Креатинин ( / k r i ˈ æ t ɪ n ɪ n , - ˌ n iː n / ; от древнегреческого κρέας ( kréas ) 'плоть') — продукт распада креатинфосфата из мышц и белкового обмена. Он выделяется организмом с постоянной скоростью (в зависимости от мышечной массы). [3] [4]
Уровень креатинина в сыворотке (измерение крови) является важным показателем функции почек , поскольку это легко измеряемый побочный продукт мышечного метаболизма, который выводится почками в неизмененном виде. Сам креатинин вырабатывается [5] посредством биологической системы, включающей креатин , фосфокреатин (также известный как креатинфосфат) и аденозинтрифосфат (АТФ, непосредственный источник энергии для организма).
Креатин синтезируется в основном в печени путем метилирования гликоциамина (гуанидиноацетата, синтезируемого в почках из аминокислот аргинина и глицина ) S-аденозилметионином . Затем он транспортируется кровью в другие органы, мышцы и мозг, где фосфорилируется до фосфокреатина, высокоэнергетического соединения. [6] Превращение креатина в фосфокреатин катализируется креатинкиназой ; в ходе реакции происходит спонтанное образование креатинина. [7]
Креатинин удаляется из крови в основном почками, в первую очередь путем клубочковой фильтрации , но также и путем проксимальной канальцевой секреции . Канальцевая реабсорбция креатинина незначительна или отсутствует . Если фильтрация в почках недостаточна, концентрация креатинина в крови повышается. Поэтому концентрации креатинина в крови и моче можно использовать для расчета клиренса креатинина (CrCl), который приблизительно коррелирует со скоростью клубочковой фильтрации (СКФ). Концентрации креатинина в крови можно также использовать отдельно для расчета предполагаемой СКФ (рСКФ).
СКФ клинически важна как показатель функции почек . Однако в случаях тяжелой дисфункции почек показатель CrCl будет завышать СКФ, поскольку гиперсекреция креатинина проксимальными почечными канальцами будет составлять большую часть общего очищенного креатинина. [8] Кетокислоты , циметидин и триметоприм снижают канальцевую секрецию креатинина и, следовательно, повышают точность оценки СКФ, в частности, при тяжелой дисфункции почек. (При отсутствии секреции креатинин ведет себя как инулин ). [9] [10]
Альтернативную оценку функции почек можно провести, интерпретируя концентрацию креатинина в плазме крови вместе с концентрацией мочевины . Соотношение азота мочевины крови к креатинину (соотношение азота мочевины крови к креатинину) может указывать на другие проблемы, помимо тех, которые свойственны почкам; например, концентрация мочевины, непропорционально повышенная по отношению к креатинину, может указывать на преренальную проблему, такую как истощение объема.
Вопреки здравому смыслу, подтверждая наблюдение более высокой выработки креатинина у женщин, чем у мужчин, и ставя под сомнение алгоритмы СКФ, которые не различаются по полу, у женщин более высокий синтез мышечного белка и более высокий оборот мышечного белка на протяжении всей жизни. [11] Поскольку ЛПВП поддерживают мышечный анаболизм, более высокий оборот мышечного белка связывает повышенный креатин с в целом более высоким уровнем ЛПВП в сыворотке у женщин по сравнению с ЛПВП в сыворотке у мужчин и связанными с ЛПВП преимуществами, такими как снижение частоты сердечно-сосудистых осложнений и снижение тяжести COVID-19 . [12] [13] [14]
Исследования показывают, что креатинин может быть эффективным в уничтожении бактерий многих видов, как грамположительных , так и грамотрицательных , а также различных штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам . [15] Креатинин, по-видимому, не влияет на рост грибков и дрожжей; это может быть использовано для изоляции медленно растущих грибков, свободных от нормальных бактериальных популяций, обнаруженных в большинстве образцов окружающей среды. Механизм, с помощью которого креатинин убивает бактерии, в настоящее время неизвестен. Некоторые отчеты также предполагают, что креатинин может обладать иммунодепрессивными свойствами. [16] [17]
Креатинин сыворотки является наиболее часто используемым показателем (хотя и не прямым измерением) функции почек . Повышенный креатинин не всегда является показателем истинного снижения СКФ. Высокое значение может быть связано с повышенной выработкой креатинина, а не со снижением функции почек, с помехами в анализе или со снижением канальцевой секреции креатинина. Повышение креатинина сыворотки может быть связано с повышенным потреблением приготовленного мяса (которое содержит креатинин, преобразованный из креатина под воздействием тепла при приготовлении) или чрезмерным потреблением белковых и креатиновых добавок, принимаемых для улучшения спортивных результатов. Интенсивные упражнения могут повысить креатинин за счет увеличения распада мышечной ткани. Обезвоживание, вызванное воспалительным процессом с лихорадкой, может вызвать ложное повышение концентрации креатинина, не связанное с фактическим нарушением функции почек, как в некоторых случаях, связанных с холециститом. [ необходима цитата ] Несколько лекарств и хромогенов могут помешать химическому анализу. Секреция креатинина почечными канальцами может блокироваться некоторыми лекарствами, что снова повышает измеряемый уровень креатинина. [18]
