Μέρος 2: Η Πρωτεϊνουρική Χρόνια Νεφρική Νόσος σχετίζεται με Μεταβαλλόμενη Διάρκεια Ζωής Ερυθρών Αιμοσφαιρίων, Παραμόρφωση και Μεταβολισμό

Για το Μέρος 1, κάντε κλικΕΔΩ.

Επικοινωνία: emily.li@wecistanche.com

Ο τραυματισμός των νεφρών που προκαλείται από τη δοξορουβικίνη αλλάζει τη διάρκεια ζωής των ερυθροκυττάρων ποντικού, τη μορφολογία και τις βιοφυσικές ιδιότητες

Είκοσι ημέρες μετά την επαγωγή του DIN, που συμπίπτουν με την ανάπτυξη μειωμένουνεφρική λειτουργία(Σχήμα 1β), η φθορίζουσα χρωστική 5(6)-CFDA, SE,24 που απορροφάται γρήγορα στα RBC, εγχύθηκε ενδοφλεβίως για να εξεταστεί ο ρυθμός κάθαρσης των RBC στα υποδεικνυόμενα χρονικά σημεία in vivo. Αντιπροσωπευτικά ιστογράμματα, που φαίνονται στο Σχήμα 4α, υποδεικνύουν την αφαίρεση των επισημασμένων ερυθρών αιμοσφαιρίων από την κυκλοφορία και την αντικατάσταση από μη επισημασμένα RBC. Η αυξημένη απώλεια RBC ήταν ήδη εμφανής 3 ημέρες μετά τη χορήγηση της χρωστικής και η κάθαρση των RBC ήταν σημαντικά ταχύτερη σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN μέχρι την ημέρα 37. Την ημέρα 41, z17 τοις εκατό περισσότερα RBC αφαιρέθηκαν από την κυκλοφορία σε αυτά τα ποντίκια σε σύγκριση με υγιή ποντίκια (Εικόνα 4β).

Cistancheβελτιώσεινεφρική λειτουργίακαιοφέληνεφρά

Εικόνες που ελήφθησαν από ένα επίχρισμα αίματος αποκάλυψαν μορφολογικές αλλαγές στα ερυθρά αιμοσφαίρια που προέρχονται από ποντίκια 129S1/SvImJ με ποντίκια DIN (Εικόνα 4γ) και Nphs2Dipod (Συμπληρωματικό Σχήμα S4A). Σε υγιή ποντίκια, τα ερυθρά αιμοσφαίρια εμφανίζουν σχήμα αμφίκυρτου δίσκου. Σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN, παρατηρήσαμε αυξημένο αριθμό στοματοκυττάρων (κόκκινα αστέρια), κυττάρων δακρύων (μαύρο τρίγωνο), σχιστοκυττάρων (μαύρα σημεία) και μικροκυτταρικών κυττάρων (μαύρο βέλος) (Εικόνα 4γ). Τα ποντίκια Nphs2Dipod εμφάνισαν αυξημένη αναλογία σχιστοκυττάρων (μαύρα σημεία, Συμπληρωματικό Σχήμα S4A, κάτω εικόνα, αριστερή πλευρά) και τα κύτταρα ήταν πολυχρωματικά (Συμπληρωματικό Σχήμα S4A, κάτω εικόνα, δεξιά πλευρά).

Για την περαιτέρω διερεύνηση των λειτουργικών αλλαγών των RBC, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις παραμόρφωσης την ημέρα 30 με χρήση εκτατομετρίας.³²Η παραμόρφωση των RBC μειώθηκε σημαντικά σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN καθώς και σε ποντίκια Nphs2Dipod, όπως υποδεικνύεται από έναν μειωμένο δείκτη μέγιστης επιμήκυνσης (EImax) (Εικόνα 4δ και Συμπληρωματικό Σχήμα S4B). Η διατμητική τάση για 50 τοις εκατό (SS1/2) του EImax (Εικόνα 4e) και, επομένως, ο λόγος SS1/2 EImax (Εικόνα 4f) αυξήθηκαν σημαντικά σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN, υποδεικνύοντας πιο άκαμπτα RBC. Το SS1/2 του EImax ήταν παρόμοιο σε ποντικούς Nphs2Dipod (Συμπληρωματικό Σχήμα S4C). Ο λόγος SS1/2 EImax έτεινε να αυξάνεται σε ποντίκια Nphs2Dipod σε σύγκριση με υγιή ποντίκια C57BL/6. Ωστόσο, η διαφορά δεν έφτασε σε στατιστική σημασία (P ¼ 0,06) (Συμπληρωματικό Σχήμα S4D).

