Πήξη, Υποδοχείς που ενεργοποιούνται από πρωτεάση, και διαβητική νεφρική νόσος: Μαθήματα από ποντίκια με έλλειψη ENOS

Ενδοθηλιακή συνθάση μονοξειδίου του αζώτουΗ δυσλειτουργία (eNOS) είναι γνωστό ότι επιδεινώνει την εξέλιξη και την πρόγνωση τουδιαβητική νεφρική νόσο(DKD). Ένας από τους μηχανισμούς μέσω των οποίων επιτυγχάνεται αυτό είναι ότι τα χαμηλά επίπεδα eNOS σχετίζονται με την υπερπηκτικότητα, η οποία προάγει τη νεφρική βλάβη. Στον καταρράκτη της εξωτερικής πήξης, ο ιστικός παράγοντας (παράγοντας III) και οι κατάντη παράγοντες πήξης, όπως ο ενεργός παράγοντας X (FXa), επιδεινώνουν τη φλεγμονή μέσω της ενεργοποίησης των υποδοχέων που ενεργοποιούνται από πρωτεάση (PARs). Πρόσφατα, έχει αποδειχθεί ότι η έλλειψη ή η μειωμένη έκφραση eNOS σε διαβητικά ποντίκια, ως μοντέλο προχωρημένης DKD, αυξάνει τα επίπεδα παράγοντα νεφρικού ιστού και το PAR1 και2 έκφραση στα νεφρά τους. Επιπλέον, φαρμακευτική αναστολή ή γενετική διαγραφή παραγόντων πήξης ή PARsβελτιωμένη φλεγμονή σε DKDσε ποντίκια που δεν έχουν eNOS. Σε αυτήν την ανασκόπηση, συνοψίζουμε τη σχέση μεταξύ eNOS, πήξης και PARs και προτείνουμε μια νέα θεραπευτική επιλογή για τη διαχείριση τηςασθενείς με DKD. 

Λέξεις-κλειδιά: διαβητική σπειραματοσκλήρωση; παράγοντας Xa; φλεγμονή; παράγοντα ιστού

ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ ΓΙΑ ΝΑ ΠΑΡΕΤΕ ΦΥΣΙΚΟ ΟΡΓΑΝΙΚΟ ΕΚΧΥΛΙΣΜΑ ΚΙΣΤΑΝΧΗΣ ΜΕ 25% ΕΧΙΝΑΚΟΣΙΔΗ ΚΑΙ 9% ΑΚΤΕΟΣΙΔΗ ΓΙΑ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΝΕΦΡΩΝ

Υποστήριξη της Wecistanche-Ο μεγαλύτερος εξαγωγέας κιστάνι στην Κίνα:

Διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Αγορά για περισσότερες λεπτομέρειες Λεπτομέρειες:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-κατάστημα

Εισαγωγή

Ο αριθμός των ασθενών μεδιαβητική νεφρική νόσο(DKD) αυξάνεται παγκοσμίως (de Boer et al. 2011; Kainz et al. 2015; Ogurtsova et al. 2017). Η DKD είναι μια από τις κύριες αιτίες θνησιμότητας σε ασθενείς με διαβητικές επιπλοκές (Afkarian et al. 2013). Επιπλέον, η DKD είναι προοδευτική και είναι η κύρια αιτίανεφρική νόσο τελικού σταδίουαπαιτώνταςθεραπεία υποκατάστασης νεφρού(Gregg et al. 2014; Liyanage et al. 2015). Στην Ιαπωνία,διαβητική νεφροπάθειααντιπροσωπεύει περισσότερο από το 39% των νέων ασθενών που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση (Nitta et al. 2020). Επομένως, οανάπτυξη νέας θεραπευτικήςαπαιτούνται επιλογές για τη διαχείριση ασθενών με DKD.

Υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για τον ρόλο του συστήματος πήξης στοΠαθογένεια DKD.Υπερπηκτικότητασχετίζεται με το DKD (Goldberg 2009; Domingueti et al. 2016). Ένα αυξημένο επίπεδο ινωδογόνου στο αίμα αποδείχθηκε ότι σχετίζεται με χαμηλό εκτιμώμενο ρυθμό σπειραματικής διήθησης, υψηλή πρωτεϊνουρία και σοβαρή ιστολογική βλάβη και ήταν προγνωστικός παράγοντας της εξέλιξης σε νεφρική νόσο τελικού σταδίου (Dalla Vestra et al. 2005; Pan et al. 2018· Zhang et al. 2018). Ορισμένες μελέτες έχουν δείξει συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου του D-διμερούς, ενός προϊόντος αποικοδόμησης του ινώδους, και της νεφρικής δυσλειτουργίας στο DKD (Domingueti et al. 2018; Pan et al. 2018). Η υπερπηκτικότητα σε DKD πιθανότατα καθορίζεται από πολλούς παράγοντες. Για παράδειγμα, το σύστημα ρονίνης ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδόστη ενεργοποιεί τον ιστικό παράγοντα (TF, παράγοντας III) και αυξάνει τα θρομβωτικά επεισόδια (Dielis et al. 2005). Διαφορετικά, η υπεργλυκαιμία, η δυσλιπιδαιμία, η φλεγμονή ή η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία εμπλέκονται στην προθρομβωτική κατάσταση υπό την παθογένεση της DKD (Goldberg 2009).

Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία είναι παρούσα σε DKD που εξελίσσεται σε μικροαγγειακές επιπλοκές (Goldberg 2009; Nakagawa et al. 2011). Η εξασθενημένη παραγωγή συνθάσης του ενδοθηλιακού μονοξειδίου του αζώτου (eNOS) ή η μειωμένη δραστηριότητα eNOS (π.χ. εξασθενημένη φωσφορυλίωση eNOS) είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα της ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στο DKD (Nakagawa et al. 2011; Cheng et al. 2012). Έχουμε δείξει ότι η απώλεια έκφρασης eNOS συνδέθηκε με την αύξηση του επιπέδου TF και τη δραστηριότητα του συστήματος εξωγενούς πήξης (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), η οποία συνδέεται στενά με θρομβωτικά επεισόδια σε ασθενείς με χρόνιο νεφρό ασθένειες (Kolachalama et al. 2018).

Εκτός από τον αυξημένο κίνδυνο θρομβωτικών επεισοδίων, οι πρωτεάσες πήξης, όπως ο ενεργός παράγοντας FVII (FVIIa), ο ενεργός παράγοντας (FXa) και η θρομβίνη, που υπάρχουν στον καταρράκτη της εξωτερικής πήξης, προκαλούν τραυματισμό ιστού μέσω ενός υποδοχέα που ενεργοποιείται από πρωτεάση. PAR)-εξαρτώμενος μηχανισμός (Madhusudhan et al. 2016; Posma et al. 2019). Σε αυτήν την ανασκόπηση, συνοψίζουμε τα ευρήματα που προέκυψαν από διαβητικά ποντίκια που δεν έχουν eNOS και συζητάμε τη σχέση μεταξύ της οδού πήξης-PAR, των επιπέδων eNOS και της παθογένεσης DKD.

Μονοπάτι ιστικού παράγοντα/ενεργοποιημένου υποδοχέα πρωτεάσης

Ο ιστικός παράγοντας (TF), γνωστός ως παράγοντας III, είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη 47 kDa που αλληλεπιδρά με τον παράγοντα VII (FVII) (Grover and Mackman 2018). Το σύμπλεγμα TF/FVIIa είναι ένας ενεργοποιητής του καταρράκτη της εξωτερικής πήξης και καταλύει την ενεργοποίηση των FX και FIX. Το FXa και ο ενεργοποιημένος συμπαράγοντας V (FVa) σχηματίζουν ένα προθρομβωτικό σύμπλεγμα που παράγει θρομβίνη. Τέλος, η θρομβίνη μετατρέπει το ινωδογόνο σε ινώδες, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό θρόμβων (Grover and Mackman 2018). Η TF εκφράζεται τόσο σε αγγειακά λεία μυϊκά κύτταρα όσο και σε επιφανειακούς ινοβλάστες. Υπό φλεγμονώδεις συνθήκες, η έκφρασή του προκαλείται σε ενδοθηλιακά κύτταρα ή σε κυκλοφορούντα κύτταρα όπως τα μονοκύτταρα (Østerud and Bjørklid 2006).

Οι ενεργοποιημένοι με πρωτεάση υποδοχείς (PARs) είναι μέλη της υπεροικογένειας υποδοχέων συζευγμένων με πρωτεΐνη G, που περιλαμβάνει τέσσερις πρωτεΐνες PAR (PAR1-4). Τα PARs υφίστανται διάσπαση από πρωτεάσες στο Ν-τερματικό άκρο και ενεργοποιούνται κατά τη σύνδεση σε ένα νέο Ν-άκρο που περιέχει έναν προσδεδεμένο συνδέτη. Τα τέσσερα μέλη των PARs (PAR1-4) ενεργοποιούνται από ειδικές πρωτεάσες πήξης: το σύμπλεγμα TF και FVIIa ενεργοποιεί το PAR2, ο παράγοντας Xa ενεργοποιεί τόσο το PAR1 όσο και το PAR2 και η θρομβίνη ενεργοποιεί τα PAR1, PAR3 και PAR4 (Camerer et al. 2000· Coughlin 2005· Rothmeier and Ruf 2012· Zhao et al. 2014). Η σχέση μεταξύ TF, πρωτεασών πήξης και PARs φαίνεται στο Σχήμα 1.

