Koagulacja, receptory aktywowane proteazami i cukrzycowa choroba nerek: wnioski od myszy z niedoborem ENOS

Dieta wysokotłuszczowa i brak eNOS synergistycznie zwiększają TF u myszy z cukrzycą

Wiele badań wykazało związek pomiędzy otyłością a zakrzepicą (Samad i Ruf 2013). Na egzaminple, regulacja w górę szlaku TLR4-NF-kB podchoroba metabolicznawarunki zwiększają poziom TF (Lv i in. 2009; Owens i in. 2012; Rogero i Calder 2018). Ponadto palmitynian nasyconych kwasów tłuszczowych indukuje uwalnianie histonów H3 poprzez mechanizmy zależne od szlaków ROS i JNK oraz histony zewnątrzkomórkowe, które zwiększają ekspresję TF w monocytach (Shrestha i in. 2013). Koncentrując się na związku między krzepnięciem, eNOS idyslipidemianasze poprzednie badanie wykazało łączny wpływ niedoboru eNOS i diety wysokotłuszczowej na ekspresję TF (Li i in. 2010). W badaniu myszy eNOS-null leczono niską dawką STZ w celu rozwinięcia się cukrzycy i karmiono je dietą wysokotłuszczową. Brak ekspresji eNOS zwiększa wydalanie albumin z moczem iurazy histologiczne, które dodatkowo zaostrzyły dietę wysokotłuszczową. Ekspresja i aktywność TF w nerkach myszy uległa zwiększeniu z powodu braku ekspresji eNOS i diety wysokotłuszczowejsposób synergiczny. Co ciekawe, eksperymenty kolokalizacji z markerem monocytów/makrofagów kłębuszkowych wykazały wzrost poziomu immunoreaktywnego TF.

Neutralizujące przeciwciała przeciwko TF łagodzą stan zapalny w nerkach chorych na cukrzycę u myszy z nokautem eNOS

Wzrost krzepnięcia zależnego od TF wiąże się ze wzrostem stanu zapalnego (Witkowski i in. 2016). Poprawione hamowanie układu krzepnięcia zależnego od TFchoroby zapalne, takie jak posocznica wywołana LPS (Pawlinski i in. 2010). Aby wyjaśnić związek przyczynowy między zapaleniem a TF w DKD, zbadaliśmy krótkotrwały wpływ przeciwciał neutralizujących przeciwko TF na zapalenienerki cukrzycoweu myszy z niedoborem eNOS (Li i in. 2010). Wyniki wykazały, że podawanie przeciwciał anty-TF znacząco obniżyło poziom ekspresji w nerkach genów związanych ze stanem zapalnym i zwłóknieniem, takich jak mRNA Tnfa, Ccl2, Tgfb i Col4, w nerkach myszy cztery dni po neutralizacji TF.

KLIKNIJ TUTAJ, ABY POZYSKAĆ ​​NATURALNY ORGANICZNY WYCIĄG Z CISTANCHE Z 25% ECHINAKOZYDEM I 9% AKTEOZYDEM NA FUNKCJĘ NEREK

Wsparcie dla Wecistanche – największego eksportera Cistanche w Chinach:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/tel:+86 15292862950

Kup więcej szczegółów specyfikacji:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

Inhibitor krzepnięcia FXa łagodzi uszkodzenie nerek u myszy z cukrzycą pozbawionych eNOS

Koagulacja FXa, zlokalizowana poniżej TF/VIIa, również przyczynia się do zapalenia poprzez szlak zależny od PAR. Jego rolę w DKD wykazano na kilku modelach zwierzęcych. Sumi i in. (2011) wykazali, że fondaparynuks, inhibitor FXa, zmniejsza poziom białka w moczu, przerost kłębuszków nerkowych i odkładanie fibryny u myszy db/db. Nasza grupa wykazała efekt terapeutyczny hamowania FXa u myszy DKD pozbawionych eNOS (Oe i in. 2016). ENOS-/- podawano edoksaban (50 mg/kg/dzień), doustny inhibitor FXa; Ins2Akita/+ przez trzy miesiące, a wyniki wykazały złagodzenie uszkodzeń histologicznych, takich jak proliferacja macierzy mezangialnej. Edoksaban obniżył poziom ekspresji genów zapalnych w nerkach (Tabela 1). FXa aktywuje zarówno PAR1, jak i PAR2. Aby wyjaśnić mechanizm uszkodzenia nerek za pośrednictwem FXa, wykazaliśmy, że działanie przeciwzapalne inhibitorów FXa jest podobne do tego obserwowanego u myszy PAR2-/- i myszy PAR2-/- z inhibitorami FXa . Odkrycia te sugerują, że FXa prawdopodobnie powodował stan zapalny w DKD w wyniku mechanizmu zależnego od PAR. Natomiast zakaz redoks nie poprawił uszkodzenia kłębuszków nerkowych w eNOS+/+; Ins2Akita/+, co sugeruje, że efekt terapeutyczny hamowania FXa był związany z nadkrzepliwością zależną od eNOS w typie Imyszy z cukrzycą.