Καθώς η έκθεση των ερυθρών αιμοσφαιρίων σε υπερτονικές εξωκυτταρικές καταστάσεις μιμείται in vitro το οσμωτικό περιβάλλον που συναντάται στον μυελό των νεφρών, μπορεί να πραγματοποιηθεί ένα σύμπαν την ημέρα 30 και προσδιορίστηκαν αρκετές οσμωτικές παράμετροι, όπως περιγράφηκε προηγουμένως.³³ Το Omin αντιπροσωπεύει την ωσμωτικότητα στην ελάχιστη παραμορφωσιμότητα των RBC, πέρα ​​από την οποία τα RBC θα λύονται με περαιτέρω μείωση της ωσμωτικότητας. Οι τιμές Omin ήταν υψηλότερες σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN και μετατοπίστηκαν προς τα δεξιά (Εικόνα 5α και δ). Μια παρόμοια τάση προς υψηλότερο Omin παρατηρήθηκε σε ποντικούς Nphs2Dipod (Συμπληρωματικό Σχήμα S4E). Οι τιμές του Ohyper, που αντανακλούν την κατάσταση ενυδάτωσης των κυττάρων, ήταν σημαντικά υψηλότερες σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN (Εικόνα 5β) αλλά ήταν παρόμοιες στα ποντίκια Nphs2Dipod και στα αντίστοιχα ποντίκια ελέγχου (Συμπληρωματικό Σχήμα S4F). Η μέγιστη παραμορφωσιμότητα (EImax) στην ισοτονικότητα είναι το σημείο στο οποίο τα κύτταρα έχουν επιτύχει τη μέγιστη ελλειπτικότητα. Το EImax στην ισοτονικότητα μειώθηκε σημαντικά σε ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN (Εικόνα 5γ), αλλά δεν έδειξε διαφορές στα ποντίκια Nphs2Dipod σε σύγκριση με υγιή ποντίκια C57BL/6 (Συμπληρωματικό Σχήμα S4G). Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν μειωμένη ακεραιότητα και ελαστικότητα της μεμβράνης αλλά και αλλαγές σχήματος σε ποντίκια 129S1/SvImJ και Nphs2Dipod καθώς και υψηλότερη οσμωτική ευθραυστότητα των RBC από ποντίκια 129S1/SvImJ με DIN.

Τα ερυθρά αιμοσφαίρια επαναπρογραμματίζονται μεταβολικά κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνουρικής νεφρικής νόσου σε ποντίκια

Για την καλύτερη κατανόηση των μοριακών προσαρμογών που σχετίζονται με τις αλλαγές στην αφθονία των ερυθρών αιμοσφαιρίων και τη μορφολογία ως συνάρτηση της νεφρικής βλάβης, τα RBC από ποντίκια 129S1/SvImJ με ποντίκια DIN και Nphs2Dipod αναλύθηκαν με μεταβολομική βασισμένη σε φασματομετρία μάζας (Εικόνα 6α και Συμπληρωματικό Σχήμα S5A). Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση, προσδιορίστηκαν τα σχετικά επίπεδα 256 μεταβολιτών για ποντίκια 129S1/SvImJ και ποντίκια Nphs2Dipod. Για να αναλυθούν αυτά τα δεδομένα με συστηματικό τρόπο, πραγματοποιήθηκαν πολυπαραγοντικές αναλύσεις, συμπεριλαμβανομένης της ανάλυσης διάκρισης μερικών ελαχίστων τετραγώνων και της ιεραρχικής ανάλυσης ομαδοποίησης. Είναι ενδιαφέρον ότι η ανάλυση μερικής-ελάχιστων τετραγώνων των μεταβολισμών των RBC και από τα δύο μοντέλα αποκάλυψε παρόμοια μοτίβα ομαδοποίησης.

