Различити обрасци фиброзе бубрега указују на повреду различитих бубрежних преграда
Mar 20, 2022
Апстрактан:Фифиброза бубрега је уобичајена манифестација и обележје широког спектра хроничних болестиобољење бубрега(ЦКД) који се појављује у различитим морфолошким обрасцима, што указује на различите патогене узроке. Широки макроскопски видљиви ожиљци су последице тешке фокалне повреде и потпуне деструкције паренхима, што одражава одговор на зарастање ране као последицу инфаркта. Убубрег,хронична повреда гломерула доводи до атрофије одговарајућег тубула, дегенерације овог специфичног нефрона и на крају до интерстицијске фифиброзе/тубуларне атрофије (ИФ/ТА). У поређењу са овим фокалним заменским ожиљком изазваним гломерулом, изгледа да је дифузна фифиброза независна од тубуларне атрофије другачији патогени процес.БубрегЧини се да се фифиброза развија на начин специфичан за компартмент, али остаје неухватљиво да ли фокална и дифузна фифиброза има различите карактеристике повезане са другим гломеруларним или тубулоинтерстицијским лезијама. У овој студији, имали смо за циљ да анализирамо реналне фибротичне обрасце који се односе на бубрежне лезије, које директно доприносе реналној фиброгенези, разоткривању фиброзних образаца и манифестација након оштећења различитих одељења бубрега. Паттернс офбубрегафифиброза је анализирана на експерименталним моделима ЦКД и различитих бубрежних патологија у корелацији са хистопатолошким и ултраструктурним налазима. После индукције изолованог полумесечастог гломерулонефритиса (ГН) у нефротоксичном серум-нефритису (НТН), хронично оштећење гломерула резултирало је претежно фокалном фифиброзом у близини атрофичних тубула. Насупрот томе, коришћење унилатералне опструкције уретера (УУО) као модела примарне повреде тубулоинтерстицијалног одељка открило је дифузну фифиброзу као преовлађујући образац хроничних лезија. Коначно, нефропатија изазвана фолном киселином (ФАН) као модел примарне тубуларне повреде са узастопном тубуларном атрофијом независно од хроничног оштећења гломерула подједнако је индуковала преовлађујући фокални ИФ/ТА. Анализом неколико бубрежних патологија, наши подаци такође сугеришу да се чини да фокална и дифузна фифиброза доприносе као хроничне лезије код већине људских бубрежних болести, углавном присутне у ГН-у повезаним са антинеутрофилним цитоплазматским антителима (АНЦА), лупус нефритису и ИгА нефропатији ( ИгАН). Фокални ИФ / ТА је корелирао са оштећењем гломерула и иреверзибилном повредом нефрона, док је дифузна фифиброза у АНЦА ГН била експлицитно повезана са интерстицијском упалом независно од оштећења гломерула и губитка нефрона. Ултраструктурна анализа фокалне ИФ/ТА у односу на дифузну фифиброзу открила је различите композиције матрикса, додатно подржане различитим колагенским потписима у скуповима података транскриптома. Што се тиче дуготрајног бубрежног исхода, само је обим фокалног ИФ/ТА био у корелацији са развојем завршног стадијумаобољење бубрега(ЕСКД) у АНЦА ГН. Насупрот томе, дифузнобубрегафифиброза није била повезана са дуготрајним бубрежним исходом. У закључку, овде пружамо доказе да је фокусни образацбубрегаизгледа да је фифиброза повезана са губитком нефрона и заменом ожиљака. Насупрот томе, дифузни образац одбубрегаЧини се да је фифиброза резултат примарне интерстицијске упале и повреде.