Inne czynniki krzepnięcia w DKD

Ponieważ trombina celuje w PAR1, który postępujezapalenie naczyń(Chen i Dorling 2009),trombina prawdopodobnie zaostrza DKD. Jednakże wykazano ochronną lub szkodliwą rolę trombiny w patogenezie DKD; zapobiegnięto podaniu trombiny w małej dawce (50 pM), podczas gdy trombina w dawce dużej (20 nM) pogorszyła,apoptoza indukowana glukoząw podocytach (Wang i in. 2011b). W przyszłości należy wyjaśnić wpływ inhibitorów trombiny, takich jak dabigatran, na myszy z cukrzycą pozbawione eNOS.

Fibrynogen bierze udział w różnychstany zapalne. Co ciekawe, częściowa redukcja lub brak fibrynogenu było korzystne w modelach niedokrwienia i reperfuzji nerek lub w przypadku obturacyjnego zwłóknienia nerek (Sörensen i in. 2011; Craciun i in. 2014). Ponieważ odkładanie fibryny kłębuszkowej jest zwiększone u myszy z cukrzycą pozbawionych eNOS (Nakagawa i in. 2007; Li i in. 2010; Wang i in. 2011a), co wyjaśnia jego rolę wPatogeneza DKDzasługuje na dalsze badania.

Ekspresja PAR1 i PAR2 u myszy z cukrzycą pozbawionych eNOS

Zwiększona ekspresja PAR jest związana z uszkodzeniem nerek. My i inni wykazaliśmy, że poziomy ekspresji mRNA Par1 i/lub Par2 były zwiększone w modelach zwierzęcych z nefropatią cukrzycową, uszkodzeniem nerek wywołanym adeniną, obturacyjnym zwłóknieniem nerek i uszkodzeniem nerek wywołanym cisplatyną (Chung i in. 2013; Hayashi i in. in. 2016; Oe i in. 2016; Watanabe i in. 2019). Co więcej, u myszy db/db, co stanowi model DM typu II, podwyższony został poziom kłębuszkowego białka PAR2 (Sumi i in. 2011). Wykazaliśmy związek między ekspresją PAR a niedoborem eNOS u myszy chorych na cukrzycę (Oe i in. 2016). Poziom ekspresji mRNA Par1 był znacząco wyższy w eNOS−/−; myszy Ins2Akita/+ niż u myszy eNOS−/−; Myszy Ins2Akita/+ i inne niż DM. Podobnie ekspresja Par2 była znacząco wyższa w eNOS−/−; myszy Ins2Akita/+ niż u myszy innych niż DM. Natomiast poziomy mRNA Par4 nie różniły się pomiędzy genotypami. Brak eNOS zaostrza stan zapalny w DKD (Wang i wsp. 2011a). Ponieważ według doniesień cytokiny prozapalne zwiększają PAR (Nystedt i wsp. 1996), zwiększone zapalenie spowodowane brakiem eNOS prawdopodobnie indukuje ekspresję Pars w nerkach w DKD. Łącznie wyniki naszych badań sugerują, że poziomy ekspresji PAR1 i PAR2, podobnie jak w przypadku TF, były zwiększone w nerkach chorych na cukrzycę, gdy brakowało eNOS (ryc. 2).

