Η απορρόφηση κυτοκίνης κατά την αιμάτωση του ανθρώπινου νεφρού μειώνει την καθυστερημένη λειτουργία του μοσχεύματος που σχετίζεται με την υπογραφή φλεγμονώδους γονιδίου

Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

John R. Ferdinand1,2|Sarah A. Hosgood2,3|Τομ Μουρ2,3|Ashley Ferro1|Christopher J. Ward1|Tomas Castro-Dopico1|Michael L. Nicholson2,3|Menna R. Clatworthy1,2

1 Μονάδα Molecular Immunity, University of Cambridge Department of Medicine, Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK

2 Εθνικό Ινστιτούτο Ερευνών Υγείας Ερευνητική Μονάδα Αίματος και Μεταμοσχεύσεων στη Δωρεά Οργάνων, Κέιμπριτζ, Η.Β.

3 University of Cambridge Department of Surgery, Cambridge, UK

Η μεταμόσχευση είναι η βέλτιστη θεραπεία για τους περισσότερους ασθενείς με τελικό στάδιονεφρόνόσοςαλλά η έλλειψη οργάνων είναι μια μεγάλη πρόκληση. Η νορμοθερμική μηχανική διάχυση (NMP) έχει χρησιμοποιηθεί για την αποκατάσταση περιθωριακών οργάνων. Ωστόσο, οι μηχανισμοί με τους οποίους η NMP μπορεί να ωφελήσει τα όργανα δεν είναι καλά κατανοητοί. Χρησιμοποιώντας ζεύγη ανθρώπινων νεφρών που ελήφθησαν από τον ίδιο δότη, συγκρίναμε την επίδραση της NMP με αυτή της ψυχρής αποθήκευσης στο παγκόσμιονεφρόμεταγραφή. Βρήκαμε ότι η αποθήκευση στο ψυχρό οδήγησε σε παγκόσμια μείωση της γονιδιακής έκφρασης, συμπεριλαμβανομένων των γονιδίων της φλεγμονώδους οδού και εκείνων που απαιτούνται για τις διαδικασίες παραγωγής ενέργειας, όπως η οξειδωτική φωσφορυλίωση (OXPHOS). Αντίθετα, κατά τη διάρκεια της NMP, υπήρξε αξιοσημείωτη ανοδική ρύθμιση των γονιδίων OXPHOS, αλλά και ενός αριθμού γονιδίων ανοσολογικής και φλεγμονώδους οδού. Χρησιμοποιώντας βιοψίες από νεφρά που υποβλήθηκαν σε NMP που μεταμοσχεύθηκαν στη συνέχεια, διαπιστώσαμε ότι υψηλότερη έκφραση φλεγμονώδους γονιδίου εμφανίστηκε σε όργανα με παρατεταμένη καθυστερημένη λειτουργία μοσχεύματος (DGF). Ως εκ τούτου, χρησιμοποιήσαμε έναν προσροφητή άκρου (ΗΑ) για να αφαιρέσουμε τις προφλεγμονώδεις κυτοκίνες. Αυτή η εξασθενημένη έκφραση φλεγμονώδους γονιδίου αύξησε τα γονίδια του μονοπατιού OXPHOS και είχε δυνητικά κλινικά σημαντικά αποτελέσματα στη μείωση της έκφρασης μιας υπογραφής γονιδίου που σχετίζεται με το DGF. Μαζί, τα δεδομένα μας υποδηλώνουν ότι η προσρόφηση προφλεγμονωδών μεσολαβητών από το έγχυμα αντιπροσωπεύει μια πιθανή παρέμβαση που μπορεί να βελτιώσει τη βιωσιμότητα των οργάνων.

ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ:κλινική έρευνα / πρακτική, καθυστερημένη λειτουργία μοσχεύματος (DGF), δότες και δωρεά: νεκροί,νεφρό(αλλομόσχευμα) λειτουργία / δυσλειτουργία,νεφρόνόσος: ανοσοποιητικό / φλεγμονώδες, νεφρό

Βότανο Cistanche που βελτιώνει τη λειτουργία των νεφρών

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Νεφρόη μεταμόσχευση αντιπροσωπεύει τη βέλτιστη θεραπεία για τους περισσότερους ασθενείς μετελικό στάδιονεφρόνόσος, με οφέλη τόσο για την ποιότητα όσο και για την ποσότητα της ζωής.1 Η έλλειψη οργάνων είναι μια μεγάλη πρόκληση και έχουν εφαρμοστεί διάφορες στρατηγικές για την αύξηση του αριθμού των διαθέσιμων νεφρών, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης δοτών με νεκρό κυκλοφορικό θάνατο (DCD) και δοτών εκτεταμένων κριτηρίων (ECD). ), τα οποία και τα δύο σχετίζονται με υψηλότερα ποσοστά καθυστερημένης λειτουργίας μοσχεύματος (DGF) σε σύγκριση με δότη νεκρού θανάτου εγκεφαλικού στελέχους (DBD). . Ο DGF εμφανίζεται λόγω βλάβης ή θανάτου των ισχαιμικών σωληναριακών κυττάρων, ο οποίος μπορεί να διεγείρει την έμφυτη ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού μέσω του συγκροτήματος φλεγμονώδους NLRP3 που οδηγεί στη δημιουργία ιντερλευκίνης (IL)1 και IL18.4-6 Πράγματι, η παρουσία φλεγμονωδών κυτοκινών στα ούρα έχει παρατηρηθεί. χρησιμοποιείται ως βιοδείκτης τουοξύςνεφρόβλάβηκαι DGF.7-9

Η νορμοθερμική μηχανική αιμάτωση (NMP) επιτρέπει στα μεταμοσχευμένα όργανα να διαχέονται με θερμά, οξυγονωμένα ερυθρά αιμοσφαίρια, απουσία κυκλοφορούντων ανοσολογικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων του συμπληρώματος και των ουδετερόφιλων.10-14 Αυτή η διαδικασία έχει χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των οριακών οργάνων15 και για την " ανακατασκευή" οργάνων για τη διευκόλυνση της μεταμόσχευσης νεφρών που αρχικά απορρίφθηκαν μετά από προσφορά μέσω μιας εθνικής υπηρεσίας κατανομής οργάνων.16 Η προηγούμενη εμπειρία μας με τη χρήση NMP παρείχε το σκεπτικό για μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη δοκιμή για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητάς της στην πρόληψη του DGF στους νεφρούς DCD,17 αλλά Οι μηχανισμοί με τους οποίους η NMP μπορεί να ωφελήσει τους νεφρούς μεταμόσχευσης δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Περαιτέρω, το ερώτημα αν πρόσθετος χειρισμός τουνεφρόκατά τη διάρκεια της NMP, για παράδειγμα με την αφαίρεση προφλεγμονωδών κυτοκινών και χημειοκινών από το έγχυμα, μπορεί να προσφέρει πρόσθετα οφέλη στη βελτιστοποίηση του οργάνου πριν από τη μεταμόσχευση δεν έχει αντιμετωπιστεί στους ανθρώπινους νεφρούς, αλλά η μελέτη μας για τη NMP χοίρου έδειξε πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα.18

Εδώ ακολουθήσαμε μια αμερόληπτη προσέγγιση για να αντιμετωπίσουμε αυτά τα δύο ερωτήματα χρησιμοποιώντας μεταγραφική ανάλυση του ανθρώπουνεφρόβιοψίες που λαμβάνονται στην αρχή και στο τέλος της NMP για την αξιολόγηση των παγκόσμιων αλλαγών στη γονιδιακή έκφραση. Χρησιμοποιήσαμε ζεύγη ανθρώπινων νεφρών από έναν μόνο δότη, επιτρέποντας τη σύγκριση της επίδρασης διαφορετικών παρεμβάσεων σε όργανα με πανομοιότυπο γενετικό υπόβαθρο και μπορέσαμε να αξιολογήσουμε τον αντίκτυπο αυτών των αλλαγών σε μια πρόβλεψη της έκβασης του μοσχεύματος.