Кључне речи:образац фиброзе; фиброза бубрега; повреда бубрега; тубуларна атрофија; упала; системски васкулитис
ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ ИНФЕКЦИЈУ БУБРЕГА/БУБРЕГА
Увод
Фифиброза бубрега је уобичајена манифестација и обележје широког спектра хроничних болестиболести бубрега(ЦКД) што доводи до завршне фазеобољење бубрега(ЕСКД), без обзира на основну етиологију [1]. Генерално, фифиброза бубрега (или тубулоинтерстицијска фифиброза) представља хистоморфологију депозиције екстрацелуларног матрикса (ЕЦМ) у свим стадијумима ЦКД.Бубрегфифиброза се може појавити у различитим морфолошким обрасцима, што указује на друге патогене узроке [2]. Широки макроскопски видљиви ожиљци су последице тешке фокалне повреде и потпуне деструкције паренхима, што одражава одговор на зарастање ране као последицу инфаркта [3]. Убубрега, хронична повреда гломерула доводи до атрофије одговарајућег тубула, дегенерације овог специфичног нефрона и на крају до интерстицијске фифиброзе/тубуларне атрофије (ИФ/ТА) [4,5]. У поређењу са овим фокалним заменским ожиљком изазваним гломерулом, фифиброза независна од тубуларне атрофије (у даљем тексту, која се назива дифузна фифиброза) изгледа као другачији патогени процес [6,7]. Тубуларна атрофија се дефинише као губитак специјализованог транспортног и метаболичког капацитета и типично је карактеришу мале тубуле, епителне ћелије са бледом цитоплазмом или проширене веома танке тубуле. За разлику од нашег разумевања фифиброзе као ожиљног ткива које представља некомплетан процес поправке бубрега, дифузна фифиброза се сматра активним фактором прогресије ЦКД, што се у суштини заснива на запажању да је опадање бубрежне функције ближе корелира са тубулоинтерстицијском фиброзом, а не са са оштећењем гломерула [8–11]. На основу горњих концепата,бубрегао фифибрози се говори или као о механизму непотпунебубрегапоправку или активни допринос прогресији ЦКД [12,13].БубрегЧини се да се фифиброза развија на начин специфичан за компартмент, али остаје неухватљиво да ли фокална ИФ/ТА или дифузна фифиброза имају различите карактеристике повезане са другим гломеруларним или тубулоинтерстицијским лезијама. У овој студији, имали смо за циљ да анализирамо реналне фибротичне обрасце који се односе на горепоменуте бубрежне лезије (нпр. гломеруларне, тубуларне и интерстицијалне лезије), које директно доприносе фиброгенези бубрега.
Материјали и методе
2.1. ЖивотињеСве експерименталне студије на животињама су спроведене уз одобрење Институционалне комисије за негу и употребу животиња Медицинског центра Бетх Исраел Деацонесс (БИДМЦ) и Универзитетског медицинског центра Гетинген у складу са смерницама АРРИВЕ [14]. Експериментални протоколи су детаљно описани у наставку. Величина узорка од н=5 мишева у свакој групи није била формално напајана или унапред одређена. 2.2. Нефротоксични серум-нефритис (НТН) Сваки миш је првобитно претходно имунизован са 200 µг овчијег ИгГ (Цапралогицс, Гилбертвилле, ИА, САД) у 200 µЛ комплетног Фреундовог адјуванса (Сигма, Ст. Лоуис, МО, САД) са Л40 интравенозно убризганим нефротоксични серум 5, 6 и 7 дана након преимунизације. Експерименти су завршени 63 дана након имунизације [15,16]. 2.3. Унилатерална опструкција уретера (УУО) Осам до дванаест недеља стари Ц57БЛ/6 мишеви су анестезирани инхалацијом изофлурана, а аналгезија је изведена субкутаном ињекцијом бупренорфина. Уретер је одвојен од околних ткива, а две лигатуре су постављене на удаљености од око 5 мм у горње две трећине уретера левог бубрега да би се добила поуздана опструкција. Експерименти су завршени десет дана након лигације уретера као што је претходно описано [17].
ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ БОЛЕСТИ БУБРЕГА/БУБРЕГА
2.4. Нефропатија изазвана фолном киселином (ФАН)Повреда бубрега је изазвана једном интраперитонеалном ињекцијом фолне киселине (250 мг/кг телесне тежине у ПБС) код ЦД1 мишева. Експерименти су завршени 96 дана након ињекције.