Диагностические исследования сывороточного креатинина используются для определения функции почек. [4] Референтный интервал составляет 0,6–1,3 мг/дл (53–115 мкмоль/л). [4] Измерить сывороточный креатинин просто, и он является наиболее часто используемым показателем функции почек. [6]
Повышение концентрации креатинина в крови является поздним маркером, наблюдаемым только при выраженном повреждении функционирующих нефронов . Поэтому тест не подходит для выявления ранней стадии заболевания почек . Лучшая оценка функции почек дается путем расчета предполагаемой скорости клубочковой фильтрации (СКФ). СКФ можно рассчитать без сбора 24-часовой мочи, используя концентрацию креатинина в сыворотке и некоторые или все из следующих переменных: пол, возраст и вес, как это предложено Американской диабетической ассоциацией . [19] Многие лаборатории автоматически рассчитывают СКФ, когда запрашивается тест на креатинин. Алгоритмы оценки СКФ по концентрации креатинина и другим параметрам обсуждаются в статье о функции почек . К сожалению, уравнение исследования MDRD было разработано для людей с хроническим заболеванием почек, и его основными ограничениями являются неточность и систематическая недооценка измеренной СКФ (смещение) при более высоких/нормальных значениях. [20]
В конце 2010 года возникла проблема с принятием нового аналитического метода и возможным эффектом, который он может оказать на клиническую медицину. Большинство клинических лабораторий теперь согласуют свои измерения креатинина с новым стандартизированным методом масс-спектрометрии с изотопным разбавлением (IDMS) для измерения сывороточного креатинина. IDMS, по-видимому, дает более низкие значения, чем старые методы, когда значения сывороточного креатинина относительно низкие, например 0,7 мг/дл. Метод IDMS приведет к сравнительной переоценке соответствующей расчетной СКФ у некоторых пациентов с нормальной функцией почек. Несколько лекарств дозируются даже при нормальной функции почек с использованием этого полученного значения СКФ. Доза, если ее дополнительно не модифицировать, может быть выше желаемой, что потенциально может привести к увеличению токсичности, связанной с лекарственными средствами. Чтобы противостоять эффекту перехода на IDMS, новые руководящие принципы FDA предложили ограничить дозы карбоплатина, химиотерапевтического препарата, до указанных максимальных значений. [21]
Исследование, проведенное в Японии в 2009 году, показало, что более низкая концентрация креатинина в сыворотке крови связана с повышенным риском развития диабета 2 типа у японских мужчин. [22]
У мужчин вырабатывается приблизительно от 150 мкмоль до 200 мкмоль креатинина на килограмм веса тела в течение 24 ч, а у женщин — приблизительно от 100 мкмоль/кг/24 ч до 150 мкмоль/кг/24 ч. В нормальных условиях весь вырабатываемый креатинин выводится с мочой.
Концентрация креатинина проверяется во время стандартных тестов мочи на наркотики. Ожидаемая концентрация креатинина указывает на то, что тестовый образец не разбавлен, тогда как низкое количество креатинина в моче указывает либо на подтасованный тест, либо на низкую исходную концентрацию креатинина. Тестовые образцы, считающиеся подтасованными из-за низкого креатинина, не тестируются, и тест иногда считается не пройденным.
В Соединенных Штатах и большинстве европейских стран креатинин обычно указывается в мг / дл , тогда как в Канаде, Австралии [23] и некоторых европейских странах, таких как Великобритания, обычной единицей является мкмоль / л . Один мг / дл креатинина равен 88,4 мкмоль /л.
Типичные человеческие референтные диапазоны для сывороточного креатинина составляют от 0,5 мг/дл до 1,0 мг/дл (примерно от 45 мкмоль/л до 90 мкмоль/л) для женщин и от 0,7 мг/дл до 1,2 мг/дл (от 60 мкмоль/л до 110 мкмоль/л) для мужчин. Значимость одного значения креатинина должна интерпретироваться в свете мышечной массы пациента. Пациенты с большей мышечной массой имеют более высокие концентрации креатинина. [24]
Тенденция изменения концентрации креатинина в сыворотке с течением времени более важна, чем абсолютная концентрация креатинина.
Концентрация сывороточного креатинина может увеличиться, если ингибитор АПФ (ИАПФ) принимается при сердечной недостаточности и хронической болезни почек . Ингибиторы АПФ обеспечивают преимущества для выживания у пациентов с сердечной недостаточностью и замедляют прогрессирование заболевания у пациентов с хронической болезнью почек. При использовании ингибитора АПФ следует ожидать увеличения, не превышающего 30%. Поэтому ингибитор АПФ не следует отменять при повышении сывороточного креатинина, если только увеличение не превышает 30% или не развивается гиперкалиемия . [25]
С химической точки зрения креатинин представляет собой лактам и имидазолидинон , спонтанно образующееся циклическое производное креатина. [26]
Существует несколько таутомеров креатинина; в порядке убывания их вклада они следующие:
Креатинин начинает разлагаться при температуре около 300 °C.