В даний час не викликає сумніву, що еритропоетин є одним з найважливіших гуморальних факторів, що регулюють еритропоез. Виділення еритропоетину і стандартизація очищеного препарату дозволили провести широке коло досліджень для уточнення механізму його дії. Встановлено, що еритропоетин стимулює диференціацію родоначальных клітин (stem cells) у бік эритробластического ряду. Крім кореневих клітин, він робить вплив і на більш пізні стадії еритропоезу, підвищуючи мітотичну активність еритробластів (Matoth Kaufman, 1962) і загальний синтез гемоглобіну (Necheles та ін, 1965). Основним місцем утворення еритропоетину більшість дослідників вважають нирки. Вперше це припущення було висловлено Jacobson та ін. у 1957 р. Вивчаючи роль різних органів у продукції еритропоетину, автори здійснювали їх видалення і вивчали эритропоэтическую активність плазми оперованих тварин після введення їм солей кобальту або кровопускання, таким чином стимулюючи продукцію еритропоетину. Після видалення у щурів надниркових залоз, статевих залоз, 90% печінки, шлунка, кишечнику, селезінки, гіпофіза, підшлункової і зобної залози вироблення еритропоетину не порушувалася, тоді як після двосторонньої нефректомії він не визначався. Між тим, при перев'язці сечоводів, незважаючи на більш виражену азотемію, ніж після нефректомії, продукція еритропоетину зберігалася. Надалі досліди з нефрэктомией багаторазово повторювалися іншими авторами. Однак у тих випадках, коли для стимуляції продукції еритропоетину застосовувалася «висотна гіпоксія» (приміщення в барокамеру або вдихання бідних киснем сумішей), нефрэктомированные тварини реагували підвищенням еритропоетину в плазмі, не відрізняється від групи контрольних тварин (Mirand, Prentice, 1957; Gallacher та ін, 1961; Ross, Waldman,, 1962; Baciu та ін, 1963) або менш вираженим (Jacobson та ін., 1959). Результати цих дослідів свідчать про те, що нирки не можуть вважатися єдиним місцем утворення еритропоетину. Разом з тим, значення нирок у продукції еритропоетину велике, оскільки після трансплантації здорових нирок хворим хронічним нефритом еритропоетин з'являється в плазмі приблизно 1/2 випадків (Albrecht та ін, 1966; Денні та ін., 1967). У кроликів вже через 30 хв після нефректомії эритропоэтическая активність плазми зменшується наполовину, а на 4-й день становить тільки 1/4 вихідної (Kurojanagi та ін, 1966).
Доказом участі нирок у виробленні эритропоэтинов є також повідомлені Remmele (1966) дані про зниження ерітропоетіческой активності плазми після опромінення нирок і нефректомії у одного з партнерів - парабионтов і наростання її слідом за аутотрансплантацией видалених нирок у черевну порожнину. Разом з тим, у нефрэктомированных тварин виникає ретикулоцитоз і збільшення включення Fe 56 в еритроцити у відповідь на введення «анемічної» сироватки та овечого еритропоетину (Osnes, 1959; Naets, Heuse, 1964; Maes та ін, 1965), хоча вираженість ерітропоетіческой реакції при нефректомії виявляється меншою, ніж у контрольних тварин та тварин з двобічною перев'язкою сечоводів (Kurtides та ін, 1965; Bozzini та ін, 1966). Введення екстракту плазми нефрэктомированных голодуючим кроликів щурам викликає у них зниження утилізації Fe 59, зменшення відсотка еритробластів, мічених Н3-тимедином, і вкорочення тривалості життя ретикулоцитів (Kurojanagi і співавт., 1966), що свідчить про наявність в крові нефрэктомированных тварин фактора, що пригнічує еритропоез. Висловлюється припущення, що з функцією нирок пов'язана інактивація інгібіторів (М. Р. Кахетелидзе, 1965).