2.5. Испитивана популација Укупан број од 112 случајева различитих бубрежних патологија укључујући акутни интерстицијални нефритис (АИН), гломерулонефритис повезан са антинеутрофилним цитоплазматским антителима (АНЦА ГН), мембрански ГН, лупус нефритис, хипертензивну нефропатију, ИгА-гАН гломерулосклероза (ФСГС) и дијабетичаробољење бубрега(ДКД) су укључени. Иако није било потребно формално одобрење за коришћење рутинских клиничких података, позитивно мишљење је дао етички комитет Универзитетског медицинског центра Гетинген (бр. 22/2/14 и 28/9/17). Штавише, сви пацијенти су пристали на прикупљање података као део њихове редовне медицинске неге. 2.6. Дефиниције Процењена брзина гломеруларне филтрације (ГФР) је израчуната коришћењем ЦхроницОбољење бубрегаЕпидемиологи Цоллаборатион (ЦКД-ЕПИ) једначина [18]. За случајеве АНЦА ГН, оцена активности васкулитиса у Бирмингему (БВАС) верзија 3 је израчуната као што је претходно описано [19]. БВАС се процењује на скали од 0 до 63, при чему 0 указује на одсуство активности болести, а виши резултати указују на активну болест. 2.7. Массон-ова трихромна боја бубрези фиксирани формалином, уметнути у парафин, исечени су на 3 µм, а бојење је обављено у БИДМЦ хистопатолошком језгру и Универзитетском медицинском центру Гетинген. 2.8. Хистопатологија бубрега Бубрежни патолози (ЛС, СХ и ПС) проценили су све биопсије и нису могли да виде прикупљање и анализу клиничких података. Аналогно Банфовом систему бодовања, проценат кортикалних области захваћених укупнимбубрегафиброза и фокална интерстицијска фиброза у пределу тубуларне атрофије (ИФ/ТА) процењене су у оквиру целог узорка. Дифузна фиброза која није повезана са тубуларном атрофијом израчуната је одузимањем [20]. Поред тога, сваки гломерул је посебно оцењен за присуство некрозе, полумесеца и глобалне склерозе. Сходно томе, проценат гломерула са било којом од ових карактеристика је израчунат као део укупног броја гломерула у свакој биопсији бубрега. На основу ових резултата, хистопатолошка подгрупа према Бердену ет ал. (фокална, полумесечна, мешана или склеротична класа) и АРРС према Брик ет ал. (ниског, средњег или високог ризика) урађени су [21,22].
2.9. Терапија индукције ремисијеГлукокортикоиди (ГЦ) су давани или као интравенска пулсна терапија или орално са сужавањем. Размена плазме (ПЕКС) је примењена током индукционог периода према нахођењу лекара који лечи. Ритуксимаб (РТКС) је даван у четири интравенске дозе од 375 мг/м2 сваке недеље; РТКС није примењен у року од 48 х пре ПЕКС третмана. Циклофосфамид (ЦИЦ) је даван у три интравенске дозе до 15 мг/кг сваке две недеље и сваке три недеље након тога, прилагођено узрасту и функцији бубрега. Комбинована терапија је примењивана у четири интравенске дозе при 375 мг/м2 РТКС сваке недеље и две интравенске дозе од 15 мг/кг ЦИЦ сваке две недеље. По нахођењу лекара који лечи, терапија индукције ремисије зависила је од претходних режима и индивидуалних фактора пацијента. РТКС је био префериран код млађих пацијената, при чему је токсичност била главни разлог за овај избор [23]. Профилакса за спречавање инфекције Пнеумоцистис јировеци је дата према локалној пракси.
ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ БУБРЕЗУ/БУБРЕЗУ
2.10. Анализе јавно доступних скупова података низаЈавно доступни скупови података анализирани су према општим препорукама [24]. Подаци о низу хуманих транскриптома су приказани као лог2 медијана центрираних интензитета екстрахованих из базе података Непхросек, укључујући Европску реналну цДНК биобанку (ЕРЦБ) од 170 пацијената са ЦКД и 31 здравог даваоца (приступни број ГСЕ69438) [25].
2.11. Статистичке методеПроменљиве су тестиране за нормалну дистрибуцију коришћењем Схапиро-Вилковог теста. Континуалне варијабле које нису нормално распоређене су изражене као медијана и интерквартилни опсег (ИКР), категоричке варијабле су представљене као учесталост и проценат. Статистичка поређења нису била формално подржана или унапред специфицирана. За поређење између група коришћен је Крускал-Волисов тест. За групна поређења, Ман-Вхитнеи У-тест је коришћен за одређивање разлика у медијанима. Непараметријска поређења између група вршена су Пирсоновим хи-квадрат тестом. Корелације су анализиране коришћењем Спеармановог коефицијента ранг корелације (Спеарман'с ρ), а анализе података су обављене помоћу ГрапхПад Присм-а (верзија 8.4.3 за мацОС, ГрапхПад Софтваре, Сан Дијего, Калифорнија, САД).