Οφέλη από το εκχύλισμα Cistanche: πρόληψη οξέωννεφρόβλάβη

2. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

2.1. Οι ζευγαρωμένοι νεφροί είναι γενετικά παρόμοιοι και ένα χρήσιμο μοντέλο για την αξιολόγηση των παρεμβάσεων

Διερευνήσαμε τις μεταγραφικές αλλαγές που σχετίζονται με τη διατήρηση οργάνων και τη NMP σε δύο ανεξάρτητες μελέτες, η καθεμία με πέντε ζεύγη νεφρών, που αποτελούν συνολικά 10 ζεύγη/20 ανθρώπινους νεφρούς. Από αυτούς, δύο ήταν από DBD και οκτώ από δότες DCD (Πίνακας S1, S2 και Εικόνα S1). Σε αυτές τις μελέτες, λάβαμε βιοψίες φλοιού πριν και μετά την παρέμβαση (ψυχρή αποθήκευση ή NMP) και διερευνήσαμε το μεταγραφικό τοπίο χρησιμοποιώντας αλληλουχία RNA (RNA-Seq). Η χρήση ζευγαρωμένων νεφρών και ζευγαρωμένων βιοψιών από το ίδιονεφρόμας επέτρεψε να ελέγξουμε τη βιολογική παραλλαγή και να αποσύρουμε αυτόν τον συγχυτικό παράγοντα από την ανάλυση (Εικόνα S2A). Το επιβεβαιώσαμενεφρότα ζεύγη ξεκινούν με ένα κοινό μεταγραφικό τοπίο (Εικ. S2B) και εφαρμόζοντας διαφορετικές παρεμβάσεις σε κάθενεφρόσε ένα ζευγάρι, είμαστε σε θέση να μελετήσουμε την επίδραση μιας παρέμβασης ανεξάρτητης από τη βιολογική παραλλαγή.

ΣΧΗΜΑ 1 Οι νεφροί που εκτίθενται σε ψυχρή αποθήκευση παρουσιάζουν περιορισμένες αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση σε σύγκριση με εκείνους που υποβάλλονται σε NMP. Λήφθηκε ένα ζευγάρι νεφρών που είχαν απορριφθεί για χρήση σε μεταμόσχευση. Εναςνεφρόδιατηρήθηκε σε στατική ψυχρή αποθήκευση και το άλλο υποβλήθηκε σε κανονικό θερμική διάχυση μηχανής (NMP). Ελήφθησαν βιοψίες από τον εξωτερικό φλοιό στην αρχή και μετά από 2 ώρες. Β, διάγραμμα ηφαιστείου που δείχνει μια αλλαγή στη γονιδιακή έκφραση στις 2 ώρες για την υποδεικνυόμενη ομάδα σε σύγκριση με την έναρξη. Οι κόκκινες κουκκίδες υποδεικνύουν διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια με προσαρμοσμένη τιμή P<0.05 and="" the="" experimental="" group="" is="" indicated="" above="" the="" plot.="" c,="" gene="" set="" enrichment="" analyses="" of="" the="" differential="" expressions="" from="" b="" against="" the="" hallmarks="" pathways.="" only="" significant="" pathways="" (fdr="" q="" value=""><0.05) are="" plotted.="" red="" dots="" indicate="" positive="" enrichment="" and="" blue="" negative,="" the="" size="" of="" the="" dot="" is="" inversely="" correlated="" with="" the="" fdr="" q="" value="" and="" the="" position="" indicates="" the="" normalized="" enrichment="" score="" (nes).="" d,="" heatmap="" of="" the="" top="" 20="" significantly="" upregulated="" genes="" during="" nmp,="" genes="" are="" ranked="" by="" log2="" fold="" change.="" e,="" string="" analysis="" of="" the="" top="" 50="" genes="" upregulated="" during="" nmp.="" the="" color="" of="" each="" node="" indicates="" membership="" of="" each="">

ΣΧΗΜΑ 2 Συσχέτιση του μεταγραφώματος που ακολουθεί το NMP με το μήκος της καθυστερημένης λειτουργίας μοσχεύματος. Μια γονιδιακή έκφραση συσχετίστηκε με το μήκος του DGF σε βιοψίες που ελήφθησαν μετά από NMP ως μέρος μιας τυχαιοποιημένης κλινικής δοκιμής. Τα επίπεδα έκφρασης των 1000 γονιδίων με τη μεγαλύτερη συσχέτιση με το αποτέλεσμα έχουν σχεδιαστεί γραφικά. B, πραγματοποιήθηκε GSEA για τη συσχέτιση από το A με το σύνολο δεδομένων χαρακτηριστικών σημάτων. Μόνο σημαντικές οδοί (τιμή FDR q<0.05) are="" plotted.="" red="" dots="" indicate="" positive="" enrichment="" and="" blue="" negative,="" the="" size="" of="" the="" dot="" is="" inversely="" correlated="" with="" the="" fdr="" q="" value="" and="" the="" position="" indicates="" the="" normalized="" enrichment="" score="">

2.2. Η NMP οδηγεί σε αύξηση των γονιδίων OXPHOS και φλεγμονώδους οδού σε σύγκριση με την αποθήκευση σε ψυχρή αποθήκευση

Για να διερευνήσουμε τους πιθανούς μηχανισμούς με τους οποίους η NMP θα μπορούσε να επηρεάσει τους νεφρούς, πήραμε αρχικά πέντενεφρόζεύγη (n {0}} δότες DCD και n=1 νεκρός δότης θανάτου εγκεφαλικού στελέχους [DBD], Εικόνα S1, Πίνακας S1) και πραγματοποίησαν βιοψία φλοιού χρόνου 0 (0 ώρες) . Σε αυτό το σημείο, οι νεφροί τυχαιοποιήθηκαν σε στατική ψυχρή αποθήκευση ή ΝΜΡ, όπως περιγράφηκε προηγουμένως 10 (Εικόνα 1Α). Μετά από 2 ώρες, λήφθηκε μια δεύτερη βιοψία και από τους δύο νεφρούς και πραγματοποιήθηκε RNA-Seq. Κατά τη σύγκριση της γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των βιοψιών του χρόνου 0- και 2-ώρας, διαπιστώσαμε ότι οι νεφροί που τοποθετήθηκαν σε στατική ψυχρή αποθήκευση δεν είχαν στατιστικά σημαντική αλλαγή στην έκφραση οποιουδήποτε μεμονωμένου γονιδίου όταν διορθώθηκαν για πολλαπλές δοκιμές (Εικόνα 1Β , αριστερό πλαίσιο). Αντίθετα, κατά τη διάρκεια 2 ωρών NMP, 956 γονίδια ρυθμίστηκαν προς τα πάνω και 353 γονίδια ρυθμίστηκαν προς τα κάτω (Εικόνα 1Β, δεξιό πλαίσιο). Στη συνέχεια, αξιολογήσαμε τις αλλαγές στην έκφραση ομάδων γονιδίων σε μια κοινή οδό, συγκρίνοντας δεκάδες ή εκατοντάδες γονίδια αντί για οποιοδήποτε μεμονωμένο γονίδιο, μειώνοντας έτσι περαιτέρω την επίδραση της βιολογικής διακύμανσης μεταξύ των ατόμων στην ανάλυση. Αυτό αποκάλυψε αλλαγές σε λειτουργικά σημαντικά μονοπάτια, όπου η έκφραση κάθε μεμονωμένου γονιδίου μέσα σε αυτό το μονοπάτι δεν αλλοιώθηκε με αρκετό μέγεθος για να φτάσει σε στατιστική σημασία. Αυτή η ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων (GSEA) έδειξε ότι η αποθήκευση σε ψύξη είχε ουσιαστικό αντίκτυπο σε έναν αριθμό μεταβολικών οδών (Εικόνα 1C, αριστερό πλαίσιο). Συγκεκριμένα, υπήρξε αξιοσημείωτη μείωση στα γονίδια που εμπλέκονται στην οξειδωτική φωσφορυλίωση (OXPHOS), μια βασική οδό που απαιτείται για τη δημιουργία ATP.19 Αντίθετα, το OXPHOS ήταν μεταξύ των οδών που ρυθμίστηκαν σημαντικά προς τα πάνω κατά τη διάρκεια της NMP (Εικόνα 1C, δεξιό πλαίσιο), με πιθανά οφέλη για τη βιωσιμότητα των κυττάρων και την αποκατάσταση της κυτταρικής ομοιόστασης. Επιπλέον, ένας αριθμός μονοπατιών που εμπλέκονται σε ανοσολογικές ή φλεγμονώδεις διεργασίες προκλήθηκαν κατά τη διάρκεια της NMP, με τη "σηματοδότηση TNF μέσω NFkB" να παρουσιάζει τη μεγαλύτερη αύξηση. Σύμφωνα με αυτό, το TNF, καθώς και η IL1B και οι χημειοκίνες που στρατολογούν ουδετερόφιλα CXCL8 (IL8) και CXCL2, ήταν από τα πιο ρυθμισμένα γονίδια σε βιοψίες NMP 2- ωρών (Εικόνα 1D). Η ανάλυση χορδών των κορυφαίων 50 γονιδίων που ρυθμίστηκαν προς τα πάνω αποκάλυψε ανοδική ρύθμιση των βιοχημικά σχετικών γονιδίων που συγκεντρώθηκαν σε τέσσερις κύριους κόμβους. IL8 και χημειοκίνες που στρατολογούν ουδετερόφιλα, γονίδια που σχετίζονται με φλεγμονή, σηματοδότηση NFkB και μεταγραφική ρύθμιση (Εικόνα 1Ε). Αξίζει να σημειωθεί ότι οι νεφροί DBD και DCD ήταν μεταγραφικά παρόμοιοι κατά την έναρξη (Εικόνα S2C) και οι γονιδιακές οδοί που αλλάζουν κατά τη διάρκεια της NMP ήταν παρόμοιες στους νεφρούς DBD και DCD (Εικόνα S2D). Μαζί, η ανάλυσή μας δείχνει ότι κατά τη διάρκεια της NMP, υπάρχει μια αυξημένη έκφραση γονιδίων που προάγουν την παραγωγή ενέργειας, με δυνητικά ευεργετικά αποτελέσματα για το όργανο, αλλά ταυτόχρονη επαγωγή προφλεγμονωδών γονιδίων, τα οποία μπορεί να είναι επιβλαβή.

