Основные причины развития анемии при ХПН - недостаток выработки эндогенного эритропоэтина (ЭПО), уменьшение срока жизни эритроцитов в условиях уремического окружения (гемолиз), дефицит железа. Таким образом, почечную анемию можно характеризовать как гипорегенераторную ("ЭПО-дефицитную"), с признаками гемолиза и дефицита железа. Срок жизни нормальных эритроцитов составляет 100-120 сут, при уремии он существенно сокращается. Впервые уменьшение периода полужизни эритроцитов (Т1/2) при уремии установил С. Эмерсон в 1948 г. Применение различных методов диализа не позволяет нормализовать Т1/2, но в сыворотке здоровых лиц продолжительность жизни эритроцитов полностью нормализуется, свидетельствуя, что снижение Т1/2 обусловлено не дефектом самих эритроцитов, а уремическим окружением. Существенное значение в усилении анемизации имеют кровопотери, связанные как с гемодиализом (остатки крови в экстракорпоральном контуре, кровотечения из мест пункции, взятие крови на анализы), так и скрытые кровопотери в желудочно-кишечный тракт. Последние отчасти обусловлены дефектом тромбоцитов и усугубляются на фоне применения гепарина. Адекватный гемодиализ уменьшает содержание уремических токсинов в сыворотке, в том числе возможных ингибиторов эритропоэза, и положительно влияет на продукцию эритроцитов.
Как уже отмечено, основное значение в развитии анемии при ХПН принадлежит дефициту эндогенного ЭПО. Для уремии характерен как абсолютный, так и относительный дефицит эндогенного ЭПО. Концентрация ЭПО в крови больных ХПН значительно ниже, чем у больных с такой же тяжестью анемии другой этиологии.
Дифференцировка мультипотентных стволовых клеток в зрелые эритроциты осуществляется под контролем ЭПО, особенно в ранних стадиях эритропоэза. В физиологических условиях поддерживается обратная зависимость между содержанием гемоглобина и синтезом эндогенного ЭПО. Например, потери даже 500 мл крови вполне достаточно для повышения уровня сигнальной ЭПОРНК и последующей активной экспрессии ЭПО перитубулярными фибробластами интерстиция коркового и мозгового слоя почки. При выраженной постгеморрагической анемии уровень эндогенного ЭПО может повышаться в десятки, сотни и даже тысячи раз по сравнению с первоначальным. У большинства пациентов с ХПН такого повышения не происходит, хотя на ранних стадиях ХБП почки сохраняют способность к синтезу и высвобождению ЭПО в ответ на гипоксию. При ХБП наблюдают своеобразную диссоциацию между содержанием гемоглобина и ренальной продукцией ЭПО. Механизмы этого феномена до конца не ясны. Полагают, что имеет место нарушение сложнейшего взаимодействия интерстициальных фибробластов, капилляров и тубулярных клеток, необходимых для обеспечения нормальной функции гемопоэза.