3. Резултати
3.1. Повреда различитих одјељака бубрега резултира различитим обрасцима фиброзе бубрегаДа бисмо разјаснили потенцијалне основне механизме болести у развоју фокалне ИФ/ТА и дифузне фифиброзе као резултат гломеруларне или тубуларне повреде, прво смо изазвали мишеве са експерименталним моделима примарне гломеруларне повреде која доводи до гломеруларне склерозе изазване нефротоксичним серум-нефритисом (НТН) , дифузна тубулоинтерстицијална повреда услед постреналне инсуфицијенције са бубрежним хемодинамским и метаболичким променама узрокованим једностраном опструкцијом уретера (УУО), и специфичним моделом тубуларне повреде која доводи до тубуларне атрофије нефропатијом изазваном фолном киселином (ФАН, Слика 1А) [26–28 ]. Бубрези у овим експерименталним моделимаповреда бубрегасу процењени Массоновим трихромским бојењем који открива да је хронично оштећење гломерула у НТН резултирало претежно фокалним ИФ/ТА поред атрофичних тубула (Слика 1Б, Ц и Табела 1). Насупрот томе, коришћење УУО као модела примарне повреде тубулоинтерстицијалног одељка са удруженим инфламаторним лезијама открило је дифузну фифиброзу као водећи образац хроничних лезија (Слика 1Б, Ц и Табела 1). Занимљиво је да је ФАН као модел примарне тубуларне повреде са узастопном тубуларном атрофијом независно од хроничног оштећења гломерула подједнако индуковао преовлађујући фокални ИФ/ТА (Слика 1Б, Ц и табела 1), чиме се наглашава улога тубуларне повреде и тубуларне атрофије за развој овог обрасца фокалне фифиброзе.
3.2. Дистрибуција фокалног ИФ/ТА и дифузне фиброзе у хуманим патологијамаДа бисмо проверили да ли су различити обрасци фифиброзе бубрега општи механизми прогресије болести као одговор на хроничну повреду и примећени код бубрежних патологија, затим смо анализирали појаву и дистрибуцију фокалне ИФ/ТА и дифузне фифиброзе код разних других људи.болести бубрега.У укупно 67 биопсија бубрега са различитим бубрежним патологијама, укључујући гломерулонефритис повезан са антинеутрофилним цитоплазматским антителом (АНЦА ГН), акутни интерстицијски нефритис (АИН), мембранозни ГН, лупус нефритис, хипертензивну нефропатију, ИгА-гАН гломерулосклероза (ФСГС) и дијабетичаробољење бубрега(ДКД), фокални ИФ/ТА и дифузна фифиброза могу се посматрати у различитим степенима (Слика 2А–Ц и Табела 2). Занимљиво је да је дифузна фифиброза била претежно присутна у случајевима АНЦА ГН, лупус нефритиса и ИгАН каоболести бубрегаса гломеруларном и интерстицијском повредом (слика 2Ц). Ови налази сугеришу да су различити обрасци фифиброзе бубрега присутни у различитим бубрежним патологијама, укључујући АНЦА ГН, и да АНЦА ГН може послужити као модел болести за проучавање механизама упалних и дегенеративних повреда различитих бубрежних одељења [29].
3.3. Фокални ИФ/ТА и дифузна фиброза указују на повреду различитих одељења бубрега у АНЦА ГНПошто смо открили да су различити обрасци фифиброзе бубрега присутни у различитим бубрежним патологијама, укључујући АНЦА ГН као болест бубрега са гломеруларном и инфламаторном интерстицијском повредом са једнаком дистрибуцијом фокалног ИФ/ТА и дифузне фиброзе, анализирали смо различите обрасце фифиброзе бубрега заједно са клиничким, лабораторијским и хистопатолошким налазима у оквиру укупног броја од 49 биопсија бубрега са потврђеним АНЦА ГН (табела 3) [30–36]. Обим укупне фифиброзе је био у корелацији са тешким погоршањем функције бубрега, што се огледало у порасту серумског креатинина и губитку брзине гломеруларне филтрације (ГФР, Слика 3Б). Систематским бодовањем АНЦА ГН, укупна фифиброза је била у корелацији са смањеном фракцијом нормалних гломерула која се приписује убрзаним полумесецима и глобалној гломеруларној склерози (Слика 3Ц). Међу инфламаторним лезијама, укупна фифиброза је у корелацији са укупном инфламацијом у АНЦА ГН која није експлицитно приписана интерстицијској упали изван подручја ИФ/ТА или упали у подручјима интерстицијске фифиброзе и тубуларне атрофије (и-ИФ/ТА, Слика 3Ц). Затим смо сецирали фифиброзу бубрега на фокалну ИФ / ТА и дифузну фифиброзу која окружује интактне тубуле без истакнутих знакова тубуларне атрофије за одвојену анализу (Слика 3Д). Занимљиво је да нисмо приметили директну