Для вивчення ролі нирок у продукції еритропоетину різними авторами були проведені досліди з перфузією. Вперше ізольована перфузія нирок кролика була здійснена Kuratowska і співавт. у 1960 р. Після 3-годинної перфузії нирок гіпоксичної кров'ю приготований з перфузата екстракт плазми при введенні його білим мишам викликав не тільки ретикулоцитарную реакцію, але і значне збільшення відсотка еритробластів у кістковому мозку тварин. Між тим, екстракти, отримані після перфузії нирок нормальної оксигенированной кров'ю, а також з гіпоксичної крові, циркулировавшей в перфузійному апараті без нирок, ерітропоетіческой активністю не володіли. Аналогічні результати отримані при перфузії ізольованих нирок (Reissman, Nomura, 1962; Zangheri та ін, 1963), так і при перфузії нирок in situ (Fischer, Birdwell, 1961; Pavlovic-Kentere та ін, 1965; Fischer, Langston, 1967), причому підвищення ерітропоетіческой активності перфузата мало місце не тільки при перфузії кров'ю з дуже низьким вмістом O2, але і кров'ю, що надходить з правого передсердя цього ж тварини, а також нормальної кров'ю з додаванням в неї солей кобальту. Разом з тим, Erslev та ін. (1965) при перфузії препарату «легкі - нирки» не вдалося виявити еритропоетин в перфузате після 4 год перфузії нормальної, гіпоксичної та анемічної кров'ю. При проведенні досліджень автори ретельно стежили за збереженням рН крові, тиском в нирковій артерії і швидкістю ниркового кровотоку на нормальному рівні; тому вони приходять до висновку, що еритропоетин звільняється брунькою в разі її травми розпадається ниркової тканини і не надходить з нирки з нормальним активним обміном. Не спостерігали підвищення ерітропоетіческой активності крові при ізольованій гіпоксії нирки in situ Baciu та ін. (1963). В цих дослідженнях автори здійснювали пересадку нирки на шию, з'єднуючи ниркову артерію з сонної у собак з ізольованою головою. Пережиму сонної артерії дозволило викликати ізольовану гіпоксію нирок, що не супроводжувалося еритроцитарної реакцією у тварин. Між тим, гіпоксія ізольованою голови завжди супроводжувалася підвищенням кількості еритроцитів та ретикулоцитів до 5-го дня після гіпоксії. Автори приходять до висновку, що нирки не секретують еритропоетину, і підкреслюють значення центральної нервової системи в регуляції його продукції. Безперечним доказом, що нирки продукують еритропоез - стимулюючий фактор, є виділення його з перфузата при ізольованої перфузії нирок кролика (Kuratowska та ін, 1964). Однак цей фактор не може вважатися повністю ідентичним эритропоэтину, оскільки його дія проявляється тільки після попередньої інкубації з цільної плазмою або виділеної з неї α-глобулінової фракції. Великий інтерес становить і дослідження Kuratowska (1965), присвячене вивченню субцеллюлярной локалізації эритропоэтического фактора в нирках. Виявилося, що ядерна фракція як нормальних нирок, так і нирок кролів, яким вводили солі кобальту або робилося кровопускання, містить эритропоэзстимулирующий фактор, дія якого, як і чинника, отриманого при перфузії нирок, виявляється тільки при інкубації з α-глобулінової фракції плазми. У «стимульованих» кобальтом і кровопусканням нирках зміст його вище, ніж у нормальних. Разом з тим, з цитоплазматичної фракції нирок був отриманий інший фактор, інгібуючий не тільки фактор ядерної фракції нирок, але і овечий еритропоетин. Це дослідження дозволило пояснити Kuratowska отримані і іншими авторами дані про відсутність ерітропоетіческой активності в екстрактах нирок здорових тварин. Аналогічні, загалом, дані були отримані Fischer з співавт. (1968) при фракціонуванні нирок хворих нефритом і здорових осіб. При цьому эритропоэзстимулирующий нирковий фактор виявлено як в ядерній, так і у мітохондріальній фракціях, а фактор, инактивирующий еритропоетин, - в цитоплазматичної фракції. Разом з тим, при дослідженні нирок щурів стимулює еритропоез фактор локалізувався лише в легкій мітохондріальної фракції (Contrera з співавт., 1966; Zanjani з співавт., 1967; Gordon, 1968), тоді як інші фракції були не активні. Загальним для всіх цих досліджень є необхідність активації ниркового фактора α-глобуліном плазми.