Εκχύλισμα Cistanche tubulosa: βελτιώνει τη νεφρική λειτουργία

2.3. Γονίδια φλεγμονώδους οδού στους νεφρούς NMP που σχετίζονται με παρατεταμένη καθυστερημένη λειτουργία μοσχεύματος

Προκειμένου να συνδέσουμε τις μεταγραφικές αλλαγές που συμβαίνουν κατά την αποθήκευση στο ψυγείο και το NMP με τα κλινικά αποτελέσματα, πραγματοποιήσαμε RNA-Seq σε βιοψίες που λήφθηκαν από 33 νεφρούς DCD που είχαν υποβληθεί σε NMP ως μέρος μιας τυχαιοποιημένης κλινικής δοκιμής που αξιολογεί επί του παρόντος την αποτελεσματικότητά του.17 Δείγματα ήταν διαθέσιμα σε ένα υποσύνολο νεφρών που τυχαιοποιήθηκαν στο σκέλος NMP της μελέτης που στη συνέχεια μεταμοσχεύθηκε (Πίνακας S3, Εικόνα S1). Ο DGF είναι πιο συχνός στους νεφρούς DCD και κλασικά ορίζεται ως απαίτηση για αιμοκάθαρση την πρώτη εβδομάδα μετά τη μεταμόσχευση. Ωστόσο, στην αμέσως μετά τη μεταμόσχευση περίοδο, ορισμένοι ασθενείς λαμβάνουν ένα μόνο επεισόδιο αιμοκάθαρσης για υπερκαλιαιμία, το οποίο δεν αντικατοπτρίζει απαραίτητα την παρουσία σημαντικής οξείας σωληναριακής νέκρωσης. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιήσαμε ένα μοντέλο που συσχετίζει τη γονιδιακή έκφραση με το χρόνο μεταξύ της χειρουργικής επέμβασης μεταμόσχευσης και της τελευταίας συνεδρίας αιμοκάθαρσης (δηλ. τη διάρκεια του DGF). Αυτό έδειξε πιο έντονες μεταγραφικές αλλαγές σε μοσχεύματα που απαιτούν αιμοκάθαρση πέραν των πρώτων 24 ωρών μετά τη μεταμόσχευση (Εικόνα 2Α), καθώς και σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της έκφρασης των γονιδίων της φλεγμονώδους οδού, συμπεριλαμβανομένων των οδών "σηματοδότηση TNFA μέσω NFkB" και "φλεγμονώδους απόκρισης" και το μήκος του DGF, με μεγαλύτερο εμπλουτισμό αυτών των οδών σε νεφρούς που παρουσίασαν πιο παρατεταμένη μετά τη μεταμόσχευση DGF (Εικόνα 2Β). Αντίθετα, το μήκος του DGF συσχετίστηκε αρνητικά με το μέγεθος της έκφρασης των γονιδίων της οδού "OXPHOS" (Εικόνα 2Β). Συνολικά, αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι μετά από NMP, οι νεφροί που έχουν χαμηλότερη έκφραση γονιδίων φλεγμονώδους οδού και υψηλότερη έκφραση γονιδίων οδού "OXPHOS" είναι λιγότερο ευαίσθητοι σε παρατεταμένη μεταμόσχευση DGF. Αυτό θα υποστήριζε το συμπέρασμα ότι οι μοριακές αλλαγές που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της NMP μπορεί να έχουν τόσο ευεργετικά (επαγωγή γονιδίων μονοπατιού OXPHOS) όσο και επιβλαβή (επαγωγή γονιδίων φλεγμονωδών μονοπατιών).

2.4. Η παραγωγή ούρων και η νεφρική ροή αίματος κατά τη διάρκεια της NMP καταδεικνύουν διαφορετικές συσχετίσεις με το OXPHOS και τα γονίδια της φλεγμονώδους οδού

Η ποσότητα των ούρων που παράγονται κατά τη διάρκεια της NMP είναι μία από τις παραμέτρους που περιλαμβάνονται στις βαθμολογίες αξιολόγησης της χειρουργικής ποιότητας που χρησιμοποιούνται για να καθοδηγήσουν τις αποφάσεις σχετικά με τη χρήση οργάνων,15 αλλά εάν η υψηλή παραγωγή ούρων κατά τη διάρκεια της NMP αποτελεί πραγματικά καλή πρόγνωση για το νεφρό και τις υποκείμενες μοριακές οδούς που ενεργοποιούνται στο νεφροί με υψηλή παραγωγή ούρων είναι ασαφής. Σε ένα σύνολο 10 νεφρών που υποβλήθηκαν σε NMP (νεφροί μόνο NMP, Πίνακας S1 και S2, Εικόνα S1), παρατηρήσαμε ένα εύρος εκροών ούρων από 0 έως 340 ml κατά τη διάρκεια της περιόδου 2-ωρών αιμάτωσης (Εικόνα 3Α αριστερό πλαίσιο). Αξίζει να σημειωθεί ότι όταν συγκρίναμε τις οδούς που αλλάζουν κατά τη διάρκεια της NMP σε πέντε νεφρούς σε δύο ανεξάρτητα πειράματα, διαπιστώσαμε ότι προκλήθηκαν παρόμοια μονοπάτια (Εικόνα S3A) επιβεβαιώνοντας την αναπαραγωγιμότητα του πειραματικού μας σχεδιασμού και τη χρησιμότητα της σύγκρισης μονοπατιών και όχι μεμονωμένων γονιδίων. Στις 2-ωρες βιοψίες μετά την αιμάτωση, η έκφραση 11 γονιδίων συσχετίστηκε σημαντικά με τον όγκο ούρων που παρήχθη κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Αυτές περιελάμβαναν πρωτεΐνες θερμικού σοκ (HSPs), HSPA1A, HSPA1B και HSPH1, οι οποίες συσχετίστηκαν θετικά με την αυξημένη παραγωγή ούρων (Εικόνα 3Α δεξιό πλαίσιο). Η ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων έδειξε ότι η παραγωγή ούρων συσχετίστηκε επίσης θετικά με τα γονίδια της οδού "σηματοδότηση TNF μέσω NFkB" και συσχετίστηκε αρνητικά με τα γονίδια OXPHOS σε βιοψίες μετά την αιμάτωση (Εικόνα 3B, S3C). Ομοίως, σε βιοψίες πριν από την αιμάτωση, το OXPHOS συσχετίστηκε αρνητικά με την παραγωγή ούρων σε αυτούς τους νεφρούς, ενώ οι οδοί που σχετίζονται με την ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού, συμπεριλαμβανομένης της «σηματοδότησης TNF μέσω NFkB» και της «απόρριψης αλλομοσχεύματος» συσχετίστηκαν θετικά με την παραγωγή ούρων, υποδηλώνοντας ότι η NMP είχε μικρή επίδραση σε αυτές τις διαδικασίες , ή σε άλλες οδούς που αναλύθηκαν, σε νεφρούς υψηλής παροχής ούρων (Εικόνα 3Β, S3C-D). Δεδομένου ότι η επαγωγή γονιδίων φλεγμονώδους οδού παρατηρήθηκε στα κλινικά μας δείγματα με παρατεταμένο DGF (Εικόνα 2Β), αυτά τα δεδομένα αμφισβητούν το δόγμα ότι η υψηλή παραγωγή ούρων εμφανίζεται σε πιο βιώσιμους, «υγιείς» νεφρούς και υποδηλώνουν ότι στην πραγματικότητα, αυτοί οι νεφροί μπορεί να έχουν περισσότερα φλεγμονώδες δυναμικό, είναι λιγότερο ικανά να παράγουν ενέργεια και ότι αυτό δεν μεταβάλλεται ουσιαστικά κατά τη διάρκεια της NMP.

