Прогресија утврђене недијабетичне хроничне болести бубрега је заустављена лечењем метформином код пацова Ⅲ

ДИСКУСИЈА

После деценија истраживања,ЦКДнаставља да буде аглобално здравствено питањепри чему се већини пацијената дијагностикује када је ХББ већ успостављена (фазе 2–3а или чак 3б–4). Иако је аздрав начин живота и правилно лечење дијабетесаивисок крвни притисакможе спречити настанак илиуспорити напредовање ЦКД, недостаје ефикасан третман. У овој студији, метформин је показао моћнутерапеутска ефикасностзаустављањем прогресије утврђене ЦКД у анаденином индукована ЦКДмодел пацова. Показало се да превентивно лечење метформиномсачувати функцију бубрегакод дијабетичких и недијабетичких модела ЦКД глодара.37,38 Штавише, недавно смо показали да је код пацова код пацова индукованог аденином ЦКД – минералних и коштаних поремећаја, превентивно лечење метформином умањило развој тешке ЦКД, као и последичну васкулатуру и кости. коморбидитети.14 Ипак, подаци о његовом потенцијалу као терапеутског лека су оскудни.

НОВА БИЉНА ФОРМУЛАЦИЈА ЗАУспорите напредовање ЦКД

Слика 8|Анализа превелике заступљености примарне листе Дифферентиалли Екпрессед Протеинс (ДЕП). Дужина траке представља значај путање. Поред тога, што је светлија боја, то је значајнији пут

Недавно су Боргес ет ал.39 истраживали терапеутски ефекат метформина у моделу субтоталне нефректомије. Третман метформином (300 мг/кг, у води за пиће) је започет 30 дана у моделу када су забележени виши систолни крвни притисак и албуминурија, иако у одсуству повишених нивоа креатинина у серуму. Након 120 дана терапије метформином, уочени су нижи крвни притисак, албуминурија и мања интерстицијска ренална фиброза, док није било доброг ефекта метформина на ниво креатинина у серуму.39 Иако ова студија потврђује повољан утицај метформина на дисфункционални бубрег, модел је био превише благ и са сувише спором стопом прогресије да би се директно закључило о правом терапеутском потенцијалу метформина. У нашем моделу ЦКД пацова изазваног аденином, благо до умерено утврђено ЦКД је потврђено на почетку третмана 2- до 3- пута повећањем серумског креатинина након 4 недеље и 3- до 4-пута повећања вредности креатинина у серуму након 5 недеља аденинске дијете, што одговара ГФР категорији Г2 до Г3 и категорији Г3, респективно. После 8 и 9 недеља аденинске дијете, уочено је тешко оштећење бубрега код животиња које су третиране вехикулумом (тј. 10-путоструко повећање серумског креатинина у поређењу са основним вредностима), што одговара ГФР категорији Г4 до Г5 (тј. , терминална болест бубрега) и потврђују прогресивни функционални пад у овом моделу. Третман метформином, почевши од благог (4 недеље) па чак и умереног (5 недеља) почетка ЦКД, значајно је (П < 0,0001) заштитио пацове изложене аденину од еволуције ка тешкој КББ. У складу са смањеном функцијом бубрега код животиња третираних носачем, нивои калцијума и фосфора у серуму су били избалансирани што је довело до хиперфосфатемије и хипокалцемије повезане са ЦКД. Заједно са заустављањем опадања бубрежне функције, метформин је довео до нормализације минералне хомеостазе, чиме је проширио обећавајуће терапеутске импликације на коморбидитете повезане са ЦКД.14 Садашња студија показује да терапијски третман метформином може зауставити прогресију већ успостављене ЦКД у аденину изазваном. Модел ЦКД пацова. Превођење степена бубрежне дисфункције у нашој студији на пацовима на популацију ЦКД код људи показује да би метформин требало да буде у стању да заустави напредовање ЦКД након његове дијагнозе у фазама 2 до 3, избегавајући или барем одлажући драстичне интервенције као што је дијализа.

Слика 10|Ефекат метформина на Иап1 и његов низводни циљ је фактор раста везивног ткива (Цтгф) и ангиогени индуктор 61 богат цистеином (Цир61). Експресија Иап1 (а,б), експресија Цтгф (ц,д) и експресија Цир61 (е,ф) код пацова са хроничном болешћу бубрега лечених метформином или вехикулом почевши од 4 (а,ц,е) или 5 недеља (б,д) ,ф) након индукције хроничне болести бубрега. Подаци су представљени као средњи СЕМ.***П < 0.001 у односу на возило. П < 0,05 у односу на 4. и 5. недељу. #П < 0,05 у односу на контролне животиње са нормалном функцијом бубрега.