Συγκεκριμένα, αν και τα δείγματα κατά τη στιγμή της επαγωγής του μοντέλου συγκεντρώθηκαν μαζί με υγιή δείγματα από όλα τα χρονικά σημεία, δείγματα από νεφρωτικά ποντίκια συγκεντρώθηκαν ανεξάρτητα από υγιή δείγματα ελέγχου μαζί με το συστατικό 1 (Εικόνα 6β και Συμπληρωματικό Σχήμα S5B). Σύμφωνα με τα πρότυπα ομαδοποίησης που είναι εμφανή στα 2 μοντέλα, η ιεραρχική ανάλυση ομαδοποίησης των μεταβολομικών δεδομένων για κάθε μοντέλο τόνισε παρόμοιες τάσεις για μεταβολίτες που εμπλέκονται στη διαχείριση του οξειδωτικού στρες, καθώς και νουκλεοτίδια, αμινοξέα, ακυλοκαρνιτίνες και λιπαρά οξέα (Εικόνα 6γ και συμπληρωματικά σχήματα S5C, S6 και S7). Για παράδειγμα, τα επίπεδα αλλαντοΐνης, ενός καταβολίτη πουρίνης και δείκτη οξειδωτικού στρες στα ερυθρά αιμοσφαίρια,³⁴ και η μειωμένη γλουταθειόνη συσσωρεύτηκαν σημαντικά με την πάροδο του χρόνου και στα δύο μοντέλα νεφρωσικών ποντικών, υποδεικνύοντας τη συνεχιζόμενη παραγωγή ενεργών ειδών οξυγόνου και την ενεργοποίηση του συστήματος αντιοξειδωτικής γλουταθειόνης (Εικόνα 6δ και Συμπληρωματικό Σχήμα S5D). Ομοίως, τα επίπεδα του παντοθενικού προδρόμου του συνενζύμου Α (CoA) συσσωρεύτηκαν με την πάροδο του χρόνου (Εικόνα 6ε και Συμπληρωματικό Σχήμα S5E).

Παρόμοια μοτίβα ήταν εμφανή στα επίπεδα των ελεύθερων λιπαρών οξέων δεκαεξανοϊκού οξέος (C16:1), οκταδεκενοϊκού οξέος (C18:1) και εικοσιπεντανοϊκού οξέος (C22:5), αν και κάθε μοντέλο είχε μοναδικά χρονικά μοτίβα (Εικόνα 6στ και Συμπληρωματικό Σχήμα S5F).

Εκτός από τα λιπαρά οξέα, ανταποκρίθηκαν και οι ακυλοκαρνιτίνες, συμπεριλαμβανομένης της υδροξυοκτανοϋλοκαρνιτίνης (AC8-ΟΗ), της υδροξυδεκανοϋλοκαρνιτίνης (AC C10-ΟΗ) και της δωδεκανοϋλ-καρνιτίνης (AC C12:1). στην πρόκληση πρωτεϊνουρικής νεφροπάθειας και στα δύο μοντέλα (Εικόνα 6g και Συμπληρωματικό Σχήμα S5G).

Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι για την επαγωγή πρωτεϊνουρικώνΝεφρική ΝόσοςΣε 2 παρόμοια μοντέλα ποντικιών, τα αυξημένα επίπεδα οξειδωτικού στρες μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στις αλυσίδες ακυλίου στα λιπίδια της μεμβράνης. Επειδή τα ερυθρά αιμοσφαίρια στερούνται της ικανότητας σύνθεσης νέων λιπιδίων, χρησιμοποιούν ένα σύστημα που εξαρτάται από την απομάκρυνση των κατεστραμμένων αλυσίδων ακυλίου με τη μεσολάβηση της φωσφολιπάσης και την αντικατάσταση με άθικτα λιπαρά οξέα. Αναφερόμενο ως κύκλος Lands,35 αυτό το σύστημα εξαρτάται από την ενεργοποίηση της ακυλικής αλυσίδας μέσω σύζευξης με το CoA, το οποίο δημιουργεί μια ισορροπία με την ακυλκαρνιτίνη για αντικατάσταση μεμβράνης36 (Εικόνα 6h και Συμπληρωματικό Σχήμα S5H).

Οι πρωτεϊνουρικοί ασθενείς με ΧΝΝ με αναιμία εμφανίζουν ενισχυμένο θάνατο από RBC