Η νεφρική ροή αίματος κατά τη διάρκεια της αιμάτωσης έχει επίσης αξιολογηθεί ως παράμετρος που μπορεί να αντανακλά την επακόλουθη λειτουργία μεταμόσχευσης.15 Στους 10 νεφρούς που μελετήθηκαν, η νεφρική ροή αίματος σε 2 ώρες αιμάτωσης κυμαινόταν από 14,1 έως 168,8 ml/λεπτό (Εικόνα 3Γ αριστερό πλαίσιο). Στις 2-ωρες βιοψίες μετά την αιμάτωση, οκτώ γονίδια συσχετίστηκαν σημαντικά θετικά με την αύξηση της νεφρικής ροής αίματος (Εικόνα 3Γ δεξιά πλαίσιο), συμπεριλαμβανομένου του HSPA1L, αλλά δεν υπήρχε άμεση επικάλυψη μεταξύ αυτής της λίστας γονιδίων και εκείνων που συσχετίζονται με την παραγωγή ούρων (Εικόνα 3Α ). Η ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων έδειξε ότι η υψηλή νεφρική ροή αίματος συσχετίστηκε θετικά με τα γονίδια OXPHOS σε βιοψίες 0-ωρών, αλλά σε αντίθεση με εκείνες με την υψηλότερη παραγωγή ούρων, η αιμάτωση είχε σημαντικό αντίκτυπο, με αποτέλεσμα αρνητική συσχέτιση με το "OXPHOS". γονίδια διαδρομής κατά 2 ώρες (Εικόνα 3D, Εικόνα S4A-B). Οι νεφρικές ροές αίματος συσχετίζονται αρνητικά με έναν αριθμό ανοσολογικών και φλεγμονωδών γονιδιακών οδών και στις βιοψίες 0- και 2-ωρίας (Εικόνα 3D, Εικόνα S4B), σε αντίθεση με την παραγωγή ούρων (Εικόνα 3Β, Εικόνα S3C). Μαζί αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η νεφρική ροή αίματος και η παραγωγή ούρων μπορεί να μην είναι ισοδύναμοι δείκτες ενός πιο βιώσιμου νεφρού, αλλά ότι ο πρώτος μπορεί να προσδιορίσει πιο πιστάνεφρόλιγότερο πιθανό να έχουν παρατεταμένο DGF.

όφελος και παρενέργειες του cistanche: αντιφλεγμονώδες

2.5. Η προσθήκη ενός προσροφητή άκρου στο κύκλωμα αιμάτωσης δεν έχει επίδραση στις παραμέτρους αιμάτωσης, αλλά μειώνει σημαντικά την έκφραση των φλεγμονωδών γονιδίων, συμπεριλαμβανομένων των NLRP3 και IL1B

Αναλύσεις τωννεφρόΤο perfusate έχει δείξει σημαντική αύξηση στη συγκέντρωση των προφλεγμονωδών κυτοκινών και των χημειοκινών κατά τη διάρκεια της υποθερμικής και NMP.20,21 Αυτά τα βιοενεργά μόρια ανακυκλοφορούν στο νεφρό, με τη δυνατότητα να προκαλέσουν περαιτέρω φλεγμονή. Δεδομένου ότι η ανάλυσή μας των μεταμοσχευμένωννεφρόδείγματα έδειξαν ότι η επαγωγή γονιδίων που εξαρτώνται από τον TNF στους νεφρούς NMP συσχετίστηκε με το DGF (Εικόνα 2Β), υποθέσαμε ότι η απομάκρυνση κυτοκινών και χημειοκινών από το κύκλωμα αιμάτωσης μπορεί να μετριάσει την επαγωγή φλεγμονώδους γονιδίου, με πιθανά ευεργετικά αποτελέσματα για το νεφρό. Μια τέτοια προσέγγιση έχει δείξει κάποια αποτελεσματικότητα σε ασθενείς με σύνδρομο συστηματικής φλεγμονώδους απόκρισης,22,23 και συσχετίστηκε με αυξημένη νεφρική ροή αίματος σε νεφρούς χοίρου που υποβλήθηκαν σε NMP.18 Για να το ελέγξουμε σε ανθρώπινους νεφρούς, λάβαμε επιπλέον πέντε ζεύγη νεφρών και πραγματοποιήσαμε NMP για 4 ώρες με βιοψίες που λαμβάνονται στις 0, 2 και 4 ώρες (Εικόνα S1). Σε κάθε περίπτωση, ένας προσροφητής κυτοσόλης (ΗΑ) που αφαιρεί μόρια με μοριακό βάρος 10-50 kDa προστέθηκε στο κύκλωμα αιμάτωσης ενός νεφρού σε κάθε ζεύγος (NMP συν HA) (Εικόνα 4Α). Όπως αναμενόταν, η προσθήκη του ΗΑ οδήγησε σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις μιας ποικιλίας κυτοκινών στο έγχυμα (Εικόνα 4Β) αλλά δεν είχε καμία επίδραση στη νεφρική ροή αίματος, στην παραγωγή ή σύνθεση ούρων, στην κατανάλωση οξυγόνου και στην ομοιόσταση οξέος-βάσης (Εικόνα 4Γ, Πίνακας S4, S5). Έτσι, για 4 ώρες NMP, το HA δεν είχε καμία επίδραση στις παραμέτρους αιμάτωσης που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος κλινικά για τη δημιουργία βαθμολογιών αξιολόγησης ποιότητας, αλλά είχε σημαντική επίδραση στη γονιδιακή έκφραση. Μετά το NMP, τα γονίδια 1794 και 4026 ρυθμίστηκαν προς τα πάνω στις 2 και 4 ώρες, αντίστοιχα, συμπεριλαμβανομένων των TNF και IL6 (Εικόνα 4D, E). αλλά μόνο το ήμισυ αυτού του αριθμού (n=898 και n=2606) αυξήθηκαν όταν υπήρχε το HA (Εικόνα 4D, Εικόνα S5A και B). Ο αριθμός των γονιδίων που ρυθμίστηκαν προς τα κάτω μειώθηκε επίσης με την προσθήκη ΗΑ (Εικόνα 4D). Μετά από 4 ώρες NMP, 46 γονίδια ρυθμίστηκαν σημαντικά προς τα πάνω και 181 ρυθμίστηκαν προς τα κάτω με την προσθήκη του ΗΑ (Εικόνα 4F). Αυτή η εξασθενημένη μεταγραφική απόκριση περιελάμβανε γονίδια που σχετίζονται με την ενεργοποίηση φλεγμονώδους NLRP3, όπως IL1B, NLRP3 και CASP1 (Εικόνα 4G, Εικόνα S4B) και μερικές χημειοκίνες που στρατολογούν ουδετερόφιλα (Εικόνα S5C), που προηγουμένως σχετίζονταν με νεφρική βλάβη σε ζωικά μοντέλα2524. Αυτό δείχνει ότι οι διαλυτοί μεσολαβητές που απελευθερώνονται από τονεφρόεπανακυκλοφορούν και οδηγούν de novo έκφραση φλεγμονωδών γονιδίων μέσα στο όργανο, αλλά αυτό μπορεί να μετριαστεί με την απομάκρυνσή τους από το κύκλωμα αιμάτωσης.

ΣΧΗΜΑ 4 Η προσθήκη ενός προσροφητή στρίφωμα στο κύκλωμα έγχυσης της νορμοθερμικής μηχανής έχει ουσιαστικές επιδράσεις στο επίπεδο κυτοκίνης στο προϊόν έγχυσης και στο μεταγραφικό, αλλά όχι στις φυσικές παραμέτρους που καταγράφονται στην εξέδρα. Ένα ζευγάρι ανθρώπινων νεφρών λήφθηκε από τον ίδιο δότη, το ένα από τα δύο υποβλήθηκε στο τυπικό πρωτόκολλο νορμοθερμικής μηχανής διάχυσης (NMP) για 4 ώρες και το άλλονεφρόυποβλήθηκε σε NMP με την προσθήκη ενός προσροφητή στρίφωμα στο κύκλωμα. Λήφθηκαν δείγματα για RNA-Seq πριν από την έγχυση (0 ώρες), μετά από 2 ώρες και στο τέλος (4 ώρες). Β, Συγκέντρωση βασικών κυτοκινών στο έγχυμα μετά από 4 ώρες NMP. Η γραμμή υποδεικνύει ζεύγη νεφρών. Οι μετρήσεις κυτοκίνης κανονικοποιήθηκαν στην ολική περιεκτικότητα σε έγχυση πρωτεΐνης. Η τιμή P που δηλώθηκε προέρχεται από μια δοκιμή ζευγαρώματος t-test για τη μείωση των κυτοκινών με την προσθήκη ΗΑ. C, Παραγωγή ούρων και νεφρική ροή αίματος (RBF) κατά τη διάρκεια της χρονικής πορείας της αιμάτωσης. Η πράσινη γραμμή υποδεικνύει NMP μόνο και πορτοκαλί με την προσθήκη προσροφητή στρίφωμα. D, διάγραμμα Venn που δείχνει τους αριθμούς των γονιδίων που εκφράζονται σημαντικά διαφοροποιημένα κατά τη σύγκριση των δειγμάτων 2-hr ή 4-hr με τα δείγματα πριν από (0-hr). Τα κόκκινα διαγράμματα είναι γονίδια που ρυθμίζονται προς τα πάνω και τα μπλε υπορυθμίζονται. Η διασταύρωση είναι τα γονίδια που εκφράζονται διαφορικά και στα δύο χρονικά σημεία προς την ίδια κατεύθυνση. E, log2 κανονικοποιημένες τιμές έκφρασης για τα υποδεικνυόμενα γονίδια κατά τη διάχυση από το μεταγραφικό ιστό, υποδεικνύονται τυπικές ράβδοι σφάλματος. F, γραφική παράσταση ηφαιστείου για σύγκριση κατά ζεύγη του NMP μόνο με NMP συν HA στις 4 ώρες. Το κόκκινο υποδηλώνει διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια με προσαρμοσμένη τιμή P<0.05. g,="" as="" for="">