Usunięcie PAR2 poprawia nerkę cukrzycową

Uraz u myszy ze zmniejszonym eNOS

My i inni zajmowaliśmy się rolą PAR2 w DKD w poprzednich badaniach. Delecja Par2 nie miała wpływu na uszkodzenie kłębuszków nerkowych u myszy Akita typu dzikiego z cukrzycą (Ins2Akita/+) z eNOS (Oe i in. 2016). Co więcej, myszy z cukrzycą indukowane STZ pozbawione PAR2 wykazywały zmniejszoną albuminurię w porównaniu z myszami typu dzikiego z cukrzycą, ale zwiększone średnie rozszerzenie celu (Waasdorp i in. 2017). Łącznie wyniki te pokazują, że hamowanie PAR2 nie powoduje żadnego efektu terapeutycznego lub ma łagodne działanie terapeutyczne na uszkodzenie nerek we wczesnych i łagodnych modelach DKD. Dla kontrastu wykazaliśmy wpływ niedoboru PAR2 na DKD u chorych na cukrzycę myszy Akita ze zmniejszoną ekspresją eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe i wsp. 2016). Brak PAR2 znacząco zmniejszył poziom wydalania albumin z moczem, ekspansję mezangialną i grubość GBM. Poziom ekspresji genów prozapalnych i związanych ze zwłóknieniem, w tym Tnfa, Tgfb i Col4, był również obniżony w nerkach myszy. Odkrycia te sugerują, że PAR2 jest patogenny nie we wczesnym, ale w stosunkowo zaawansowanym cukrzycowym uszkodzeniu kłębuszków spowodowanym niedoborem eNOS (tab. 1).

Podwójna blokada PAR1 i PAR2 u myszy chorych na cukrzycę ze zmniejszonym eNOS

Wykazaliśmy, że PAR1 i PAR2 wspólnie przyczyniają się do patogenezy DKD (Mitsui i wsp. 2020). W tym badaniu samce myszy Akita z cukrzycą typu I, heterozygotyczne pod względem eNOS (Ins2Akita/+; eNOS+/-) wykorzystano jako model DKD. Myszy te leczono nośnikiem, antagonistą PAR1 (E5555, 60 mg/kg/dzień), antagonistą PAR2 (FSLLRY, 3 mg/kg/dzień) lub E5555 + FSLLRY przez 4 tygodnie. Podawanie samego antagonisty PAR1 lub PAR2 łagodziło uszkodzenie kłębuszków nerkowych, takie jak ekspansja mezangialna i odkładanie kolagenu IV, w porównaniu z podawaniem nośnika. Zaobserwowano synergistyczne efekty terapeutyczne hamowania PAR1 i PAR2, a stosunek albumin do kreatyniny w moczu był znacząco zmniejszony, gdy zarówno PAR1, jak i PAR2 zostały zablokowane za pomocą E5555 + FSLLRY w porównaniu z podawaniem nośnika. Co więcej, podwójna blokada PAR1 i PAR2 przez E5555 + FSLLRY synergicznie złagodziła uszkodzenie histologiczne, w tym ekspansję mezangialną, naciek makrofagów kłębuszkowych i odkładanie kolagenu typu IV. Poziom ekspresji genów związanych ze stanem zapalnym i zwłóknieniem w nerkach również uległ zmniejszeniu (Tabela 1).

Skupiliśmy się na prozapalnym działaniu agonistów PAR1 i PAR2 na ludzkie komórki śródbłonka (Mitsui i in. 2020). Wyniki pokazały, że stymulacja zarówno agonistami PAR1, jak i PAR2 synergicznie zwiększała poziomy ekspresji mRNA MCP1 i PAI1. Działanie agonisty PAR1 było blokowane przez inhibitor NF-κB, natomiast działanie agonisty PAR2 przez inhibitory NF-kB i MAPK. Łącznie PAR1 i PAR2 wspólnie przyczyniają się do zapalenia naczyń i DKD poprzez różne szlaki sygnałowe (ryc. 3).