Што се тиче хистологије бубрега, метформин је био у стању да заустави прогресивно ширење интерстицијума, без обзира да ли је примена почела рано (4 недеље) или касније (5 недеља) након индукције ЦКД. Штавише, упала је генерално препозната као суштинска компонента ЦКД.40 У нашој студији, за разлику од животиња које су третиране вехикулом, ниједна животиња третирана метформином није показала значајно повећану интерстицијску упалу (инфилтрацију леукоцита) на крају студије у поређењу са до почетка лечења (било 4. или 5. недеље), што указује да се ренопротективни ефекат метформина, бар делимично, састоји у смањењу инфилтрације инфламаторних ћелија у интерстицијуму.40,41 Остаје да се утврди да ли је ово због заштите ћелија тубуларног епитела од повреда, а самим тим и слабљења ослобађања проинфламаторних фактора или директним дејством на инфламаторне ћелије.

Запањујућа терапијска ефикасност метформина уочена у овој студији подстакла нас је да извршимо непристрасну протеомску анализу како бисмо даље истражили сигналне комплексе и путеве. Иако није изненађујуће да увођење метформина у патолошки сценарио може утицати на аспекте енергетског метаболизма (нпр. АМПК сигнализацију, метаболизам пирувата), такође смо покушали да истражимо да ли ова терапеутска активност регулише даље сигналне комплексе и сигналне путеве. Изложеност метформину у моделу ЦКД била је повезана са сигналним путем Хиппо, високо очуваном каскадом мултипротеин киназе која контролише развој ткива, величину органа, пролиферацију ћелија и апоптозу.42 У центру ове мреже лежи циљ Хиппо киназе и ефектор низводног пута. Да-повезан протеин (Иап) и његов паралог Таз (ВВ домен који садржи регулатор транскрипције 1, или Ввтр1). У свом фосфорилисаном облику, цитоплазматски Иап се секвестрира у неактивном стању. Када је Хиппо каскада инактивирана, Иап/Таз делује као коактиватор транскрипције у језгру и појачава транскрипцију гена као што су Цтгф и Цир61.43 Чини се да се ренопротективни ефекат метформина састоји од активирања сигналног пута Хиппо, а тиме и инхибиције нуклеарне акумулације. Иап/Таз, а самим тим и смањење експресије Цтгф и експресије Цир61 гена (Слика 13). Ови резултати су у складу са претходним студијама које су истраживале преслушавање између енергетске хомеостазе, укључујући АМПК, и Хиппо путање. Заиста, Ванг ет ал.44 открили су да активни АМПК (мет фор мин је генерално познат као АМПК активатор) директно фосфорилише Иап и тако потискује Иап транскрипциону активност. Поред тога, Мо ет ал.45 описали су да је активност Иап-а негативно регулисана ћелијским енергетским стресом. Они су показали да се Иап инхибира директно фосфорилацијом посредованом АМПК и индиректно преко активације великих туморских супресорских (Латс) киназа.45 Штавише, серин/треонин-протеин киназа (Пак1) фосфорилише и инактивира узводни активатор киназе2Нф2мин /Мерлин), што узрокује инактивацију Латс1/2, и сходно томе, нуклеарну транслокацију Иап/Таз.46 Третман метформином је смањио Пак1, као што је поменуто у ДЕП листи (Допунска табела С2), спречавајући инхибицију Латс посредоване Иап фосфорилације . Поред тога, третман метформином је појачао регулисање Сте20-као киназе 2 МСТ2 код сисара (тј. ген серин/треонин киназе 3 [Стк3] на ДЕП листи), што узрокује више фосфорилације Иап посредоване Латс-ом. Ефекат метформина на Хиппо пут је даље потврђен експресијом мРНА Иап-а као и на два важна циљна гена Хиппо/Иап сигнализације (Цтгф и Цир61) већ у 8. недељи. Све у свему, ова запажања су идентификовала да је Хиппо пут од интереса за откривање начина терапијског деловања метформина.