θεραπεύει τις παθήσεις των νεφρών εκχύλισμα κιστάνι

2.6. Το ΗΑ σχετίζεται με μείωση της γονιδιακής υπογραφής που σχετίζεται με καθυστερημένη λειτουργία μοσχεύματος

Η ανάλυση εμπλουτισμού συνόλου γονιδίων έδειξε σημαντική μείωση στην οδό "σηματοδότησης TNF μέσω NFkB" στους νεφρούς NMP συν HA σε σύγκριση με τη NMP μόνο (Εικόνα 5Α-Β). Συγκεκριμένα, η παρουσία του ΗΑ όχι μόνο μείωσε την έκφραση του φλεγμονώδους γονιδίου εντός τουνεφρόαλλά και αυξημένα μονοπάτια μεταβολισμού OXPHOS και λιπαρών οξέων, τα οποία και τα δύο συμβάλλουν στην παραγωγή ενέργειας (Εικόνα 5Α-Β). Ως εκ τούτου, οι αλλαγές στα μονοπάτια έκφρασης γονιδίων που συμβαίνουν με το HA θα υποστήριζαν το συμπέρασμα ότι τα αποτελέσματά του είναι κλινικά ευεργετικά, καθώς μείωσε τη σηματοδότηση TNFA μέσω γονιδίων μονοπατιού NFkB και αύξησε τα γονίδια της οδού «OXPHOS», τα οποία και τα δύο σχετίζονταν με βραχύτερη διάρκεια του DGF (Εικόνα 2Β).

Για να διερευνήσουμε περαιτέρω τη σχέση μεταξύ των μεταγραφικών αλλαγών στη NMP και των κλινικών αποτελεσμάτων, επιδιώξαμε να επιμεληθούμε μια γονιδιακή υπογραφή που υπάρχει στους νεφρούς με DGF. Προσδιορίσαμε τα κορυφαία 100 θετικά ρυθμιζόμενα γονίδια (ΕΠΑΝΩ) και αρνητικά (ΚΑΤΩ) (ταξινόμηση ανά λογαριθμική αλλαγή) τα οποία συσχετίστηκαν με το μήκος του DGF στα 33 δείγματα κλινικών δοκιμών (Εικόνα 5Γ, Δεδομένα S1). Βρήκαμε έναν σημαντικό εμπλουτισμό της γονιδιακής υπογραφής που σχετίζεται με αυξημένο μήκος του DGF σε δείγματα με υψηλότερη παραγωγή ούρων (Εικόνα 5D), υποδηλώνοντας ότι η υψηλή παραγωγή ούρων κατά τη διάρκεια της NMP προσδιορίζει τους νεφρούς σε κίνδυνο πιο παρατεταμένου DGF. Δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ της υπογραφής DGF και των γονιδίων που σχετίζονται με υψηλότερη νεφρική ροή αίματος (Εικόνα 5Ε). Στη συνέχεια αξιολογήσαμε εάν και πώς η προσθήκη του HA στο κύκλωμα NMP επηρέασε την έκφραση των υπογραφών γονιδίων DGF "UP" και "DOWN". Αξιοσημείωτα, αυτό έδειξε ότι η έκφραση της υπογραφής γονιδίου που σχετίζεται με αυξημένο μήκος του DGF μειώθηκε σημαντικά με την προσθήκη του ΗΑ και η υπογραφή που σχετίζεται με το μειωμένο μήκος του DGF αυξήθηκε σημαντικά με την προσθήκη του ΗΑ (Εικόνα 5F).

Συνολικά, οι μεταγραφικές αλλαγές που έχουμε εντοπίσει υποδηλώνουν ότι το NMP έχει πιθανά οφέλη σε σχέση με την αποθήκευση σε ψύξη όσον αφορά τις επιπτώσεις του στην παραγωγή ενέργειας στα νεφρά. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της αιμάτωσης, ορισμένα βιοενεργά μόρια απελευθερώνονται από το νεφρό στο κύκλωμα αιμάτωσης, δημιουργώντας έναν βρόχο ενίσχυσης που οδηγεί τη φλεγμονή όταν εισέρχονται ξανά στο νεφρό. Η αφαίρεση αυτών των μορίων διακόπτει αυτόν τον βρόχο και μπορεί να είναι χρήσιμη για τη μείωση της φλεγμονής και την αύξηση της παραγωγής ενέργειας, ενισχύοντας περαιτέρω τα ευεργετικά αποτελέσματα του NMP και μειώνοντας την ευαισθησία στο DGF (Εικόνα 6).

ΣΧΗΜΑ 5 Η προσθήκη του προσροφητή ζαμπόν μειώνει την υπογραφή γονιδίου που σχετίζεται με DGF. Μια ανάλυση GSEA της επίδρασης της προσθήκης ΗΑ στο μεταγραφικό μετά από 4 ώρες NMP έναντι της οδού χαρακτηριστικών των γενετικών. Σχεδιάζονται μόνο σημαντικά μονοπάτια. Οι κόκκινες κουκκίδες υποδηλώνουν θετικό εμπλουτισμό και οι μπλε αρνητικές, το μέγεθος της κουκκίδας συσχετίζεται αντιστρόφως με την τιμή FDR q και η θέση δείχνει την κανονικοποιημένη βαθμολογία εμπλουτισμού (NES). B, Διαγράμματα εμπλουτισμού από το GSEA για βασικές οδούς από τη βάση δεδομένων Hallmark για τη σύγκριση από το A. Η γραμμή υποδεικνύει τη βαθμολογία εμπλουτισμού σε εξέλιξη και η γραφική παράσταση βιολιού υποδεικνύει την κατανομή των γονιδίων μελών του γονιδιακού συνόλου σε όλη τη λίστα κατάταξης γονιδίων που χρησιμοποιείται σε κάθε ανάλυση. C, Heatmap των τεσσάρων κορυφαίων μεγαλύτερων θετικών (UP) και αρνητικών (DOWN) συσχέτισης με το μήκος του DGF και χρησιμοποιείται ως μέρος της υπογραφής γονιδιακής έκφρασης για DGF. Πλήρης υπογραφή DGF που δίνεται στα συμπληρωματικά δεδομένα. Η γονιδιακή υπογραφή που σχετίζεται με DF, DGF χρησιμοποιήθηκε με το GSEA για τη διερεύνηση της έκφρασης της υπογραφής στη συσχέτιση της παραγωγής ούρων 2-hr με το μεταγραφικό 2-hr (D), συσχέτιση 2-hr RBF με 2- μεταγραφικό hr (Ε) και την επίδραση της προσθήκης ΗΑ στο μεταγραφικό στις 4 ώρες (F). Οικόπεδα όπως για το Α

ΕΙΚΟΝΑ 6 Γραφική περίληψη. Α, Κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης σε ψύξη, υπάρχει συνολική μείωση της μεταγραφής. Κατά τη διάρκεια της NMP, η έκφραση των γονιδίων σε μια σειρά από μονοπάτια ρυθμίζεται προς τα πάνω, συμπεριλαμβανομένης της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης (OXPHOS) και των γονιδίων της φλεγμονώδους οδού όπως TNF, IL8 και NFkB. B αριστερό πλαίσιο, Κατά τη διάρκεια της NMP, οι φλεγμονώδεις μεσολαβητές (κίτρινοι κύκλοι) απελευθερώνονται από τονεφρόστο διάλυμα έγχυσης. Επανακυκλοφορούν και διεγείρουν τη μεταγραφή προφλεγμονώδους γονιδίου στους νεφρούς και σχετίζονται με μείωση των γονιδίων παραγωγής ενεργειακής οδού, μειώνοντας το ATP. Δεξί πλαίσιο, Η παρουσία του προσροφητή στρίφωμα (ΗΑ) σπάει αυτόν τον φλεγμονώδη βρόχο ενίσχυσης