To confirm that PS-exposing RBCs occur also in human CKD, as described earlier,37 we analyzed blood samples from 25 patients treated by our outpatient clinic. To match the mouse models that represent nephrotic syndrome with preserved GFR during the first 10 days, and then advanced CKD with reduced GFR from day 20 onwards (Figure 1 and Supplementary Figure S2), we analyzed 10 patients with primary nephrotic syndrome representing proteinuric CKD with preserved GFR (>60 ml/min ανά 1,73 m2) και 15 ασθενείς με ΧΝΝ με πρωτεϊνουρία νεφρωσικού εύρους και GFR<60 ml/min="" per="" 1.73="">². Τα χαρακτηριστικά του ασθενούς φαίνονται στον Πίνακα 1. Αναιμία που σχετίζεται με νεφρική νόσο, όπως ορίζεται από τη συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης<13.5 g/dl="" in="" men="" and=""><12 g/dl="" in="" women,="" was="" observed="" in="" 4="" of="" the="" 10="" primary="" nephrotic="" patients="" (red="" triangles="" in="" figure="" 7),="" whereas="" 14="" of="" 15="" ckd="" patients="" with="" nephrotic-range="" proteinuria="" and="" reduced="" gfr="" were="" anemic="" (figure="" 7a).="" in="" the="" latter="" group,="" plasma="" epo="" concentrations="" and="" reticulocyte="" production="" index="" were="" not="" increased="" (figure="" 7b="" and="" c),="" consistent="" with="" reduced="" erythropoiesis.="" in="" fluorescence-activated="" cell="" sorting="" analysis,="" primary="" nephrotic="" patients="" and="" patients="" with="" advanced="" ckd="" had="" a="" higher="" rate="" of="" ps-exposing="" cells="" (mean,="" 1.0%="" 0.3%="" and="" 1.4%="" 0.7%,="" respectively)="" compared="" with="" healthy="" subjects="" (mean,="" 0.6%="" 0.1%;="" figure="" 7d).="" rbc="" cell="" death="" in="" patients="" with="" primary="" nephrotic="" syndrome="" and="" advanced="" ckd="" was="" triggered="" by="" higher="" levels="" of="" reactive="" oxygen="" species="" (figure="" 7e)="" and="" increased="" ceramide="" levels="" (figure="" 7f).="" augmented="" intracellular="" calcium="" concentration="" was="" found="" in="" patients="" with="" advanced="" ckd="" (figure="">

Τα ανθρώπινα ερυθρά αιμοσφαίρια από ασθενείς με πρωτοπαθές νεφρωσικό σύνδρομο και προχωρημένη ΧΝΝ έδειξαν μορφολογικές αλλοιώσεις, όπως παρατηρήθηκαν στα μοντέλα ποντικών (Εικόνες 4c και 7j-l και Συμπληρωματικό Σχήμα S4A). Αν και η μορφολογία των ερυθροκυττάρων ήταν φυσιολογική στους μάρτυρες, οι αναιμικοί ασθενείς με πρωτοπαθές νεφρωσικό σύνδρομο και οι ασθενείς με προχωρημένη ΧΝΝ είχαν αυξημένο αριθμό κυττάρων δακρύων (μαύρα τρίγωνα) και εχινοκυττάρων (μαύρες διασταυρώσεις) (Εικόνα 7k και l). Επιπλέον, τα κύτταρα-στόχοι εμφανίστηκαν σε πρωτοπαθείς νεφρωτικούς ασθενείς με αναιμία και σε ασθενείς με προχωρημένη ΧΝΝ (κόκκινοι σταυροί, Εικόνα 7k και l). Όλες οι ομάδες ασθενών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοπαθών νεφρωσικών ασθενών χωρίς αναιμία, είχαν αυξημένη αναλογία σφαιροκυττάρων (μπλε βέλη, Εικόνα 7j–l). Για να αναλυθεί η παραμορφωσιμότητα των ανθρώπινων ερυθρών αιμοσφαιρίων, πραγματοποιήθηκε εκτατομετρία. Σε σύγκριση με υγιείς μάρτυρες, η μέγιστη παραμόρφωση (EImax) μειώθηκε σε ασθενείς με προχωρημένη ΧΝΝ (Εικόνα 7η). Το EImax έτεινε να είναι χαμηλότερο σε ασθενείς με πρωτοπαθές νεφρωσικό σύνδρομο χωρίς να φθάνει σε στατιστική σημασία (Εικόνα 7η). Οι παράμετροι SS1/2, Omin, Ohyper και EImax στην ισοτονικότητα δεν ήταν σημαντικά διαφορετικές μεταξύ υγιών μαρτύρων, πρωτοπαθών νεφρωσικών ασθενών και ασθενών με προχωρημένη ΧΝΝ (Συμπληρωματικό Σχήμα S8A–D).

Οφέλη Cistancheνεφρών και βοηθούν στη ΧΝΝ.