Wniosek

W tym przeglądzie skupiliśmy się na związku między szlakiem proteazy krzepnięcia-PAR a niedoborem eNOS u myszy z cukrzycą. Niska produkcja eNOS jest powiązana z nadkrzepliwością i zwiększoną sygnalizacją PAR, które są szkodliwe dla DKD. Wyniki te mogą wskazywać na ich patologiczną rolę w zaawansowanej lub późniejszej fazie DKD (np. z niewydolnością nerek i/lub masywnym białkomoczem). Doustne inhibitory FXa są szeroko stosowane w profilaktyce zakrzepicy (Patel i in. 2011; Robertson i in. 2015). Ich zastosowanie w leczeniu DKD jest obiecującą opcją. Ponadto niektórzy antagoniści PAR1, w tym atopaksar i worapaksar, mogą być stosowane w terapii przeciwpłytkowej w celu zapobiegania ostremu zespołowi wieńcowemu (Goto i in. 2010; Tricoci i in. 2012). Ponadto nastąpił niezwykły postęp w opracowaniu antagonistów PAR2 (Lim i in. 2013; Cheng i in. 2017; Jiang i in. 2018), którzy mogą stanowić nowe opcje terapeutyczne w leczeniu pacjentów z DKD.

Podziękowanie

Badanie to zostało wsparte przez Fundację Medyczną Gonryo. Chcielibyśmy podziękować firmie Editage (https://www.editage.com) za redakcję w języku angielskim.

Konflikt interesów Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów.

Bibliografia

Afkarian, M., Sachs, MC, Kestenbaum, B., Hirsch, IB, Tuttle, KR, Himmelfarb, J. & de Boer, IH (2013) Choroba nerek i zwiększone ryzyko śmiertelności w cukrzycy typu 2.J. Am. Towarzystwo Nefrol., 24, 302-308. 

Azushima, K., Gurley, SB i Coffman, TM (2018) Modelowanie nefropatii cukrzycowej u myszy.Nat. Wielebny Nephrol., 14, 48-56. Brosius, FC, Alpers, CE, Bottinger, EP, Breyer, MD, Coffman, TM, Gurley, SB, Harris, RC, Kakoki,

M., Kretzler, M., Leiter, EH, Levi, M., McIndoe, RA, Sharma, K., Smithies, O., Susztak, K. i in. (2009) Mysie modele nefropatii cukrzycowej.J. Am. Towarzystwo Nefrol., 20, 2503-2512. Camerer, E., Huang, W. i Coughlin, SR (2000) Aktywacja receptora 2 aktywowanego proteazą zależną od czynnika tkankowego i czynnika X przez czynnik VIIa.Proc. Natl. Acad. Nauka. USA, 97, 5255-5260. 

Chen, D. i Dorling, A. (2009) Krytyczna rola trombiny w ostrym i przewlekłym zapaleniu.J. Thromb. Hemost., 7 Dodatek 1, 122-126. Cheng, H., Wang, H., Fan, X., Paueksakon, P. i Harris, RC (2012) Poprawa aktywności śródbłonkowej syntazy tlenku azotu opóźnia postęp nefropatii cukrzycowej u myszy db/db.Nerka Int., 82, 1176-1183. Cheng, RKY, Fiez-Vandal, C., Schlenker, O., Edman, K., Aggeler, B., Brown, DG, Brown, GA, Cooke, RM, Dumelin, CE, Doré, AS, Geschwindner, S. , Grebner, C., Hermansson, NO, Jazayeri, A., Johansson, P. i in. (2017) Strukturalny wgląd w allosteryczną modulację receptora 2 aktywowanego proteazą.

Natura, 545, 112-115. Chung, H., Ramachandran, R., Hollenberg, MD i Muruve, DA (2013) Receptor aktywowany proteinazą-2 transaktywacja receptora naskórkowego czynnika wzrostu i transformującego czynnika wzrostu- receptorowe szlaki sygnałowe przyczyniają się do zwłóknienia nerek.J. Biol. Chem., 288, 37319-37331. Coughlin, SR (2005) Receptory aktywowane proteazami w hemostazie, zakrzepicy i biologii naczyń.J. Thromb. Hemost., 3, 1800-1814. Craciun, FL, Ajay, AK, Hoffmann, D., Saikumar, J., Fabian, SL,

Bijol, V., Humphreys, BD i Vaidya, VS (2014) Farmakologiczne i genetyczne wyczerpanie fibrynogenu chroni przed zwłóknieniem nerek.Jestem. J. Physiol. Fizjoterapia nerek., 307, 

F.471- 484. Cunningham, MA, Rondeau, E., Chen, X., Coughlin, SR, Hold sworth, SR i Tipping, PG (2000) Receptor 1 aktywowany proteazą pośredniczy w zależnym od trombiny, komórkowym zapaleniu nerek w kłębuszkowym zapaleniu nerek z półksiężycem.J. Exp. Med., 191, 455-462.