foresto RD. Drug-induced nephrotoxicity. Rev Assoc Med Bras (1992). 2020;66 Suppl:s82–s90. https://doi.org/10.1590/1806-9282.66.S1.82

29. Jerkic M, Vojvodic S, Lopez-Novoa JM. The mechanism of increased renal susceptibility to toxic substances in the elderly. Part I. The role of increased vasoconstriction. Int Urol Nephrol. 2001;32(4):539–47. https://doi.org/10.1023/a:1014484101427

30. Осипенко МФ, Волошина НБ, Шайде НЛ. Патология почек при циррозе печени. Эффективная фармакотерапия. 2020;16(1):58–61. https://doi.org/10.33978/2307-3586-2020-16-1-58-61

31. Evenepoel P. Acute toxic renal failure. Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2004;18(1):37–52. https://doi.org/10.1016/j.bpa.2003.09.007

32. Aleksa K, Matsell D, Krausz K, Gelboin H, Ito S, Koren G. Cytochrome P450 3A and 2B6 in the developing kidney: implications for ifosfamide nephrotoxicity. Pediatr Nephrol. 2005;20(7):872–85. https://doi.org/10.1007/s00467-004-1807-3

33. Бушма КМ, Спас ВВ, Шапель ИА, Герасимчик ПА, Григорук АВ. К вопросу о нефротоксичности аминогликозидов. Новости хирургии. 2009;1(17):157–62.

34. Xu EY, Perlina A, Vu H, Troth SP, Brennan RJ, Aslamkhan AG, Xu Q. Integrated pathway analysis of rat urine metabolic profiles and kidney transcriptomic profiles to elucidate the systems toxicology of model nephrotoxicants. Chem Res Toxicol. 2008;21(8):1548–61. https://doi.org/10.1021/tx800061w

35. Kwiatkowska E, Domański L, Dziedziejko V, Kajdy A, Stefańska K, Kwiatkowski S. The mechanism of drug nephrotoxicity and the methods for preventing kidney damage. Int J Mol Sci. 2021;22(11):6109. https://doi.org/10.3390/ijms22116109

36. Macy E. Penicillin and beta-lactam allergy: epidemiology and diagnosis. Curr Allergy Asthma Rep. 2014;14(11):476. https://doi.org/10.1007/s11882-014-0476-y

37. Murphy JE, Gillespie DE, Bateman CV. Predictability of vancomycin trough concentrations using seven approaches for estimating pharmacokinetic parameters. Am J Health Syst Pharm. 2006;63(23):2365–70. https://doi.org/10.2146/ajhp060047

38. Van Driest SL, McGregor TL, Velez Edwards DR, Saville BR, Kitchner TE, Hebbring SJ, et al. Genome-wide association study of serum creatinine levels during vancomycin therapy. PLoS One. 2015;10(6):e0127791. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0127791

39. Olsen KM, Rudis MI, Rebuck JA, Hara J, Gelmont D, Mehdian R, et al. Effect of once-daily dosing vs. multiple daily dosing of tobramycin on enzyme markers of nephrotoxicity. Crit Care Med. 2004;32(8):1678–82. https://doi.org/10.1097/01.ccm.0000134832.11144.cb

40. Paterson D L, Robson JM, Wagener M M. Risk factors f or toxicity in elderly patients given aminoglycosides once daily. J Gen Intern Med. 1998;13(11):735–9. https://doi.org/10.1046/j.1525-1497.1998.00224.x

41. Streetman DS, Nafziger AN, Destache C J, Bertino AS. Individualized pharmacokinetic monitoring results in less aminoglycoside-associated nephrotoxicity and fewer associated costs. Pharmacotherapy. 2001;21(4):443–51. https://doi.org/10.1592/phco.21.5.443.34490