корелацију између фокалне ИФ / ТА и дифузне фифиброзе (слика 3Е), што имплицира различите карактеристике сваке лезије у АНЦА ГН. Као што смо раније приметили за тоталну фифиброзу, ИФ/ТА је корелирао са смањеном фракцијом нормалних гломерула, углавном приписане глобалној гломеруларној склерози (Слика 3Е), потврђујући утврђени механизам да хронична повреда гломерула доводи до дегенерације одговарајућих тубула са атрофијом тубула и фокални фиброзни ожиљци [4]. Насупрот томе, дифузна фифиброза није била у корелацији са хроничним оштећењем гломерула, већ са полумесечастим гломерулима (слика 3Е), што имплицира да дифузна фифиброза (није повезана са тубуларном атрофијом) лежи у основи још непознатих механизама који су независни од хроничне повреде гломерула и губитка нефрона. Систематско бодовање упале бубрега открило је да је дифузна фифиброза специфично повезана са интерстицијском упалом у нефибротичним подручјима (слика 3Е), док је фокална ИФ/ТА корелирала са укупном упалом коре која није специфично приписана интерстицијској упали или и-ИФ/ТА ( Слика 3Е). Треба напоменути да су обе лезије биле у корелацији са озбиљнијим погоршањем функције бубрега (Слика 3Ф), што даље подржава запажање да свака лезија суштински доприноси повреди бубрега и исходу.
Слика 3. Фокални ИФ/ТА и дифузна фифиброза указују на повреду различитих одељења бубрега у АНЦА ГН. (А) Репрезентативни фотомикрограф Массоновог трихрома обојеног пресека бубрега у АНЦА ГН (скала бар: 200 µм). (Б) Повезаност између укупне фифиброзе бубрега, клиничких и лабораторијских налаза у АНЦА ГН приказана је топлотном мапом која одражава средње вредности Спеармановог ρ, звездице означавају п < 0.05.="" (ц)="" повезаност="" између="" укупне="" фифиброзе="" бубрега,="" гломеруларних="" и="" инфламаторних="" налаза="" у="" анца="" гн="" приказана="" је="" топлотном="" мапом="" која="" одражава="" средње="" вредности="" спеармановог="" ρ,="" звездице="" означавају="" п="">< 0,05.="" (д)="" приказана="" је="" репрезентативна="" микрофотографија="" массоновог="" пресека="" бубрега="" обојеног="" трихромом="" у="" анца="" гн="" са="" фокалним="" иф/та="" (горњи="" панел)="" и="" дифузном="" фифиброзом="" (доњи="" панел)="" (барови="" скале:="" 40="" µм).="" (е)="" повезаност="" између="" фокалног="" иф/та="" и="" дифузне="" фифиброзе="" са="" гломеруларним="" и="" инфламаторним="" налазима="" илустрована="" је="" топлотном="" мапом="" која="" одражава="" средње="" вредности="" спеармановог="" ρ,="" звездице="" означавају="" п="">< 0,05.="" (ф)="" повезаност="" између="" фокалног="" иф/та="" и="" дифузне="" фифиброзе="" са="" клиничким="" и="" лабораторијским="" налазима="" у="" анца="" гн="" приказана="" је="" топлотном="" мапом="" која="" одражава="" средње="" вредности="" спеармановог="" ρ,="" звездице="" означавају="" п="">< 0,05.="" скраћенице:="" анца="" гн—гломерулонефритис="" против="" неутрофилних="" цитоплазматских="" антитела;="" бвас—оцена="" активности="" васкулитиса="" у="" бирмингему;="" црп—ц="" реактивни="" протеин;="" гфр="" -="" брзина="" гломеруларне="" филтрације;="" иф/та—интерстицијска="" фифиброза/тубуларна="" атрофија;="" икр—интерквартилни="" опсег;="" мпо—мијелопероксидаза;="" ацр="" —="" однос="" албумина/креатинина="" у="" урину;="" упцр—однос="" протеина="" у="">
3.4. Анализа фокалне ИФ/ТА у односу на дифузну фиброзу открива различите саставе матриксаЗатим смо детаљније анализирали морфолошке карактеристике фокалне ИФ/ТА и дифузне фифиброзе у АНЦА ГН. Полутанки пресеци открили су да је фокални ИФ / ТА који окружује атрофичне тубуле био кондензованији од лабаво распоређеног фиброзног ткива које окружује очуване интактне тубуле (слика 4А). Трансмисиона електронска микроскопија (ТЕМ) је разјаснила снопове колагена уграђене у густо збијени стромални матрикс (слика 4Б). Насупрот томе, ултраструктурна анализа дифузне фифиброзе показала је скоро нетакнуте тубуле окружене проширеном едематозном унутрашњости са фокалним колагеним сноповима који откривају некомплетну врсту фиброзног ткива (слика 4Б). Ова запажања су имплицирала да се фокална ИФ/ТА и дифузна фифиброза бубрега могу разликовати у смислу састава и организације ЕЦМ.