Намагаючись уточнити, чи надходить еритропоетин в плазму з нирок, окремі автори вивчали эритропоэтические властивості крові з ниркової вени при різних впливах, стимулюють продукцію еритропоетину. Описано підвищення ерітропоетіческой активності в крові з v. renalis собак після вдихання ними протягом 2 год суміші з низьким вмістом кисню, після кровопускання на тлі запального процесу однієї нирки, а також при микроинфарктах нирок, викликаних введенням поліетиленових кульок (Lange, Gallacher, 1962; Abbrecht, Malvin, 1966). При односторонній нефректомії у тварин, стимульованих до продукції еритропоетину введенням солей кобальту, эритропоэтическая активність плазми, отриманої безпосередньо з ниркової вени залишилася нирки, значно зростає (Saito, 1965). У той же час порівняльне вивчення эритропоэтических властивостей крові з ниркової артерії і вени у здорових собак не виявляє між ними істотних відмінностей, а після кровопускання при багаторазових иселедованиях тільки окремі проби крові з v. renalis володіють високою гемопоетичної активністю, що перевищує активність артеріальної крові (Н. А. Федоров і співавт., 1964). У нашій лабораторії порівняльне вивчення эритропоэтических властивостей плазми крові, що притікає до нирок і відтікає від неї, було проведено в хронічних дослідах на собаках з поліетиленової канюлею, приживленою у v. renalis (А. Я. Ярошевський з співавт., 1968). Артеріальну кров отримали шляхом пункції a. carotis, попередньо виведеної в шкірну муфту. Про ерітропоетіческой активності досліджуваної крові судили по зміні статмокинетического індексу еритробластів у культурі кісткового мозку при додаванні екстракту плазми. Як видно з рис. 39, плазма собак ще догипоксического впливу володіла ерітропоетіческой активністю, так як мітотичний індекс еритробластів був вірогідно вище контролю (р < 0,001) у всіх пробах, взятих з різних судин. При цьому відмінностей у ерітропоетіческой активності крові з a. carotis, v. safena magna і v. renalis не виявлено. Через добу після перебування собак у гіпоксичної камері (6% O2) протягом 4 год эритропоэтическая активність плазми з ниркової вени достовірно перевищувала эритропоэтическую активність плазми із загальної сонної артерії і великої підшкірної вени задньої кінцівки. Отримані дані свідчать, що при гіпоксичної гіпоксії еритропоетин може діяти у кров'яне русло з нирок.
По вертикалі - різниця статмокинетического індексу эритроидных клітин в культурі кісткового мозку з випробуваної плазмою і розчином Хенкса (контроль), зображеним нульовою лінією. Незаштрихованные стовпчики - плазма з сонної артерії, заштриховані стовпчики - плазма з великої підшкірної вени задньої кінцівки, чорні стовпчики - плазма з ниркової вени.
Таким чином, в даний час накопичений великий фактичний матеріал, що свідчить про участь нирок у продукції еритропоетину. Проте залишаються поки що не розшифрованими ще багато деталей цього процесу і, зокрема, не з'ясовано дуже важливе питання - чи надходить еритропоетин з нирок у фізіологічних умовах, оскільки продукція еритропоетину ниркою виявляється лише в умовах недостатнього постачання киснем.