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Η παρούσα μελέτη αποκαλύπτει νέους παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς που οδηγούν σε αναιμία που σχετίζεται με νεφρική νόσο σε 2 μοντέλα πρωτεϊνουρικών ποντικώνΝεφρική Νόσοςμε σοβαρή αναπηρίανεφρική λειτουργία. Η μελέτη μας καταδεικνύει ότι σε αυτά τα μοντέλα, η αναιμία είναι το αποτέλεσμα της μειωμένης διάρκειας ζωής των RBC που προκαλείται από την έκθεση σε PS και την επιταχυνόμενη φαγοκυτταρική κάθαρση. Περιέργως, η αναιμία σε αυτά τα ποντίκια αναπτύχθηκε παρά την διεγερμένη ερυθροποίηση, υποδηλώνοντας ότι η μειωμένη διάρκεια ζωής των RBC, μέσω του αυξημένου θανάτου των κυττάρων RBC, μπορεί να είναι μια εναλλακτική εξήγηση για αυτά τα ευρήματα. Σε αντίθεση με τους ασθενείς με ΧΝΝ με αναιμία (Εικόνα 77), και τα δύο μοντέλα ποντικών χαρακτηρίστηκαν από αυξημένη συγκέντρωση EPO στο πλάσμα. Αυτό μπορεί να υποτεθεί από τη διατήρηση της ικανότητας έκκρισης ΕΡΟ σε αυτά τα μοντέλα που πιθανώς εξοικονομούν τα κύτταρα που εκκρίνουν ΕΡΟ που βρίσκονται στο διάμεσο τμήμα του νεφρού. Η αυξημένη έκκριση EPO σε αυτά τα μοντέλα, ωστόσο, δεν αναιρεί το συμπέρασμα ότι ο θάνατος των ερυθρών κυττάρων είναι σημαντικός παράγοντας στην παθογένεση της αναιμίας που σχετίζεται με νεφρική νόσο. Αντίθετα, η διέγερση της ερυθροποίησης από αυξημένη έκκριση EPO μπορεί να θεωρηθεί ως αντισταθμιστικός μηχανισμός για τον αυξημένο θάνατο των RBC που προκαλείται απόνεφρική ανεπάρκειασε αυτά τα μοντέλα. Μαζί με αυτές τις γραμμές, αυξημένη εξωμυελική ερυθροποίηση με αυξημένο όγκο σπλήνας παρατηρήθηκε πρόσφατα σε ένα άλλο πρωτεϊνουρικό μοντέλο ποντικού με αναιμία.³⁸

Σε ασθενείς με πρωτεϊνουρική ΧΝΝ και συνοδό αναιμία, παρατηρήσαμε επίσης αυξημένο ποσοστό ερυθρών αιμοσφαιρίων που εκτίθενται σε PS μαζί με υψηλότερα επίπεδα ενεργών ειδών οξυγόνου και κεραμιδίου. Αυτό υποδηλώνει ότι ο επιταχυνόμενος θάνατος των ερυθρών αιμοσφαιρίων μπορεί να εμπλέκεται στην παθογένεση της αναιμίας που σχετίζεται με τη νεφρική νόσο στην ανθρώπινη ΧΝΝ. Οι συγκεντρώσεις της EPO στο πλάσμα και ο δείκτης παραγωγής δικτυοερυθροκυττάρων δεν αυξήθηκαν σε αναιμικούς ασθενείς με ΧΝΝ, υποδεικνύοντας μειωμένη ερυθροποίηση, η οποία σε συνδυασμό με τον θάνατο των RBC αναμένεται να επιδεινώσει την αναιμία που σχετίζεται με τη νεφρική νόσο. Οι λόγοι για την απώλεια της έκκρισης ΕΡΟ του νεφρού στην ανθρώπινη ΧΝΝ παραμένουν ασαφείς. Είναι αξιοσημείωτο ότι αν και δεν είχαν αναιμία όλοι οι ασθενείς με φυσιολογικό GFR, αυτοί με μειωμένο GFR ήταν όλοι αναιμικοί, γεγονός που υποδηλώνει μια επίδραση μακροχρόνιας και προχωρημένης ΧΝΝ. Συγκεκριμένα, το σχετικό έλλειμμα EPO στη ΧΝΝ μπορεί να ξεπεραστεί με τη χρήση της νέας κατηγορίας αναστολέων της προλυλ υδροξυλάσης,³⁹υποδηλώνοντας διαταραγμένη αίσθηση οξυγόνου ως πιθανή αιτία υποέκκρισης ΕΡΟ.

Cistancheβελτιώσεινεφρική λειτουργίαs και βοήθεια με ΧΝΝ.