Βότανο Cistanche που βελτιώνει τη λειτουργία των νεφρών

3. ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η ψυχρή αποθήκευση είναι αποτελεσματική στον περιορισμό των ουσιαστικών αλλαγών στη γονιδιακή έκφραση. Αυτό είναι σύμφωνο με τα μοντέλα τρωκτικών, όπου οι νεφροί που αποθηκεύτηκαν για έως και 18 ώρες σε ψυχρή αποθήκευση έδειξαν μικρή αλλαγή στην έκφραση των προφλεγμονωδών κυτοκινών, συμπεριλαμβανομένων των IL1 , TNF και IL6.26 Η χρήση του αμερόληπτου, παγκόσμιου μεταγραφικού προφίλ αντί Η μέτρηση ενός μικρού αριθμού υποψηφίων γονιδίων μας επέτρεψε να αναλύσουμε την έκφραση ομάδων γονιδίων που βρέθηκαν σε συγκεκριμένες οδούς. Αυτό αποκάλυψε σημαντική μείωση στην έκφραση του OXPHOS και των γονιδίων της οδού γλυκόλυσης σε ψυχρούς νεφρούς, μειώνοντας δυνητικά την ικανότητα αυτών των νεφρών να παράγουν ATP, σύμφωνα με μια προηγούμενη μελέτη που έδειξε μειωμένη ATP σε ψυχρούς νεφρούς του ανθρώπου.27 Ένας αριθμός των προφλεγμονωδών οδών ρυθμίστηκαν επίσης προς τα κάτω κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης σε ψύξη, συμπεριλαμβανομένης της ενεργοποίησης του TNF μέσω του NFkB και των δραστικών μορφών οξυγόνου που μπορεί να είναι δυνητικά ευεργετικές. Ωστόσο, μπορεί να είναι ότι η αποθήκευση σε ψύξη απλώς θέτει προσωρινά σε αυτές τις οδούς και ότι μετά την επαναιμάτωση στον δέκτη, θα συμβούν παρόμοιες αλλαγές στην έκφραση του φλεγμονώδους γονιδίου όπως παρατηρείται στο NMP.

Το NMP είχε το αντίθετο αποτέλεσμα από την αποθήκευση σε ψύξη στα γονίδια του OXPHOS και της οδού γλυκόλυσης, αυξάνοντας την έκφρασή τους, με τη δυνατότητα να αυξήσει την κυτταρική ικανότητα να παράγει ATP και να αποκαταστήσει την ομοιόσταση. Αξίζει να σημειωθεί, ότι η υποθερμική οξυγονωμένη αιμάτωση των ανθρώπινων νεφρών έχει επίσης αποδειχθεί ότι αυξάνει τα επίπεδα ΑΤΡ σε σύγκριση με την ψυχρή αποθήκευση 27, επομένως η αποκατάσταση της οξυγόνωσης μπορεί να είναι το κύριο ερέθισμα για αυτές τις διεργασίες και όχι η κανονικοθερμία. Ωστόσο, αυτές οι αλλαγές είναι πιθανό να είναι ευεργετικές για το όργανο δεδομένης της παρατήρησής μας για μια αρνητική συσχέτιση μεταξύ της αυξημένης έκφρασης των γονιδίων της οδού OXPHOS και του παρατεταμένου DGF.

Μια πρόσφατη εργασία των Hameed et al28 πραγματοποίησε επίσης μια μεταγραφική ανάλυση της NMP σε τρεις νεφρούς που υποβλήθηκαν σε NMP. Δυστυχώς, οι συγγραφείς δεν δημοσιοποίησαν τα δεδομένα τους, επομένως δεν είναι δυνατή μια εις βάθος σύγκριση με το σύνολο δεδομένων μας. Ωστόσο, το χειρόγραφό τους έδειξε επαγωγή γονιδίων που σχετίζονται με την ανοσοαπόκριση κατά τη διάρκεια της NMP, συμπεριλαμβανομένων των IL1B, CXCL2 και TNF, κάτι που είναι σύμφωνο με τα ευρήματά μας.

Στην ανάλυσή μας των νεφρών που υποβάλλονται σε NMP στο πλαίσιο μιας κλινικής δοκιμής, συσχετίσαμε τις υπογραφές γονιδιακής έκφρασης με το μήκος της επίπτωσης DGF αντί για DGF (που ορίζεται ως ανάγκη για αιμοκάθαρση κατά την πρώτη εβδομάδα μετά τη μεταμόσχευση). Σημειωτέον, οι νεφροί με διάρκεια DGF 1 ημέρας ή λιγότερο ήταν πολύ μεταγραφικά παρόμοιοι με εκείνους χωρίς DGF, αντανακλώντας πιθανότατα την απαίτηση αιμοκάθαρσης λόγω της περιεγχειρητικής υπερκαλιαιμίας παρά του καλόπιστου DGF. Βρήκαμε ότι ένας μεγαλύτερος DGF συσχετίστηκε με υψηλότερη έκφραση σηματοδότησης TNFA μέσω γονιδίων οδού NFkB και χαμηλότερη έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με το OXPHOS. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι οι νεφροί με αυξημένο OXPHOS και μειωμένη ανοσολογική σηματοδότηση μπορεί να παρουσιάζουν καλύτερες δυνατότητες ως νεφροί δότη, αλλά αυτό το συμπέρασμα απαιτεί επικύρωση σε μια μεγαλύτερη προοπτική μελέτη.

Αξιολογήσαμε επίσης τις μοριακές διεργασίες που συσχετίζονται με την παραγωγή ούρων και το νεφρικό αίμα κατά τη διάρκεια της NMP. Αυτές οι παράμετροι έχουν χρησιμοποιηθεί προηγουμένως, μαζί με μια σειρά από άλλα μέτρα, για τη δημιουργία ενός βαθμού αξιολόγησης ποιότητας των νεφρών με διάχυση. Οι υψηλές τιμές της παραγωγής ούρων και της νεφρικής ροής αίματος έχουν θεωρηθεί ότι αντικατοπτρίζουν ένα πιο βιώσιμο μόσχευμα.15 Τα δεδομένα μας αποκαλύπτουν ότι οι οδοί που συσχετίζονται με την υψηλή παραγωγή ούρων και την υψηλή νεφρική ροή αίματος διαφέρουν, και στην πραγματικότητα, αυτές οι παράμετροι δείχνουν πολικές αντίθετες συσχετίσεις με φλεγμονώδεις οδούς . Η υψηλή παραγωγή ούρων συσχετίστηκε με υψηλότερη έκφραση των γονιδίων του ανοσοποιητικού μονοπατιού, ενώ η υψηλή νεφρική ροή αίματος συσχετίστηκε αρνητικά με αυτές τις οδούς. Βρήκαμε επίσης ότι η υπογραφή του γονιδίου DGF που δημιουργήσαμε εμπλουτίστηκε σε νεφρούς με υψηλή παραγωγή ούρων κατά τη διάρκεια της NMP, υποδηλώνοντας ότι αυτή η παράμετρος μπορεί να προσδιορίσει τους νεφρούς που διατρέχουν κίνδυνο μεγαλύτερου DGF, σε αντίθεση με το τρέχον δόγμα. Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι η πολύ υψηλή παραγωγή ούρων αντανακλά νεφρούς με πιο σωληναριακή βλάβη που δεν έχουν την ικανότητα να συγκεντρώνουν τα ούρα. Έτσι, μπορεί να υπάρχει ένα «φαινόμενο Goldilocks» όσον αφορά την παραγωγή ούρων, όπου οι νεφροί με χαμηλή/λίγη παραγωγή ούρων είναι εκείνοι με σημαντικές ανωμαλίες στη δημιουργία του διηθήματος, εκείνοι με πολύ υψηλή παραγωγή ούρων έχουν σημαντική σωληναριακή βλάβη που αποκλείει τη συγκέντρωση ούρων. Αυτή η υπόθεση θα έπρεπε να ελεγχθεί σε μεγαλύτερο αριθμό νεφρών που στη συνέχεια μεταμοσχεύθηκαν.