Οι PARs είναι γνωστό ότι εκφράζονται ευρέως στα νεφρικά κύτταρα και εμπλέκονται στην παθοφυσιολογία της νεφρικής βλάβης. Τόσο το PAR1 όσο και το PAR2 εκφράζονται σε σπειραματικά ενδοθηλιακά κύτταρα, μεσαγγειακά κύτταρα και νεφρικά σωληναριακά κύτταρα που προέρχονται από άνθρωπο ή ποντικό. Τα PAR2, PAR3 και PAR4 εκφράζονται σε ανθρώπινα ποδοκύτταρα. Τα PAR1, PAR3 και PAR4 εκφράζονται σε ποδοκύτταρα ποντικού (Tanaka et al. 2005; Vesey et al. 2005; Madhusudhan et al. 2012; Dong et al. 2015; Madhusudhan et al. 2016).

Αν και οι επιβλαβείς ή προστατευτικές επιδράσεις των PARs σε νεφρική βλάβη έχουν αποδειχθεί, τα συσσωρευμένα δεδομένα υποδηλώνουν ότι τα PARs επιδεινώνουν τη φλεγμονή διεγείροντας την παραγωγή κυτοκινών και χημειοκινών (Rothmeier and Ruf 2012; Isermann 2017; Posma et al. 2019). Σύμφωνα με αυτό το εύρημα, οι αγωνιστές PAR1 και PAR2 προάγουν την έκφραση φλεγμονωδών μεσολαβητών, όπως η μονοκυτταρική χημειοτακτική πρωτεΐνη 1 (MCP1) και ο αναστολέας ενεργοποιητή πλασμινογόνου-1 (PAI-1) ​​και τα προ-ινωτικά μόρια στο ενδοθήλιο , μεσαγγειακά και νεφρικά σωληναριακά κύτταρα (Vesey et al. 2005; Vesey et al. 2013; Ellinghaus et al. 2016; Waasdorp et al. 2016; Oe et al. 2019). Σε μελέτες in vivo, η έλλειψη PAR1 ή η παρουσία αναστολέων PAR1 μείωσε τη φλεγμονή σε μοντέλα ημισεληνοειδούς σπειραματονεφρίτιδας ή αποφρακτικής νεφρικής βλάβης (Cunningham et al. 2000; Waasdorp et al. 2019; Lok et al. 2020). Ομοίως, τα θεραπευτικά αποτελέσματα της αναστολής του PAR2 σε νεφρικές βλάβες συνοδεύτηκαν από μείωση της φλεγμονής στα νεφρά (Hayashi et al. 2016; Du et al. 2017; Han et al. 2019; Watanabe et al. 2019).

Πολυμορφισμοί ενδοθηλιακής συνθετάσης μονοξειδίου του αζώτου σε DKD

Η συνθάση του ενδοθηλιακού μονοξειδίου του αζώτου (eNOS) είναι μία από τις τρεις ισομορφές NOS και συμβάλλει στην παραγωγή ΝΟ στο αγγειακό ενδοθήλιο (Walford και Loscalzo 2003). Το ΝΟ που παράγεται από το eNOS στο αγγειακό ενδοθήλιο παίζει κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση της αγγειακής χαλάρωσης, της αντιφλεγμονής και της πρόληψης του σχηματισμού θρόμβων (Walford και Loscalzo 2003). Η εξασθενημένη έκφραση eNOS σχετίζεται με την ανάπτυξη DKD. Πρόσφατες μετα-αναλύσεις σε ανθρώπους αποκάλυψαν ότι τα γονίδια G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) και ιντρόνιο 4b/4a ​​(rs869109213) στα γονίδια eNOS (NOS3) σχετίζονται στενά με ανάπτυξη DKD (Dellamea et al. 2014; Zhang et al. 2015; Dong et al. 2018). Από αυτές τις παραλλαγές, ο ρόλος του πολυμορφισμού G894T (Glu298Asp) στη λειτουργία eNOS έχει καλά χαρακτηριστεί. Η μειωμένη παραγωγή ΝΟ ή συσσώρευσης νιτρωδών υποδείχθηκε σε επιμολυσμένα κύτταρα CHO με 298Asp σε σύγκριση με εκείνα με 298Glu (Noiri et al. 2002). Συλλογικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η μειωμένη παραγωγή ΝΟ από τη δυσλειτουργία eNOS είναι σημαντική για την εξέλιξη της DKD στους ανθρώπους.

