Коагулација, рецептори активирани протеазом и дијабетесна болест бубрега: лекције мишева са недостатком ЕНОС-а

Ендотелна синтаза азот оксидаПознато је да дисфункција (еНОС) погоршава прогресију и прогнозудијабетесна болест бубрега(ДКД). Један од механизама помоћу којих се то постиже је да су ниски нивои еНОС-а повезани са хиперкоагулабилношћу, што промовише повреду бубрега. У каскади екстринзичне коагулације, ткивни фактор (фактор ИИИ) и низводни фактори коагулације, као што је активни фактор Кс (ФКСа), погоршавају упалу активацијом рецептора активираних протеазом (ПАР). Недавно је показано да недостатак или смањена експресија еНОС код дијабетичких мишева, као модел узнапредовалог ДКД, повећава нивое фактора бубрежног ткива и ПАР1 и2 експресије у њиховим бубрезима. Штавише, фармацеутска инхибиција или генетска делеција фактора коагулације или ПАР-апобољшано запаљење у ДКДкод мишева којима недостаје еНОС. У овом прегледу, сумирамо однос између еНОС-а, коагулације и ПАР-а и предлажемо нову терапијску опцију за управљањепацијенти са ДКД. 

Кључне речи: дијабетичка гломерулосклероза; фактор Кса; упала; ткивни фактор

КЛИКНИТЕ ОВДЕ ДА ДОБИЈЕТЕ ПРИРОДНИ ОРГАНСКИ ЕКСТРАКТ ЦИСТАНЦХЕ СА 25% ЕХИНАКОЗИДА И 9% АКТЕОЗИДА ЗА ФУНКЦИЈУ БУБРЕГА

Вецистанцхе услуга подршке - највећи извозник цистанцхе у Кини:

Е-пошта:wallence.suen@wecistanche.com

Вхатсапп/тел:+86 15292862950

Купите за више детаља о спецификацијама:

хттпс://ввв.кјцистанцхе.цом/цистанцхе-схоп

Увод

Број пацијената садијабетесна болест бубрега(ДКД) расте широм света (де Боер ет ал. 2011; Каинз ет ал. 2015; Огуртсова ет ал. 2017). ДКД је један од главних узрока морталитета код пацијената са дијабетичким компликацијама (Афкариан ет ал. 2013). Штавише, ДКД је прогресиван и главни је узрокболест бубрега у завршној фазизахтевајућитерапија замене бубрега(Грегг ет ал. 2014; Лиианаге ет ал. 2015). у Јапану,дијабетичка нефропатијачини више од 39% нових пацијената на дијализи (Нитта ет ал. 2020). Стогаразвој нових терапијскихпотребне су опције за управљање пацијентима са ДКД.

Све је веће интересовање за улогу коагулационог система уПатогенеза ДКД.Хиперкоагулабилностје повезан са ДКД (Голдберг 2009; Домингуети ет ал. 2016). Показало се да је повишен ниво фибриногена у крви повезан са ниском процењеном брзином гломеруларне филтрације, високом протеинуријом и тешком хистолошком повредом, и био је предиктор прогресије у завршној фази болести бубрега (Далла Вестра ет ал. 2005; Пан ет ал. други 2018; Зханг и други 2018). Неке студије су показале корелацију између нивоа Д-димера, производа разградње фибрина, и бубрежне дисфункције код ДКД (Домингуети ет ал. 2018; Пан ет ал. 2018). Хиперкоагулабилност код ДКД је вероватно одређена више фактора. На пример, систем ренин-ангиотензин-алдостерон активира ткивни фактор (ТФ, фактор ИИИ) и повећава тромботичке догађаје (Диелис ет ал. 2005). Иначе, хипергликемија, дислипидемија, запаљење или ендотелна дисфункција су укључени у протромботичко стање под патогенезом ДКД (Голдберг 2009).

Ендотелна дисфункција је присутна код ДКД која напредује до микроваскуларних компликација (Голдберг 2009; Накагава ет ал. 2011). Оштећена производња ендотелне синтазе азот оксида (еНОС) или смањена активност еНОС (нпр. поремећена фосфорилација еНОС) је обележје ендотелне дисфункције код ДКД (Накагава ет ал. 2011; Цхенг ет ал. 2012). Показали смо да је губитак експресије еНОС повезан са повишењем нивоа ТФ и активношћу екстринзичног система коагулације (Ли ет ал. 2010; Ванг ет ал. 2011а), што је уско повезано са тромботичким догађајима код пацијената са хроничним бубрезима. болести (Колацхалама ет ал. 2018).