Місцем утворення еритропоетину в нирках більшість дослідників вважають юкстагломерулярный апарат (ЮГА). Вперше припущення про те, що юкстагломерулярные клітини (ЮГК) секретують еритропоетин, було висловлено Osnes в 1958 р. на підставі зменшення кількості гранул у ЮГК у мишей з анемією внаслідок повторних кровопускань. При цьому він вважав, що дегрануляції ЮГК свідчить про малу або відсутньою секреції, тоді як в період посиленої секреції повинна мати місце гипергрануляция ЮГК. Це припущення підтвердилося у подальших дослідженнях (Osnes, 1962), показали, що є паралелізм між наростанням титру еритропоетину в плазмі і гранулированностью ЮГК у відповідь на кровотечу, адреналектомію або введення АКТГ. Аналогічні дані отримані на моделі постгеморагічної і гемолітичної (фенилгидразиновой) анемії у щурів при ішемії нирок внаслідок затиснення ниркової артерії і введенні інтактним тваринам симпатоміметичних речовин (мезатон, ефедрин), що супроводжується підвищенням ерітропоетіческой активності плазми (Hirashima, Такаки, 1962; Immamura, 1964; Ст. Л. Скуратов, 1966,1967; Ст. Л. Скуратов, Ст. Л. Тартаковський, 1966). Протилежні зміни, тобто дегрануляції ЮГК, спостерігаються при посттрансфузионной поліцитемії (Hirashima, Takaku, 1962; Immamura, 1964), а також при введенні тваринам продуктів розпаду молодих еритроцитів (Ст. Л. Скуратов, 1967), які викликають гальмування еритропоезу в кістковому мозку (Н. М. Новіков, 1965, 1966; Я. Р. Ужанський, 1966). Виражену стимулюючу дію на вироблення еритропоетину надає гіпоксія, однак при вивченні змін ПІВДНЯ при ній дані різних авторів суперечливі. Якщо одні автори не виявляли зміни цього апарату після гіпоксичного впливу (Goldfarb, Tobian, 1962; Seref, 1962), то інші знаходили збільшення гранулированности ЮГК, відзначаючи іноді залежність між збільшенням юкстагломорулярного індексу (ЮГИ) і силою, а також тривалістю гіпоксичного стимулу (Oliver, Brody, 1965; Demopoulus. та ін, 1965; Ст. Л. Скуратов, 1967). При систематичному зіставленні ПІВДНЯ і ерітропоетіческой активності плазми щурів, що піддавалися переміжної гіпоксії, Demopoulus і співавт. (1965) встановили, що після чергової експозиції настає зниження гранулированности ПІВДНЯ, яке передує наростання ерітропоетіческой активності плазми. Авторам вдалося виявити залежність між величиною падіння ЮГИ і кількістю звільняється еритропоетину. Крім того, при вивченні ерітропоетіческой активності екстракту, отриманого з коркового шару нирок «гіпоксичних» щурів, активність його була тим більше, чим вище був ЮГИ. При введенні тваринам солей кобальту, незважаючи на підвищення ерітропоетіческой активності плазми, ЮГИ може надаватися як підвищеним (Kaley, Demopoulus, 1963; Ст. Л. Скуратов, А. П. Яструбів, 1966), так і зниженим (Mitus, Tojama, 1964). Таким чином, при впливах, стимулюють продукцію еритропоетину, далеко не завжди мають місце однакові зміни клітин ПІВДНЯ і докази продукції еритропоетину ЮГК поки ще не можуть вважатися остаточними.
Загальновизнано, що ПІВДНЯ є ендокринним апаратом нирки і ступінь гранулированности ЮГК відображає інтенсивність утворення реніну. ПІВДНЯ функціонує як об'ємний рецептор, реагуючи на незначні зміни ниркового кровотоку, зниження якого стимулює викид реніну в кров, що призводить до утворення ангіотензину, вазопрессорному ефекту і стимуляції секреції альдостерону. Нестача натрію викликає збільшення продукції реніну, і дієта з обмеженням натрію завжди веде до збільшення гранулированности ЮГК, а при надлишку натрію в їжі, навпаки, настає його дегрануляції (Hartroft, Hartroft, 1952, 1953; Tobian, 1960). У щурів, що утримуються на безнатриевой дієті, виявляється чітка залежність між ерітропоетіческой активність екстракту бруньок і вираженістю гранулированности ЮГК (Goldfarb, Tobian, 1962). Однак у тварин, які отримували дієту з високим вмістом натрію, дегенерація ПІВДНЯ нирки не супроводжувалася достовірним зниженням активності еритропоетину в ниркової тканини (Goldfarb, Tobian, 1963). При односторонньому звуженні ниркової артерії одночасно збільшується вміст реніну та еритропоетину, однак гранулированность ЮГК зростає тільки в нирці з звуженої артерією, а в інтактної нирці виявляється нижче норми (Kaley, Demopoulus, 1963; Hirashima, Takaku, 1962).