У 2019, америчка администрација за храну и лекове одобрила је употребу канаглифлозина за успоравање бубрежне болести повезане са дијабетесом. Недавно, у 2021, УС Фоод анд Друг Администратион одобрила је СГЛТ2 инхибитор, дапаглифлозин, да смањи ризик од прогресије болести код пацијената са ЦКД, без обзира на статус дијабетеса.28,29 У вези са његовим ефектом на ЦКД животиње модели, Али и сарадници 47 су показали да превентивно лечење канаглифлозином може ублажити развој тешке аденин-индуковане ЦКД истовременом применом аденинске дијете и третмана канаглифлозином (10 мг/кг и 25 мг/кг, орална гаважа) 35 узастопних дана. Превентивно лечење аглифлозином, у обе дозе, побољшало је функцију бубрега, потиснуло упалу и оксидативни стрес и побољшало хистолошки изглед.47 Поред тога, Иамато ет ал.48 су известили о превентивном ренопротективном ефекту примене ниске дозе ипраглифлозина (0,03 или 0,1 мг/кг). код мишева са ЦКД изазваним аденином: истовремено дозирање аденина и ипраглифлозина побољшало је нивое креатинина у плазми и морфолошке промене, у поређењу са само дозом аденина. Насупрот томе, Ма и сарадници 49 су закључили да превентивна ренопротективна дејства инхибитора СГЛТ2, емпаглифлозина (10 мг/кг, током 14 дана), нису примењивана код мишева са нефрокалцинозом која није повезана са дијабетесом оксалата. Штавише, Зханг и сар.50 су проценили ефекат дапаглифлозина (0,5 мг/кг, два пута дневно, 12 недеља) код 5/6 нефректомираних пацова, код којих на прогресију болести није утицала инхибиција СГЛТ2. Ова неслагања у таквим превентивним студијама инспирисала су нас да упоредимо терапеутску ефикасност метформина са оном канаглифлозина у недијабетичком контексту утврђене ЦКД. Показало се да третман канаглифлозином није у стању да заустави прогресивни губитак функције бубрега. Штавише, хистолошки, ниједна животиња третирана канаглифлозином, у поређењу са животињама које су третиране носачем, није показала смањени проценат интерстицијске површине, нити

Слика 12|Утицај канаглифлозина на функцију бубрега, хистопатологију и експресију гена. Креатинин у серуму (а), клиренс креатинина (б), проценат интерстицијалног подручја (ц), пресеци бубрега обојени периодичном киселином–Сцхиффом (д), експресија Цол1а1 (е), експресија Тнфа (ф), експресија Тгфб (г), Иап1 експресија (х), експресија фактора раста везивног ткива (Цтгф) (и), ангиогени индуктор богат цистеином 61 (Цир61) експресија (ј) код пацова са хроничном бубрежном болешћу лечених канаглифлозином или вехикулумом почевши 4 недеље након индукције хроничне болести бубрега . Подаци су представљени као средњи СЕМ. Шипке ¼ 100 мм. *П < 0,05 у односу на возило; #П < 0,05 у односу на контролне животиње са нормалном функцијом бубрега. Да бисте оптимизовали гледање ове слике, погледајте онлајн верзију овог чланка на ввв.киднеи-интернатионал.орг.

Садашњи рад такође има нека ограничења. Употреба аденином индукованог модела ЦКД може бити доведена у питање због његове релевантности јер је то кристална нефропатија са израженим инфламаторним једињењем и тешком стопом прогресије. Ипак, важно је напоменути да је пуни спектар функционалних и хистопатолошких карактеристика ЦКД конзистентно присутан у овом моделу и да такође резултира коморбидитетима релевантним за хуману ЦКД – минерални и коштани поремећај.14,51 Штавише, чињеница да метформин може ублажити ЦКД прогресија у овом тешком моделу потврђује његов потенцијал као терапеутског ренопротектора. Још једно ограничење ове студије је морталитет у нашим групама које су лечене метформином. Мало је вероватно да су ови смртни случајеви последица кардиоваскуларних догађаја јер смо раније показали да је метформин спречио настанак и напредовање васкуларне калцификације у тешком 0.25% аденином изазваном ЦКД-моделу поремећаја минерала и костију путем свог ренопротективног деловања .14 ​​Штавише, употреба метформина код пацијената са срчаним обољењима је повезана са побољшаним исходима, а не са повећаним ризиком.10,52,53 Алтернативно, нисмо могли убедљиво повезати смртност са повећаним нивоима лактата јер животиње које су угинуле нису константно показивале највиши серум концентрације лактата. Међутим, лактацидоза као могући узрок смрти није могла бити у потпуности искључена јер узимање крви није обављено на дан смрти. Неоспорно је да је страх од лактацидозе као компликације метформина код пацијената са ЦКД негативно утицао на његову примену у овој популацији. Иако је, гледајући ретроспективно, контрола дозирања у нашој студији могла бити строжа, јасно је да је опасност од лактацидозе савршено управљива и избежна, уз задржавање терапеутске користи. Ово становиште подржавају и подаци о људима.23,54