Поред повећаног ризика од тромботичних догађаја, коагулационе протеазе, као што су активни фактор ФВИИ (ФВИИа), активни фактор (ФКСа) и тромбин, који су присутни у каскади екстринзичне коагулације, посредују у повреди ткива преко рецептора активираног протеазом ( Механизам зависан од ПАР) (Мадхусудхан ет ал. 2016; Посма ет ал. 2019). У овом прегледу сумирамо налазе добијене од дијабетичких мишева којима недостаје еНОС и расправљамо о односу између пута коагулације-ПАР, нивоа еНОС-а и патогенезе ДКД.

Фактор ткива/пут рецептора активираних протеазом

Фактор ткива (ТФ), познат као фактор ИИИ, је трансмембрански протеин од 47 кДа који је у интеракцији са фактором ВИИ (ФВИИ) (Гровер и Мацкман 2018). ТФ/ФВИИа комплекс је активатор каскаде екстринзичне коагулације и катализује активацију ФКС и ФИКС. ФКСа и активирани кофактор В (ФВа) формирају протромботски комплекс који ствара тромбин. Коначно, тромбин претвара фибриноген у фибрин, што доводи до стварања тромба (Гровер и Мацкман 2018). ТФ се експримира и у васкуларним глатким мишићним ћелијама и у адвенцијалним фибробластима. Под инфламаторним условима, његова експресија се индукује у ендотелним ћелијама или циркулишућим ћелијама као што су моноцити (Øстеруд и Бјøрклид 2006).

Рецептори активирани протеазом (ПАР) су чланови суперфамилије рецептора везаних за Г-протеин, која се састоји од четири ПАР протеина (ПАР1-4). ПАР се подвргавају цепању протеазама на Н-терминалном крају и активирају се након везивања за нови Н-терминус који садржи везан лиганд. Четири члана ПАР (ПАР1-4) се активирају специфичним коагулационим протеазама: комплекс ТФ и ФВИИа активира ПАР2, фактор Кса активира и ПАР1 и ПАР2, а тромбин активира ПАР1, ПАР3 и ПАР4 (Цамерер ет ал. 2000; Цоугхлин 2005; Ротхмеиер и Руф 2012; Зхао ет ал. 2014). Однос између ТФ, коагулационих протеаза и ПАР је приказан на слици 1.

Познато је да су ПАР-и широко експримирани у бубрежним ћелијама и да су укључени у патофизиологију оштећења бубрега. И ПАР1 и ПАР2 су експримирани у гломеруларним ендотелним ћелијама, мезангијалним ћелијама и тубуларним ћелијама бубрега добијеним од људи или миша; ПАР2, ПАР3 и ПАР4 су експримирани у хуманим подоцитима; ПАР1, ПАР3 и ПАР4 су експримирани у мишјим подоцитима (Танака ет ал. 2005; Весеи ет ал. 2005; Мадхусудхан ет ал. 2012; Донг ет ал. 2015; Мадхусудхан ет ал. 2016).

Иако су доказани штетни или заштитни ефекти ПАР-а код повреде бубрега, подаци који се акумулирају сугеришу да ПАР-ови погоршавају упалу стимулишући производњу цитокина и хемокина (Ротхмеиер и Руф 2012; Исерманн 2017; Посма ет ал. 2019). У складу са овим налазом, ПАР1 и ПАР2 агонисти промовишу експресију инфламаторних медијатора, као што су моноцитни хемотактички протеин 1 (МЦП1) и инхибитор активатора плазминогена-1 (ПАИ-1), и профибротичких молекула у ендотелној , мезангијалне и тубуларне ћелије бубрега (Весеи ет ал. 2005; Весеи ет ал. 2013; Еллингхаус ет ал. 2016; Ваасдорп ет ал. 2016; Ое ет ал. 2019). У ин виво студијама, недостатак ПАР1 или присуство ПАР1 инхибитора смањио је упалу код модела гломерулонефритиса у облику полумесеца или опструктивне повреде бубрега (Цуннингхам ет ал. 2000; Ваасдорп ет ал. 2019; Лок ет ал. 2020). Слично, терапеутски ефекти инхибиције ПАР2 код повреда бубрега били су праћени смањењем запаљења у бубрезима (Хаиасхи ет ал. 2016; Ду ет ал. 2017; Хан ет ал. 2019; Ватанабе ет ал. 2019).