Εικ. 1. Σχέση μεταξύ παραγόντων πήξης και υποδοχέων που ενεργοποιούνται από πρωτεάση (PARs). Στον καταρράκτη εξωγενούς πήξης, το σύμπλεγμα ιστικού παράγοντα (TF) και ενεργού FVII (FVIIa) ενεργοποιεί τον ενεργοποιημένο από πρωτεάση υποδοχέα 2 (PAR2), το ενεργό FX (FXa) ενεργοποιεί τόσο το PAR1 όσο και το PAR2 και τους στόχους της θρομβίνης PAR1, PAR3 και PAR4. Η διάσπαση της Ν-τερματικής αλληλουχίας των PARs από πρωτεάσες πήξης αποκαλύπτει μια νέα Ν-τερματική αλληλουχία που δρα ως συνδεδεμένος συνδέτης και προάγει τη φλεγμονή.

Διαβητικά ποντίκια που στερούνται eNOS ως μοντέλο ανθρώπινης διαβητικής νεφροπάθειας

Η δημιουργία αξιόπιστων προκλινικών μοντέλων που μοιάζουν με την ανθρώπινη DKD είναι απαραίτητη για τη μελέτη νέων θεραπευτικών επιλογών. Με βάση τα στοιχεία που δείχνουν μια συσχέτιση μεταξύ του πολυμορφισμού eNOS και της DKD, αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι τα μοντέλα νοκ-άουτ eNOS τύπου Ι και τύπου II ΣΔ είναι μερικά από τα επιτυχημένα μοντέλα που μιμούνται την ανθρώπινη DKD (Brosius et al. 2009, Azushima et al. 2018). Αποδείχθηκε ότι διαβητικά ποντίκια που προκαλούνται από στρεπτοζοτοκίνη χωρίς eNOS αναπτύσσουν σοβαρή λευκωματουρία, μεσαγγειακή επέκταση, πάχυνση της σπειραματικής βασικής μεμβράνης και αρτηριακή υαλίνωση, που μοιάζει με ανθρώπινη DKD (Nakagawa et al. 2007). Ομοίως, τα διαβητικά ποντίκια τύπου II (db/db) που δεν είχαν eNOS εμφάνισαν σοβαρή σπειραματοσκλήρωση και λευκωματουρία (Zhao et al. 2006).

Αυξημένη TF σε διαβητικά ποντίκια με έλλειψη eNOS

Το ΝΟ αναστέλλει το σχηματισμό θρόμβου και τη συσσώρευση αιμοπεταλίων (Walford και Loscalzo 2003). Επειδή ο σχηματισμός σπειραματικού θρόμβου παρατηρήθηκε σε διαβητικά ποντίκια που δεν είχαν eNOS (Nakagawa et al. 2007), η μειωμένη έκφραση eNOS πιθανότατα σχετίζεται με την αύξηση της πήξης που εξαρτάται από τον TF. Η συσχέτιση μεταξύ eNOS και TF στο DKD έχει εξεταστεί σε προηγούμενες αναφορές μας (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a; Oe et al. 2016) (Εικ. 2).

Η μειωμένη ή η έλλειψη έκφρασης eNOS αυξάνει τη δραστηριότητα της νεφρικής TF σε διαβητικούς ποντικούς Akita

Χαρακτηρίσαμε την έκφραση του TF σε διαβητικούς ποντικούς Akita (Ins2Akita/+), ένα μοντέλο ΣΔ τύπου Ι, με διάφορα επίπεδα έκφρασης eNOS (eNOS+/+, eNOS+/- και eNOS-/-) (Wang et al. 2011a). Βρήκαμε ότι η σοβαρότητα της DKD συσχετίστηκε με μειωμένη έκφραση eNOS. Η απέκκριση λευκωματίνης στα ούρα, η σπειραματοσκλήρωση και η μείωση του ρυθμού σπειραματικής διήθησης επιδεινώθηκαν με την ακόλουθη σειρά: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. Είναι ενδιαφέρον ότι η έκφραση και η δραστηριότητα νεφρικής TF αυξήθηκαν στο eNOS+/-. Ins2Akita/+ και eNOS-/-; Ποντίκια Ins2Akita/+ σε σύγκριση με αυτά του eNOS+/+. Ποντίκια Ins2Akita/+. Η σπειραματική εναπόθεση ινώδους ήταν επίσης αξιοσημείωτη στο eNOS+/-. Ins2 Akita/+ και eNOS-/-; Ins2 Akita/+ ποντίκια. Επιπλέον, η έκφραση νεφρικού Tf mRNA συσχετίστηκε με τη σοβαρότητα της νόσου, την απέκκριση λευκωματίνης στα ούρα και την έκφραση της νεφρικής φλεγμονώδους κυτοκίνης.