у комплексној мрежи молекуларних сигналних путева који леже у основи ренопротективних ефеката метформина представља изазов, омогућава идентификацију потенцијално нових терапијских циљева. Овде предложено укључивање Хиппо пута може бити први корак ка томе.

ОТКРИВАЊЕ

Сви аутори су се изјаснили да нема супротстављених интереса. ИЗЈАВА ПОДАТАКА Протеомички подаци масене спектрометрије депоновани су у Конзорцијум ПротеомеКсцханге преко партнерског спремишта ПРОтеомицс ИДентифицатион Датабасе (ПРИДЕ) са идентификаторима скупа података ПКСД022687 и 10.6019/ПКСД022687. ЗАХВАЛНОСТ Метформин је љубазно обезбедио Мерцк КГаА. Захваљујемо Геерт Дамс, Хилде Герил, Лудвиг Ламбертс, Рита Мариниссен и Симонне Дауве на њиховој одличној техничкој помоћи. Такође желимо да се захвалимо др Иоуссефу Беннису (Центре Хоспиталиер Университаире Амиенс Пицардие) за одређивање концентрације метформина у серуму. РЦ финансира Универзитет у Антверпену: докторска стипендија (ДоцПро). РЦ финансира БОФ-ДОЦПРО-34737.

ЛИТЕРАТУРА

1. Јха В, Гарциа-Гарциа Г, Исеки К, ет ал. Хронична болест бубрега: глобална димензија и перспективе. Ланцет. 2013;382:260–272

2. Бенгханем Гхарби М, Елсевиерс М, Замд М, ет ал. Хронична болест бубрега, хипертензија, дијабетес и гојазност у одраслој популацији Марока: како избећи "претерану" и "под" дијагнозу ЦКД. Киднеи Инт. 2016;89:1363–1371.

3. Национална фондација за бубреге. К/ДОКИ смернице клиничке праксе за хроничну болест бубрега: евалуација, класификација и стратификација. Ам Ј Киднеи Дис. 2002;39(2 суппл 1): С1–С266.

4. Луицкк ВА, Тонелли М, Станифер ЈВ. Глобални терет болести бубрега и циљеви одрживог развоја. Светски здравствени орган бика. 2018;96:414–422Д.

5. Зоццали Ц, Крамер А, Јагер КЈ. Хронична болест бубрега и бубрежна болест у завршној фази – преглед који је направљен да допринесе извештају „Статус здравља у Европској унији: ка здравијој Европи.“. НДТ Плус. 2010;3:213–224.

6. Сцхернтанер Г, Сцхернтханер ГХ. Право место за метформин данас. Диабетес Рес Цлин Працт. 2019;159:107946.

7. Баилеи ЦЈ. Метформин: историјски преглед. Диабетологиа. 2017;60:1566– 1576. 8. Рена Г, Пеарсон ЕР, Сакамото К. Молекуларни механизам деловања метформина: стари или нови увиди? Диабетологиа. 2013;56:1898–1906.

9. Марсхалл СМ. 60 година употребе метформина: поглед у прошлост и поглед у будућност. Диабетологиа. 2017;60:1561–1565.

10. Рена Г, Ланг ЦЦ. Пренамена метформина за кардиоваскуларне болести. Циркулација. 2018;137:422–424. 11. Лорд ЈМ, Флигхт ИХК, Норман РЈ. Метформин у синдрому полицистичних јајника: систематски преглед и мета-анализа. БМЈ. 2003;327:951–953.

12. Заиди С, Гандхи Ј, Јосхи Г, ет ал. Потенцијал метформина против рака против рака простате. Рак простате Дис. 2019;22: 351–361.

13. Довлинг РЈО, Закикхани М, Фантус ИГ, ет ал. Метформин инхибира циљ сисара иницијације транслације зависне од рапамицина у ћелијама рака дојке. Цанцер Рес. 2007;67:10804–10812.