Τα δεδομένα μας καταδεικνύουν μειωμένη παραμόρφωση των RBC και στα δύο μοντέλα πρωτεϊνουρικής νεφροπάθειας ποντικών, η οποία μπορεί να σχετίζεται άμεσα με αυξημένα επίπεδα κυτταροπλασματικού Ca2þ.⁴⁰ Μαζί, αυτοί οι μηχανισμοί θα μπορούσαν να δράσουν συντονισμένα για να διευκολύνουν την επαγωγή του θανάτου των ερυθρών κυττάρων και την απομάκρυνση των γηρασμένων και τραυματισμένων ερυθρών αιμοσφαιρίων από την κυκλοφορία του αίματος.¹⁵Επιπλέον, παρατηρήσαμε μεταβολικό επαναπρογραμματισμό σε αυτά τα κύτταρα, ενδεικτικό του οξειδωτικού στρες και της αναδιαμόρφωσης των λιπιδίων της μεμβράνης. Αν και το CoA και το ακυλο-CoA δεν μετρήθηκαν απευθείας σε αυτά τα δείγματα, μετατρέπονται ενεργά στα RBC σε ακυλοκαρνιτίνες από την καρνιτίνη παλμιτοϋλ τρανσφεράση.³⁶Τα επίπεδα συσσώρευσης της τελευταίας κατηγορίας ένωσης υποδηλώνουν ενεργοποίηση αυτών των μηχανισμών στη νεφροπάθεια, καθώς αυτοί οι μεταβολίτες δεν μεταφέρονται εύκολα μέσω των μεμβρανών των RBC.⁴¹ Σε περαιτέρω υποστήριξη, παρατηρήσαμε συσσώρευση και στα δύο μοντέλα προδρόμων CoA, συμπεριλαμβανομένου του παντοθενικού, το οποίο προσλαμβάνεται⁴²και μεταβολίζεται⁴³από τα ερυθρά αιμοσφαίρια, παράλληλα με την αύξηση των ελεύθερων λιπαρών οξέων και τη μείωση της ελεύθερης καρνιτίνης. Είναι ενδιαφέρον ότι προηγουμένως διαπιστώσαμε ότι αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν σε συνδυασμό με τα υπερφυσιολογικά επίπεδα του ενδοκυτταρικού Ca2þ.¹⁶Αν και αυτά τα αποτελέσματα δημιουργήθηκαν ex vivo, αναφέρουμε εδώ παρόμοιες αποκρίσεις in vivo. Επιπλέον, οι ακυλκαρνιτίνες είναι ικανές να ρυθμίζουν άμεσα τις ιδιότητες της μεμβράνης⁴⁴και συσχετίζονται με την παραμορφωσιμότητα των RBC^,45, καθώς και ωσμωτική και οξειδωτική αιμόλυση.⁴⁶Η μη συζευγμένη ελεύθερη καρνιτίνη προάγει την παραμόρφωση της μεμβράνης μέσω της μεσολάβησης των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των πρωτεϊνών της μεμβράνης.⁴⁷ Οι παρατηρήσεις μας για σημαντικά μειωμένα επίπεδα καρνιτίνης σε ερυθρά αιμοσφαίρια από ποντίκια με νεφροπάθεια, πιθανώς λόγω αυξημένης κατανάλωσης για την παραγωγή ακυλκαρνιτινών, μπορεί να συμβάλλουν στις εξασθενημένες ρεολογικές παραμέτρους που παρατηρήσαμε παράλληλα.

Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν κοινούς μηχανισμούς που οδηγούν σε θάνατο RBC σε ποντίκια με ανεπάρκεια τόσο DIN όσο και ποδοκίνης, που μπορεί να σχετίζεται τόσο με πρωτεϊνουρία νεφρωσικού εύρους όσο και, πιο σημαντικό, με την ανάπτυξη σοβαρήςνεφρική ανεπάρκειαστα μοντέλα ποντικιών που παρατηρήθηκαν από την 20η ημέρα και μετά. Στους ανθρώπους, η προχωρημένη ΧΝΝ με μειωμένο GFR είναι ισχυρός προγνωστικός παράγοντας αναιμίας,⁴⁸και η διέγερση του θανάτου των RBC θα μπορούσε να σχετίζεται με το ουραιμικό περιβάλλον. Κάποιος πρέπει να αναγνωρίσει ότι σε προχωρημένη ΧΝΝ, πολλοί παράγοντες και διαταραχές μπορεί να παίζουν ρόλο και να προάγουν την αναιμία που σχετίζεται με τη νεφρική νόσο. Η συμβολή της βαριάς πρωτεϊνουρίας στη διέγερση του θανάτου των RBC παραμένει ασαφής, αλλά, αν και δεν έχει αποδειχθεί, μπορεί να περιλαμβάνει παράγοντες που χάνονται στα ούρα, όπως η τρανσφερίνη ή άλλοι που ρυθμίζουν τον μεταβολισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων.⁴⁹Μέχρι στιγμής, η τρέχουσα θεραπεία της αναιμίας που σχετίζεται με νεφρική νόσο επικεντρώνεται στην αύξηση της ερυθροποίησης με υποκατάσταση σιδήρου ή EPO,⁵⁰με εφαρμογή από του στόματος σταθεροποιητών πρωτεϊνικών παραγόντων που προκαλούν υποξία,⁵¹ή με από του στόματος ή ενδοφλέβια χορήγηση σιδήρου.⁵²Ωστόσο, αυτές οι θεραπείες δεν λαμβάνουν υπόψη αυξημένο θάνατο από RBC. Σε μια προηγούμενη συγχρονική μελέτη σε ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση και περιτοναϊκή κάθαρση, βρήκαμε ότι οι ασθενείς με υψηλότερο ποσοστό ερυθρών αιμοσφαιρίων που εκτίθενται σε PS υποβλήθηκαν σε θεραπεία με υψηλότερες δόσεις EPO.¹⁴ Επομένως, η βελτίωση του θανάτου των ερυθρών κυττάρων υπόσχεται να είναι μια πιθανή θεραπευτική προσέγγιση στη θεραπεία της αναιμίας που σχετίζεται με νεφρική νόσο. Σε αυτό το πλαίσιο, η ανασταλτική δράση διαφόρων φαρμακολογικών παραγόντων στον θάνατο των ερυθρών κυττάρων53 απαιτεί περαιτέρω μελέτες σε ανθρώπους και ζώα.