3.5. Тубулоинтерстицијски транскриптом у вези са тубуларном атрофијом открива јасне колагенске потписе у фибрози бубрегаЗатим смо анализирали састав ЕЦМ-а који се огледа у потписима колагена у скуповима података транскриптома из микродисекованих тубулоинтерстицијалних преграда код 170 пацијената са ЦКД и 31 здравог даваоца (база података Непхросек) ради повезаности са утврђеним маркерима тубуларне атрофије, укључујући цитокератин-7 (кодиран КРТ7), -18 (КРТ18) и -19 (КРТ19) [25,37]. У тубулоинтерстицијалним одељцима са високом експресијом маркера тубуларне повреде, претежно су експримирани колагени ЦОЛ1А1, ЦОЛ1А2, ЦОЛ3А1, ЦОЛ4А1, ЦОЛ4А2, ЦОЛ5А2, ЦОЛ6А3, ЦОЛ16А1 и ЦОЛ18А1 (Слика 5). Насупрот томе, уочена је инверзна корелација за ЦОЛ2А1, ЦОЛ5А3, ЦОЛ6А1, ЦОЛ8А2, ЦОЛ11А1, ЦОЛ11А2, ЦОЛ17А1 и ЦОЛ19А1 (Слика 5). Ови резултати имплицирају да фифиброза бубрега може имати различите колагенске потписе у маркерима тубуларне повреде.
3.6. Фокални ИФ/ТА је повезан са лошијим дугорочним исходом у АНЦА ГНДа бисмо стекли увид у то да ли су различити обрасци фифиброзе бубрега повезани са дугорочним бубрежним исходима, затим смо упоредили укупну, фокалну ИФ/ТА и дифузну бубрежну фифиброзу у АНЦА ГН са развојем ЕСКД. Укупна фифиброза бубрега код АНЦА ГН је у корелацији са лошијим дугорочним реналним исходом (Табела 4). Занимљиво је да је само степен фокалне фифиброзе бубрега био у корелацији са бубрежним исходима (Табела 4). Насупрот томе, дифузна фифиброза бубрега није била повезана са дугорочним бубрежним исходима (Табела 4), што имплицира да различити обрасци фифиброзе такође могу утицати на напредовање болести и потенцијални одговор на лечење.
Дискусија
До данас, развој фифиброзе бубрега може се раздвојити на два концепта: с једне стране, литература пружа чврсте доказе да је фифиброза бубрега једноставна последица иреверзибилног оштећења нефрона, било услед хроничне гломеруларне или тубуларне повреде, а оба резултирају код тубуларне атрофије и фокалне интерстицијалне фифиброзе која окружује оштећене нефроне [12,13]. Дакле, фокални ИФ/ТА повезан са тубуларном атрофијом доприноси поправљању бубрега служећи као ожиљно ткиво, чиме се замењују нефрони који су већ изгубљени [12]. С друге стране, фифиброза бубрега се може посматрати као активан, прогресиван и штетан процес ремоделирања бубрежног интерстицијума. У овом процесу, фибробласти директно доприносе повреди епитела, што указује на прави интерстицијски механизам прогресије ЦКД [13]. Колико знамо, ово је прва студија која систематски сецира фифиброзу бубрега на две различите и независне манифестације са фокалним или дифузним хистоморфолошким обрасцима, чиме се разјашњавају два различита патогена пута ових лезија. Да бисмо пружили нови увид у област фиброгенезе бубрега, развој и судбину фифиброзе бубрега, испитали смо три различита модела миша са познатим ентитетима фиброзе бубрега како бисмо разоткрили фибротичне обрасце и манифестације након оштећења различитих реналних одељења. Индукција изолованог полумесечастог ГН у НТН и хронично оштећење гломерула довели су до претежно фокалне фифиброзе у близини атрофичних тубула [26]. Ова запажања подржавају концепт иреверзибилног оштећења нефрона које резултира фокалним ИФ/ТА око оштећених нефрона [12,13]. Насупрот томе, коришћење УУО као модела примарне повреде тубулоинтерстицијалног одељка са удруженим инфламаторним лезијама открило је дифузну фифиброзу као водећи образац хроничних лезија [27]. Фифиброзу бубрега код УУО мишева су карактерисала деликатна колагена влакна која окружују скоро нетакнуте тубуле.