Κατά τη διάρκεια 4 ωρών NMP, υπήρξε επαγωγή φλεγμονωδών γονιδίων στο νεφρό. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι η τρέχουσα κλινική πρακτική περιλαμβάνει μόνο 1 ώρα NMP και αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να μην είναι εμφανές σε μικρότερο χρόνο αιμάτωσης. Ωστόσο, η μεγαλύτερη διάχυση μπορεί να έχει οφέλη όσον αφορά την αποκατάσταση της οξυγόνωσης και την παραγωγή ενέργειας, και στο πείραμά μας, οι αρνητικές επιδράσεις της επαγωγής γονιδίων του ανοσοποιητικού θα μπορούσαν ουσιαστικά να ακυρωθούν με την εισαγωγή ενός κυτοσόλης ΗΑ στο κύκλωμα αιμάτωσης. Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι οι φλεγμονώδεις μεσολαβητές που δημιουργούνται από το νεφρό κατά τη διάρκεια της NMP εισέρχονται στο κύκλωμα αιμάτωσης και είναι ικανοί να επιδεινώσουν τη στείρα φλεγμονή και ότι η απομάκρυνσή τους βελτιώνει την επαγωγή γονιδίων της οδού φλεγμονής που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια της NMP. Είναι σημαντικό ότι δείξαμε ότι η προσθήκη του ΗΑ επηρεάζει την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με χειρότερα κλινικά αποτελέσματα. Η υπογραφή του γονιδίου μας DGF προήλθε από δείγματα που υποβλήθηκαν σε NMP ως μέρος μιας κλινικής δοκιμής που αξιολογεί την αποτελεσματικότητά του, επιτρέποντάς μας να συνδέσουμε σθεναρά τις αλλαγές που παρατηρήσαμε στις ζευγαρωμένες μελέτες νεφρών μας με κλινικά τελικά σημεία σε νεφρούς που υποβάλλονται σε μεταμόσχευση. Ωστόσο, η εφαρμογή του στο πλαίσιο μιας κλινικής δοκιμής θα χρειαστεί για να αποδειχθεί οριστικά η χρησιμότητα της εφαρμογής του στην προμεταμόσχευση νεφρών. Το HA είναι μη ειδικό και μπορεί να αφαιρέσει μόρια που είναι χρήσιμα, επιπλέον αυτών που είναι επιζήμια για το όργανο. Διαπιστώσαμε ότι η καθαρή επίδραση του ΗΑ στο μεταγραφικό νεφρό φαινόταν ευεργετική, αλλά μπορεί να είναι ότι μια βελτίωση για την ειδική αφαίρεση των αποδεδειγμένων, επιβλαβών μεσολαβητών μπορεί να είναι ακόμη πιο αποτελεσματική.

Τα ζεύγη νεφρών που χρησιμοποιήσαμε ήταν από το ίδιο άτομο και επομένως ήταν γενετικά πανομοιότυπα και είχαν βιώσει ένα παρόμοιο περιβάλλον σε όλη τη διάρκεια της ζωής του δότη. Επιβεβαιώσαμε ότι η μεταγραφή του χρόνου τους 0 ήταν εξαιρετικά παρόμοια (Εικόνα S2 A, B). Ωστόσο, αυτές οι βιοψίες λαμβάνουν δείγμα ενός μικρού τμήματος του νεφρού και τα ζεύγη νεφρών θα μπορούσαν να επηρεαστούν ασύμμετρα από παθολογία, για παράδειγμα, κύστεις ή ασθένεια μικρών αγγείων. Μια επιπλέον προειδοποίηση είναι ότι όλοι οι νεφροί που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα παρέμβασης που παρουσιάζονται εδώ απορρίφθηκαν για μεταμόσχευση και ορισμένοι αντιπροσωπεύουν μεταμοσχευμένα όργανα στο χαμηλότερο άκρο του φάσματος ποιότητας. Ωστόσο, παρατηρήσαμε εξαιρετικά αναπαραγώγιμα αποτελέσματα κατά τη σύγκριση των γονιδιακών οδών σε ομάδες των πέντε νεφρών. Μπορέσαμε επίσης να δείξουμε ότι οι νεφροί από DCD και DBD είχαν παρόμοια απόκριση στην αιμάτωση. Συνδυάζοντας αυτό με την επιμελημένη μας υπογραφή DGF μετά το NMP, μπορέσαμε να προβλέψουμε πιθανά κλινικά οφέλη. Αυτή η πειραματική προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως προκλινικό εργαλείο για τον έλεγχο μελλοντικών παρεμβάσεων για πιθανή θεραπευτική αποτελεσματικότητα ώστε να καταστεί δυνατή η ορθολογική επιλογή υποψήφιων παρεμβάσεων για κλινικές δοκιμές.

Συνοπτικά, η μελέτη μας παρέχει το πρώτο παγκόσμιο μεταγραφικό προφίλ των ανθρώπινων νεφρών που υποβάλλονται σε NMP, επιλύοντας τις διαφορετικές μοριακές οδούς που ενεργοποιούνται στη NMP σε σύγκριση με την ψυχρή αποθήκευση και δείχνοντας ότι οι επιβλαβείς επιδράσεις των βιοδραστικών μορίων που παράγονται ή απελευθερώνονται από το νεφρό κατά τη διάρκεια της NMP μπορούν να αντιστραφεί με την προσθήκη ενός ΗΑ. Επιπλέον, αυτή η παρέμβαση μείωσε την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με παρατεταμένο DGF παρέχοντας μια ισχυρή μηχανιστική λογική για την εφαρμογή μιας τέτοιας παρέμβασης σε μια μελλοντική κλινική δοκιμή. Τα δεδομένα μας έχουν επίσης επιπτώσεις για στρατηγικές αιμάτωσης πέρα ​​από το νεφρό, συμπεριλαμβανομένης της μεταμόσχευσης ήπατος και πνεύμονα, υποδηλώνοντας ότι η απομάκρυνση βιοδραστικών μορίων από τα διαχυτικά θα πρέπει να διερευνηθεί σε αυτά τα πλαίσια όπου η NMP χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο. Τέλος, η μελέτη μας υπογραμμίζει τη χρησιμότητα του παγκόσμιου μεταγραφικού προφίλ σε ζεύγηνεφράγια την αξιολόγηση νέων παρεμβάσεων σε όργανα που έχουν εγχυθεί· οι μεταγραφικές αλλαγές προηγούνται των αλλαγών στην αφθονία πρωτεϊνών (παραδοσιακά χρησιμοποιούνται ως βιοδείκτες τουνεφρότραυματισμό) και δεκάδες χιλιάδες μεταγραφές γονιδίων μπορούν να μετρηθούν εύκολα. Έτσι, η μέτρηση RNA έχει τη δυνατότητα να παρέχει μια πρώιμη, ευαίσθητη ανάγνωση της κυτταρικής λειτουργίας των ανθρώπινων οργάνων που ανακτώνται για μεταμόσχευση, η οποία μπορεί να εφαρμοστεί σε μελλοντικές μελέτες.

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Οι συγγραφείς ευχαριστούν όλους τους δωρητές οργάνων και τις οικογένειές τους. Το Clatworthy Lab είναι ευγνώμων για τις βασικές εγκαταστάσεις που παρέχει το MRC Laboratory of Molecular Biology. Αυτή η εργασία πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας πόρους που παρέχονται από την Υπηρεσία Cambridge για Ανακάλυψη βάσει Δεδομένων (CSD3) που λειτουργεί από την Υπηρεσία Υπολογιστικής Έρευνας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, η οποία παρέχεται από την Dell EMC και την Intel χρησιμοποιώντας τη χρηματοδότηση Tier-2 από την Έρευνα Μηχανικών και Φυσικών Επιστημών Συμβούλιο (επιχορήγηση κεφαλαίου EP/P020259/1) και χρηματοδότηση DiRAC από το Συμβούλιο Επιστημονικών και Τεχνολογικών Εγκαταστάσεων (www. Dirac. ac. the UK).

ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ

Οι συγγραφείς δεν έχουν καμία σύγκρουση συμφερόντων να αποκαλύψουν όπως περιγράφεται από το American Journal of Transplantation.

ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΩΝ

Οι JRF, SH, MLN και MRC σχεδίασαν τη μελέτη και ερμήνευσαν τα δεδομένα. Οι JRF, SH, TM, CJW, AF και TCD πραγματοποίησαν τα πειράματα. Οι JRF, SH και MRC δημιούργησαν σχήματα και πίνακες. Το MRC έγραψε το κύριο χειρόγραφο. Οι JRF και SH δημιούργησαν τις μεθόδους και τους μύθους των φιγούρων, οι JRF, SH και MLN επεξεργάστηκαν το χειρόγραφο.