Συμπερασματικά, ο αλλοιωμένος κυτταρικός μεταβολισμός συμβάλλει στη δυσλειτουργία των ερυθρών αιμοσφαιρίων, στον ενισχυμένο θάνατο των ερυθρών αιμοσφαιρίων και ως εκ τούτου στην αναιμία σε μοντέλα ποντικών με πρωτεϊνουρική ΧΝΝ, παρά τα αυξημένα επίπεδα EPO στον ορό. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης μπορεί να εξηγήσουν εν μέρει τους μηχανισμούς αναιμίας που σχετίζονται με τη ΧΝΝ στους ανθρώπους.

Cistanche οφέληνεφρική λειτουργία και βοήθεια με ΧΝΝ.

ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ

Αν και δεν σχετίζονται με το περιεχόμενο των άρθρων, η ADA και η TN είναι ιδρυτές της Omix Technologies, Inc. Όλοι οι άλλοι συγγραφείς δεν δήλωσαν ανταγωνιστικά συμφέροντα.

ΔΗΛΩΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Τα δεδομένα θα διατίθενται κατόπιν εύλογου αιτήματος.

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Οι συγγραφείς αναγνωρίζουν την εξειδικευμένη τεχνική βοήθεια της Andrea Janessa. Αυτές οι μελέτες υποστηρίχθηκαν από επιχορήγηση από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών προς την RB (BI 2149/2-1) και την FA (AR 1092/2-2). Το LS υποστηρίχθηκε από μια επιχορήγηση Interdisziplinäres Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) από την ιατρική σχολή του Πανεπιστημίου Tübingen. Το SMQ υποστηρίχτηκε από πόρους από τις Canadian Blood Services. Ως προϋπόθεση για τη χρηματοδότηση της καναδικής κυβέρνησης, αυτή η έκθεση πρέπει να περιέχει τη δήλωση "Οι απόψεις που εκφράζονται εδώ δεν αντιπροσωπεύουν απαραίτητα την άποψη της ομοσπονδιακής κυβέρνησης του Καναδά".

ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΩΝ

Η RB και η FA σχεδίασαν τη μελέτη. Η συλλογή δεδομένων πραγματοποιήθηκε από RB, TN, MG, TD, DE, MW, LS, MX, JMB, MZK, KO, LK, IG-M και BF.

Διεξήχθησαν στατιστικές αναλύσεις με RB, TN, MG, TD, LS, JMB, LK, IG-M και ADh. και τα στοιχεία δημιουργήθηκαν από RB, TN, MZK, IG-M, LQ-M, BF και ADh. RB, TN, ADA, MG, BNB, LS, AS, TB, MS, ALB, FG, SMQ,

και η FA ερμήνευσε τα δεδομένα. Το χειρόγραφο γράφτηκε, αναθεωρήθηκε και επιμελήθηκε οι RB, TN, ADA, MG, BNB, TB, ALB, FG, SMQ και FA.

ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

Συμπληρωματικό αρχείο (PDF)

Συμπληρωματικά Υλικά και Μέθοδοι.