Занимљиво је да је интерстицијум УУО мишева показао не само дифузну фифиброзу већ и обилне инфламаторне ћелије. Пошто је упала одговор на повреду, важно је разговарати о томе да ли је интерстицијско запаљење резултат директног оштећења интерстицијалног одељка независно од суседног нефрона. Сходно томе, дифузна фифиброза је резултат изолованог интерстицијалног нефритиса без примарне повреде паренхима бубрежног епитела, што се може јавити у каснијим фазама прогресије болести као тубулоинтерстицијски нефритис, и вероватно доводи до атрофичних нефрона. Загушење урина у тубуларном епителном систему је примарни кривац у УУО моделу, што доводи до дифузне фифиброзе, бубрежне хемодинамике и метаболичких промена [27]. Пошто свака конгестија паренхима доводи до едема околног интерстицијума, дифузна едематозна повреда бубрежног интерстицијума може објаснити степен упале и дифузну фифиброзу код УУО мишева. Коначно, ФАН као модел примарне тубуларне повреде са узастопном тубуларном атрофијом независно од хроничног оштећења гломерула подједнако је индуковао преовлађујући фокални ИФ/ТА, чиме се наглашава улога тубуларне повреде и тубуларне атрофије за развој фокалног ИФ/ТА [28]. У овом моделу, чинило се да је више суседних нефрона повређено директном тубулном токсичношћу, што је довело до продужене тубуларне атрофије без оштећења гломерула.
Након анализе неколико бубрежних патологија, наши подаци такође сугеришу да се чини да фокални ИФ/ТА и дифузна фифиброза доприносе хроничним лезијама код већине бубрежних болести код људи. Фокални ИФ/ТА и дифузна фифиброза су углавном присутни у АНЦА ГН и наглашавају постулирани механизам директне интерстицијалне повреде као узрока дифузне фифиброзе. У АНЦА ГН као болести бубрега са повредом гломерула (формирање полумесеца, гломеруларна склероза и губитак нефрона) и интерстицијском повредом (због упале), овде пружамо доказе да је тубулоинтерстицијална фифиброза или повезана са оштећењем нефрона (зависна или независна од ожиљака гломерула) или примарна интерстицијска повреда (која води до дифузног фиброзног интерстицијалног ремоделирања) [22,38–41]. Штавише, наши подаци показују да је фокални ИФ/ТА у АНЦА ГН корелирао са глобалном гломеруларном склерозом, што доводи до гломеруларне склерозе и губитка нефрона [26]. Овде бисмо такође могли открити да фокални бубрежни ожиљци представљају централни образац фифиброзе бубрега, што потврђује велики број литературе која описује да хронично оштећење гломерула доводи до дегенерације одговарајућег тубула са атрофијом тубула, губитка овог специфичног нефрона и непотпуне поправке бубрега. фокалним заменским ожиљком [12]. Дакле, наши подаци потврђују да је фокални ИФ / ТА повезан са иреверзибилном повредом нефрона, било зависно или независно од повреде гломерула. Чини се да су фокални ИФ/ТА обрасци у људским биопсијама сличног порекла, што одражава поправку бубрега. Насупрот томе, дифузна фифиброза у АНЦА ГН је била специфично повезана са интерстицијалним упалом. Полутанки пресеци открили су фибротично ткиво са лабаво распоређеним колагеним влакнима која окружују скоро потпуно нетакнуте тубуле без знакова праве атрофије. Треба напоменути да је ТЕМ анализа показала веома ретко распоређене снопове колагена унутар веома лабаво организованог интерстицијума, што указује на едематозне интерстицијалне промене. Пошто је АНЦА ГН васкулитис који погађа мале судове, интерстицијална инфламација и дифузна фифиброза се могу објаснити интерстицијским васкулитисом са пропраћеним капиларним цурењем; тиме, едем и интерстицијална инфламација погоршавају дифузну интерстицијалну фифиброзу [42].