Οφέλη από το Cistanche: βελτίωση της νεφρικής λειτουργίας

Βιβλιογραφικές αναφορές:
1. Methven S, Steenkamp R, Fraser S. Μητρώο Νεφρών του Ηνωμένου Βασιλείου 19η ετήσια έκθεση: Κεφάλαιο 5 Επιβίωση και αιτίες θανάτου σε ενήλικες ασθενείς του Ηνωμένου Βασιλείου σε θεραπεία νεφρικής υποκατάστασης το 2015: Εθνικές και ειδικές για το κέντρο αναλύσεις. Νέφρων. 2017; 137 (1): 117–150.
2. Summers DM, Johnson RJ, Allen J, et al. Ανάλυση παραγόντων που επηρεάζουν την έκβαση μετά από μεταμόσχευση νεφρών που δωρήθηκαν μετά από καρδιακό θάνατο στο Ηνωμένο Βασίλειο: μια μελέτη κοόρτης. Νυστέρι. 2010;376(9749):1303–1311.
3. Summers DM, Johnson RJ, Hudson A, Collett D, Watson CJ, Bradley JA. Επίδραση της ηλικίας του δότη και του χρόνου αποθήκευσης στο ψυγείο στην έκβαση σε λήπτες νεφρών που δόθηκαν μετά από κυκλοφορικό θάνατο στο Ηνωμένο Βασίλειο: μια μελέτη κοόρτης. Νυστέρι. 2013;381(9868):727–734.
4. Friedewald JJ, Rabb H. Φλεγμονώδη κύτταρα σε ισχαιμική οξεία νεφρική ανεπάρκεια.ΝεφρόInt. 2004;66(2):486–491.
5. Kono H, Rock KL. Πώς τα κύτταρα που πεθαίνουν ειδοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα για κίνδυνο. Nat Rev Immunol. 2008;8(4):279–289.
6. Berry M, Clatworthy MR. Ανοσοθεραπεία για οξείανεφρόβλάβη. Ανοσοθεραπεία. 2012; 4 (3): 1–12.
7. Parikh CR, Coca SG, Thiessen-Philbrook Η, et al. Οι μετεγχειρητικοί βιοδείκτες προβλέπουν οξείανεφρότραυματισμό και κακή έκβαση μετά από καρδιοχειρουργική επέμβαση ενηλίκων. J Am Soc Nephrol. 2011, 22(9):1748–1757.
8. Hall IE, Yarlagadda SG, Coca SG, et al. Το IL-18 και το NGAL ούρων προβλέπουν την αιμοκάθαρση και την ανάκτηση του μοσχεύματος μετάνεφρόμεταφύτευση. J Am Soc Nephrol. 2010; 21 (1): 189–197.
9. Malyszko J, Lukaszyk E, Glowinska I, Durlik M. Biomarkers of delayed graft function as a form of acuteνεφρότραυματισμός σενεφρόμεταφύτευση. Sci Rep. 2015; 5:11684.
10. Hosgood SA, Nicholson ML. Πρώτη σε άνδρα μεταμόσχευση νεφρού μετά από ex vivo νορμοθερμική αιμάτωση. Μεταφύτευση. 2011; 92 (7): 735-738.
11. Yong C, Hosgood SA, Nicholson ML. Νορμοθερμική αιμάτωση ex-vivo στη μεταμόσχευση νεφρού: παρελθόν, παρόν και μέλλον. Μεταμόσχευση οργάνων Curr Opin. 2016; 21 (3): 301–307.
12. Fisher A, Andreasson A, Chrysos A, et al. Μια μελέτη παρατήρησης του Donor Ex Vivo Lung Perfusion στη μεταμόσχευση πνεύμονα στο Ηνωμένο Βασίλειο: DEVELOP-UK. Αξιολόγηση Τεχνολογίας Υγείας. 2016; 20(85): 1–276.
13. Slama Α, Schillab L, Barta Μ, et al. Τυπική προμήθεια πνεύμονα δότη με νορμοθερμική ex vivo αιμάτωση πνευμόνων: Μια προοπτική τυχαιοποιημένη κλινική δοκιμή. J Μεταμόσχευση Πνεύμονα Καρδιάς. 2017; 36 (7): 744–753.
14. Nasralla D, Coussios CC, Mergental Η, et al. Μια τυχαιοποιημένη δοκιμή της νορμοθερμικής διατήρησης στη μεταμόσχευση ήπατος. Φύση. 2018;557(7703):50–56.
15. Barlow AD, Hamed ΜΟ, Mallon DH, et al. Χρήση Νορμοθερμικής Έγχυσης Ex Vivo για Αξιολόγηση Ποιότητας Απορριφθέντων Παγκρέατος Ανθρώπινου Δότη. Am J Transplant. 2015, 15(9):2475–2482.

16. Hosgood SA, Saeb-Party K, Hamed MO, Nicholson ML. Η επιτυχής μεταμόσχευση ανθρώπινων νεφρών που κρίθηκε μη μεταμοσχευμένη αλλά αναζωογονήθηκε από την Ex Vivo Normothermic Machine Perfusion. Am J Transplant. 2016; 16(11):3282–3285.
17. Hosgood SA, Saeb-Party K, Wilson C, Callaghan C, Collett D, Nicholson ML. Πρωτόκολλο μιας τυχαιοποιημένης ελεγχόμενης, ανοικτής δοκιμής ex vivo κανονικόθερμης αιμάτωσης έναντι στατικής ψυχρής αποθήκευσης σε δωρεά μετά από μεταμόσχευση νεφρού από κυκλοφορικό θάνατο. BMJ Open. 2017;7(1):e012237.
18. Hosgood SA, Moore T, Kleverlaan T, Adams T, Nicholson ML. Η αιμοπροσρόφηση μειώνει τη φλεγμονώδη απόκριση και βελτιώνει τη ροή του αίματος κατά την ex vivo νεφρική αιμάτωση σε ένα πειραματικό μοντέλο. J Transl Med. 2017; 15 (1): 216.
19. Krebs HA. Η ιστορία του κύκλου του τρικαρβοξυλικού οξέος. Perspect Biol Med. 1970, 14(1):154–170.
20. Hoogland ER, de Vries EE, Christiaans MH, Winkens B, Snoeijs MG, van Heurn LW. Η τιμή της συγκέντρωσης βιοδείκτη διάχυσης μηχανής σε DCDνεφρόμεταμοσχεύσεις. Μεταφύτευση. 2013; 95 (4): 603–610.
21. van Balkom BWM, Gremmels H, Ooms LSS, et al. Πρωτεΐνες σε υγρό συντήρησης ως προγνωστικοί παράγοντες καθυστερημένης λειτουργίας μοσχεύματος στους νεφρούς από δότες μετά τον κυκλοφορικό θάνατο. Clin J Am Soc Nephrol. 2017, 12 (5): 817–824.
22. Kogelmann K, Jurczak D, Scheller M, Druner M. Hemoadsorption by CytoSorb σε σηπτικούς ασθενείς: μια σειρά περιπτώσεων. Crit Care. 2017; 21 (1): 74.
23. David S, Thamm K, Schmidt BMW, Falk CS, Kielstein JT. Επίδραση της εξωσωματικής αφαίρεσης κυτοκίνης στη λειτουργία του αγγειακού φραγμού σε ασθενή με σηπτικό σοκ. J Εντατική Θεραπεία. 2017; 5:12.
24. Li L, Huang L, Vergis AL, et αϊ. Η IL-17 που παράγεται από ουδετερόφιλα ρυθμίζει τη μετανάστευση ουδετερόφιλων με τη μεσολάβηση IFN-γ σε ποντίκινεφρότραυματισμός ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. J Clin Invest. 2010; 120 (1): 331–342.
25. Hayama Τ, Matsuyama Μ, Funao Κ, et αϊ. Ευεργετική επίδραση του αναστολέα της ελαστάσης των ουδετερόφιλων σε τραυματισμό θερμής νεφρικής ισχαιμίας-επαναιμάτωσης στον αρουραίο. Transplant Proc. 2006;38(7):2201–2202.
26. Saat TC, Susa D, Roest HP, et al. Σύγκριση προφίλ γονιδιακής έκφρασης φλεγμονώδους, κυτταροπροστατευτικού και τραυματισμού σε νεφρούς από δότες εγκεφαλικού θανάτου και καρδιακού θανάτου. Μεταφύτευση. 2014; 98 (1): 15–21.
27. Ravaioli Μ, Baldassare Μ, Vasari F, et al. Στρατηγικές για την αποκατάσταση των επιπέδων τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) μετά από περισσότερες από 20 ώρες ψυχρού χρόνου ισχαιμίας σε ανθρώπινο οριακόΝεφρόΜοσχεύματα. Ann Transplant. 2018; 23:34–44.
28. Hameed AM, Lu DB, Patrick Ε, et al. Σύντομη Normothermic Machine Perfusion Αναζωογονεί τα Απορριπτόμενα Ανθρώπινα Νεφρά. Άμεση μεταμόσχευση. 2019; 5(11):e502.