Εικόνα S1. Πειραματικός σχεδιασμός των μελετών σε ποντίκια 129S1/SvImJ και Nphs2Dipod.

Εικόνα S2. Διαγραφή της έκφρασης της ποδοκίνης και των χαρακτηριστικών του νεφρωσικού συνδρόμου σε ποντικούς Nphs2Dipod.

Εικόνα S3. Μειωμένο ποσοστό επιβίωσης ερυθρών αιμοσφαιρίων σε πειραματικό νεφρωσικό σύνδρομο σε ποντικούς Nphs2Dipod.

Εικόνα S4. Τροποποιημένη μορφολογία και μειωμένη παραμόρφωση των ερυθρών αιμοσφαιρίων σε ποντικούς Nphs2Dipod.

Εικόνα S5. Το Metabolomics υποδεικνύει τη συσσώρευση οξειδωτικού στρες και την ενεργοποίηση της αναδιαμόρφωσης των λιπιδίων της μεμβράνης εντός των ερυθρών αιμοσφαιρίων σε ποντικούς Nphs2Dipod.

Εικόνα S6. Η μεταβολομική υποδεικνύει αλλοιωμένο μεταβολισμό εντός των ερυθρών αιμοσφαιρίων που λαμβάνονται από ποντικούς 129S1/SvImJ.

Εικόνα S7. Η μεταβολομική υποδεικνύει αλλοιωμένο μεταβολισμό εντός των ερυθρών αιμοσφαιρίων που ελήφθησαν από ποντικούς Nphs2Dipod.

Εικόνα S8. Το διατμητικό στρες στο μισό της μέγιστης παραμόρφωσης των ερυθρών αιμοσφαιρίων (RBC) και η οσμωτική ευαισθησία των RBC δεν διαφέρουν σημαντικά στο πρωτοπαθές νεφρωσικό σύνδρομο και σε προχωρημένους ασθενείς με χρόνια νεφρική νόσο (ΧΝΝ).

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1. Finkelstein FO, Story K, Firanek C, et al. Ποιότητα ζωής που σχετίζεται με την υγεία και επίπεδα αιμοσφαιρίνης σε ασθενείς με χρόνια νεφρική νόσο. Clin J Am Soc Nephrol. 2009; 4:33–38.

2. Ευστρατιάδης Γ, Κωνσταντίνου Δ, Χύτας Ι, κ.ά. Σύνδρομο καρδιονεφρικής αναιμίας. Ιπποκράτεια. 2008; 12:11–16.

3. Staples AO, Wong CS, Smith JM, et al. Αναιμία και κίνδυνος νοσηλείας σε παιδιατρική χρόνια νεφρική νόσο. Clin J Am Soc Nephrol. 2009; 4: 48–56.

4. Kurella Tamura Μ, Vittinghoff Ε, Yang J, et αϊ. Αναιμία και κίνδυνος γνωστικής έκπτωσης στη χρόνια νεφρική νόσο. BMC Nephrol. 2016; 17:13.

5. Toft G, Heide-Jørgensen U, van Haalen Η, et al. Αναιμία και κλινικά αποτελέσματα σε ασθενείς με μη εξαρτώμενη από αιμοκάθαρση ή εξαρτώμενη από αιμοκάθαρση σοβαρή χρόνια νεφρική νόσο: μια μελέτη βασισμένη στον πληθυσμό της Δανίας. J Nephrol. 2020; 33:147-156.

6. Geddes CC. Παθοφυσιολογία νεφρικής αναιμίας. Μεταμόσχευση Nephrol Dial. 2018; 34:921–922.

7. Artunc F, Risler T. Συγκεντρώσεις ερυθροποιητίνης ορού και αποκρίσεις στην αναιμία σε ασθενείς με ή χωρίς χρόνια νεφρική νόσο. Μεταμόσχευση Nephrol Dial. 2007; 22:2900-2908.

8. Erslev AJ, Besarab A. Ερυθροποιητίνη στην παθογένεση και τη θεραπεία της αναιμίας της χρόνιας νεφρικής ανεπάρκειας. Kidney Int. 1997, 51:622-630.

9. Wish JB, Aronoff GR, Bacon BR, et al. Θετικό ισοζύγιο σιδήρου στη χρόνια νεφρική νόσο: πόσο είναι πολύ και πώς να το καταλάβετε; Am J Nephrol. 2018; 47:72–83.

Howard RL, Buddington B, Alfrey AC. Απέκκριση λευκωματίνης ούρων, τρανσφερίνης και σιδήρου σε διαβητικούς ασθενείς. Kidney Int. 1991; 40:923-926.

Και τα λοιπά.