Полиморфизми ендотелне синтазе азот оксида у ДКД

Ендотелна синтаза азот оксида (еНОС) је једна од три изоформе НОС и доприноси производњи НО у васкуларном ендотелу (Валфорд и Лосцалзо 2003). НО који производи еНОС у васкуларном ендотелу игра кључну улогу у регулисању васкуларне релаксације, против упале и превенције стварања тромба (Валфорд и Лосцалзо 2003). Оштећена експресија еНОС-а повезана је са развојем ДКД. Недавно спроведене мета-анализе на људима су откриле да су Г894Т (рс1799983), Ц-786Т (рс2070744) и интрон 4б/4а (рс869109213) у еНОС (НОС3) генима блиско повезани са развој ДКД (Делламеа ет ал. 2014; Зханг ет ал. 2015; Донг ет ал. 2018). Од ових варијанти, улога полиморфизма Г894Т (Глу298Асп) у функцији еНОС-а је добро окарактерисана. Смањена производња акумулације НО или нитрита је индикована у трансфектованим ЦХО ћелијама са 298Асп у поређењу са онима са 298Глу (Ноири ет ал. 2002). Заједно, ови резултати указују да је смањена производња НО услед дисфункције еНОС-а важна за напредовање ДКД-а код људи.

Слика 1. Однос између фактора коагулације и рецептора активираних протеазом (ПАР). У каскади екстринзичне коагулације, ткивни фактор (ТФ) и активни ФВИИ (ФВИИа) комплекс активира рецептор 2 (ПАР2) активиран протеазом, активни ФКС (ФКСа) активира и ПАР1 и ПАР2, а тромбин циља ПАР1, ПАР3 и ПАР4. Цепање Н-терминалне секвенце ПАР-а коагулационим протеазама открива нову Н-терминалну секвенцу која делује као везани лиганд и промовише упалу.

Дијабетички мишеви којима недостаје еНОС као модел људске дијабетичке нефропатије

Успостављање поузданих претклиничких модела који личе на људски ДКД је од суштинског значаја за проучавање нових терапијских опција. На основу доказа који показују повезаност између еНОС полиморфизма и ДКД, неколико студија је показало да су еНОС нокаут модели типа И и типа ИИ ДМ неки од успешних модела који опонашају хуману ДКД (Бросиус ет ал. 2009; Азусхима ет ал. 2018). Показано је да дијабетички мишеви изазвани стрептозотоцином који немају еНОС развијају тешку албуминурију, мезангијалну експанзију, задебљање базалне мембране гломерула и артериоларну хијалинозу, која личи на хумани ДКД (Накагава ет ал. 2007). Слично, дијабетички мишеви типа ИИ (дб/дб) којима недостаје еНОС показали су тешку гломерулосклерозу и албуминурију (Зхао ет ал. 2006).

Повишен ТФ код дијабетичких мишева којима недостаје еНОС

НО инхибира формирање тромба и агрегацију тромбоцита (Валфорд и Лосцалзо 2003). Пошто је формирање гломеруларног тромба примећено код дијабетичких мишева којима недостаје еНОС (Накагава ет ал. 2007), оштећена експресија еНОС је вероватно повезана са повећањем коагулације зависне од ТФ. Повезаност између еНОС и ТФ у ДКД је обрађена у нашим претходним извештајима (Ли ет ал. 2010; Ванг ет ал. 2011а; Ое ет ал. 2016) (слика 2).

Смањена или недостатак експресије еНОС-а повећава активност ТФ бубрега код дијабетичких Акита мишева

Карактерисали смо експресију ТФ код дијабетичких Акита (Инс2Акита/+) мишева, модела ДМ типа И, са различитим нивоима експресије еНОС (еНОС+/+, еНОС+/- и еНОС-/-) (Ванг ет ал. 2011а). Открили смо да је тежина ДКД-а повезана са смањеном експресијом еНОС-а. Излучивање албумина у урину, гломерулосклероза и смањење брзине гломеруларне филтрације су погоршани следећим редоследом: еНОС+/+; Инс2Акита/+ < еНОС+/-; Инс2Акита/+ < еНОС-/-; Инс2Акита/+. Занимљиво је да су експресија и активност ТФ бубрега повећане у еНОС+/-; Инс2Акита/+ и еНОС-/-; Инс2Акита/+ мишеви у поређењу са онима у еНОС+/+; Инс2Акита/+ мишеви. Депозиција гломеруларног фибрина је такође била изузетна код еНОС+/-; Инс2 Акита/+ и еНОС-/-; Инс2 Акита/+ мишеви. Штавише, експресија реналне Тф мРНА била је у корелацији са озбиљношћу болести, излучивањем албумина у урину и експресијом реналних инфламаторних цитокина.