ЦИСТАНЦХЕ ЋЕ ПОБОЉШАТИ БУБРЕЖНУ/БУБРЕЗНУ ДИЈАЛИЗУ
Скупови података транскриптома из микродисекованих тубулоинтерстицијалних одељења открили су различите колагенске потписе повезане са фокалном ИФ / ТА повезаном са тубуларном атрофијом и дифузном фифиброзом која није повезана са тубуларном атрофијом, што имплицира да се фокална ИФ / ТА и дифузна фиброза бубрега могу разликовати у саставу ЕЦМ. Колаген је главни влакнасти протеин у изобиљу у екстрацелуларном матриксу. Колагени чине примарни структурни елемент ЕЦМ и обезбеђују затезну чврстоћу, регулишу ћелијску адхезију, подржавају хемотаксију и миграцију и директан развој ткива [43]. До данас је описано 28 врста колагена. Главни типови колагена који се налазе у везивном ткиву су типови И, ИИ, ИИИ, В и КСИ. У микродисекованим тубулоинтерстицијским одјељцима, фокална фифиброза повезана са маркерима тубуларне атрофије претежно је садржавала колаген типове И, ИИИ, ИВ и В. Насупрот томе, идентификовали смо инверзну корелацију са типовима колагена ИИ и КСИ, што имплицира да је фокални ИФ/ТА и дифузни бубрег фифиброза се може разликовати у различитим колагенским потписима. Коначно, овде показујемо да је укупна фифиброза бубрега у АНЦА ГН корелисана са лошијим дугорочним реналним исходима, као што је претходно описано [22]. Занимљиво је да је само обим фокалне фифиброзе бубрега био у корелацији са бубрежним исходом. Насупрот томе, дифузна фифиброза бубрега није била повезана са дугорочним бубрежним исходом. Ова запажања имплицирају да различити обрасци фифиброзе такође могу утицати на прогресију болести и потенцијални одговор на лечење.
Узети заједно, овде пружамо доказе да се чини да је већина фифиброзе бубрега повезана са губитком нефрона и заменским ожиљцима, што представља непотпуну поправку ткива. Насупрот томе, изгледа да је дифузна фифиброза резултат примарне интерстицијске упале и повреде без оштећења епителног одељка бубрега. Занимљиво је да су оба обрасца фифиброзе у корелацији са озбиљнијим погоршањем функције бубрега, што имплицира да свака интерстицијска фибротична лезија суштински доприноси исходу. У исто време, концепт губитка функционалног паренхима који доводи до фокалне замене фифиброзе и дифузне фифиброзе у основи алтернативних механизама још увек није систематски описан у бубрезима. Такви механизми су, међутим, пријављени код срчане фифиброзе. Замена фифиброза (фифиброза ожиљака) је фокална и јавља се након некрозе кардиомиоцита, на пример, након инфаркта миокарда, и сматра се иреверзибилном да би се спречила руптура срчаног мишића након инфаркта [44]. С друге стране, дифузна фифиброза је повезана са дифузним ширењем екстрацелуларног колагена без некрозе кардиомиоцита и верује се да је у принципу реверзибилна [45–48].
Главна ограничења наше студије су ограничен број биопсија бубрега код неких бубрежних патологија, његов ретроспективни дизајн и ограничена преносивост експерименталних модела оштећења бубрега на људе. Ипак, наш главни налаз да су фокални ИФ/ТА и дифузна фифиброза независни обрасци фифиброзе бубрега у АНЦА ГН (и другим хроничним болестима бубрега) имплицира да свака лезија има различите карактеристике и, вероватно, механизме у АНЦА ГН. Штавише, ова запажања даље проширују наше тренутно знање о међусобној интеракцији између упале, повреде бубрега и фифиброзе, доприносећи прецизнијем разумевању инфламаторних одговора и потенцијалних нових терапијских стратегија за модулацију различитих манифестација фифиброзе бубрега
Закључци
У закључку, овде пружамо доказе да се чини да је фокални образац фифиброзе бубрега повезан са губитком нефрона и заменским ожиљцима. Насупрот томе, изгледа да је дифузни образац бубрега, фифиброза резултат примарне интерстицијске упале и повреде