Оскільки ПІВДНЯ реагує на всі зміни гемодинаміки, а вони, як правило, є при тих станах, коли посилюється продукція еритропоетину, стає зрозумілою поява припущення про можливу ідентичності еритропоетину і реніну. При введенні щурам реніну у великих дозах швидкість включення Fe 69 в еритроцити не змінюється, тобто він не має стимулює еритропоез властивістю (Kaley, Demopoulus, 1963; Mann та ін, 1966). Що стосується ангіотензину П, то, за даними Fisher і Langston (1962), він эритропоэтически активний, тоді як Bilsel і співавт. (1963) та Mann і співавт. (1966) цю активність заперечують. Відсутність даних на користь ідентичності реніну та еритропоетину та непрямі дані на користь продукції еритропоетину ПІВДНЯ послужили підставою для створення концепції про продукцію ЮГК двох різних субстанцій. При цьому не виключається, що ренін і еритропоетин можуть мати одного загального попередника. З питання про місце утворення еритропоетину в нирках існують й інші припущення. Так, Nixon та ін. (1960) описали 3 випадки поліцитемії, пов'язаної з кістозним переродженням нирок, причому як вміст кіст, так і екстракт, отриманий з оболонки кісти, володіли ерітропоетіческой активністю. Оскільки клітини канальців дуже чутливі до гіпоксії, а кісти нирок за своєю будовою схожі на епітелій канальців, автори вважають, що еритропоетин секретується клітинами канальців. До аналогічного висновку приходять Nomura і Jamaguchі (1965), спостерігали зниження ерітропоетіческой активності у щурів після отруєння сулемой. Висловлювалися припущення, що місцем продукції еритропоетину є мозковий шар нирок (Reismann, Nomura, 1962), хоча теоретично це мало виправдано, оскільки цей шар нирок отримує в нормі невелику кількість аноксической крові (Kramer і співавт., 1960). Разом з тим, при імплантації в черевну порожнину нефрэктомированных щурів мозкової речовини нирок швидкість включення Fe 59 в еритроцити збільшується, що свідчить про активацію еритропоезу (Muirhead, Kosinski, 1964). Однак нрі ізольованому видаленні коркового або мозкової речовини нирок (Sokabe, Grollman, 1962), а також при розвитку микроинфарктов нирок у собак (Abbrecht, Malvin, 1966) отримані дані на користь продукції еритропоетину кірковим шаром нирок. Про участь у продукції еритропоетину безпосередньо клубочків свідчать дані, отримані з допомогою флюоресцентної мікроскопії. Оскільки існують антитіла до эритропоэтину, Fischer та ін. (1965) і Frenkel та ін. (1968) зрізи інкубували нормальних овечих нирок і нирок після кровопускання з антиэритропоэтиновой сироваткою. При иммунофлюоресцентном дослідженні преципитированный антисывороткой еритропоетин визначався в периферичної частини клубочків і відсутній в канальцях.
Підсумовуючи дані про місце утворення еритропоетину у нирках, слід визнати, що поки воно ще не може вважатися встановленим. Разом з тим, з кожним роком з'являється все більше даних, що свідчать про порушення утворення еритропоетину у хворих із захворюваннями нирок в стадії ниркової недостатності, що саме по собі є підтвердженням причетності нирок до процесів виникнення еритропоетину. Практично важливо встановити можливі строки порушення ерітропоетіческой функції нирок в зв'язку з економікою, що розвивається при їх захворюваннях анемією, патогенез якої складний, а лікування малоефективне.
