Mechanizm białkomoczu w urazie nerek i interwencji nieimmunologicznej

9 czerwca profesor Lin Hongli, wiceprezes Oddziału Nefrologii Chińskiego Stowarzyszenia Lekarzy, dyrektor Instytutu Nefrologii Uniwersytetu Medycznego w Dalian i dyrektor Oddziału Nefrologii Pierwszego Szpitala Stowarzyszonego Uniwersytetu Medycznego w Dalian, wziął udział Oddział Towarzystwa Lekarskiego Hebei, prowincja Hebei Na konferencji naukowej Oddziału Lekarzy Nefrologii Stowarzyszenia Lekarskiego w 2023 r. przedstawiono „Mechanizm uszkodzenia nerek związany z białkomoczem i interwencją nieimmunologiczną”.

Kliknij, aby otrzymać organiczne cistanche na chorobę nerek

Na początku raportu profesor Lin Hongli zwrócił uwagę, że uporczywy białkomocz jest ważnym czynnikiem prowadzącym do progresji przewlekłej choroby nerek (CKD) do schyłkowej niewydolności nerek. W badaniu podzielono pacjentów z takim samym wyjściowym szacowanym współczynnikiem przesączania kłębuszkowego na trzy grupy: z masywnym białkomoczem, bez białkomoczu i z niewielką ilością białkomoczu. Im niższa wartość, tym lepszy wynik czynności nerek pacjenta. Dlatego zmniejszenie białkomoczu może opóźnić progresję CKD do schyłkowej niewydolności nerek.

Związek między kłębuszkami nerkowymi a białkomoczem: „Trzy wzloty” w kłębuszkach powodują białkomocz

Czynniki immunologiczne mogą pośredniczyć w powstawaniu białkomoczu. Bariera filtracji kłębuszkowej jest kluczową strukturą, która blokuje składniki białkowe w osoczu. Wystąpienie białkomoczu oznacza uszkodzenie błony filtracyjnej kłębuszków nerkowych i tkanki śródmiąższowej nerki. Hiperperfuzja, wysokie ciśnienie i wysoka filtracja („trzy wzloty”) w kłębuszkach nerkowych to czynniki nieimmunologiczne, które powodują białkomocz. Obecnie lekami szeroko stosowanymi klinicznie w celu zmniejszenia białkomoczu i opóźnienia progresji choroby nerek są inhibitory układu renina-angiotensyna, a ich ważnym działaniem farmakologicznym jest zmniejszenie „trzech szczytów” w kłębuszkach nerkowych.

Profesor Lin Hongli przedstawił, że bezpośredni wpływ biologiczny „trzech wzlotów” w kłębuszkach nerkowych na komórki śródbłonka i podocyty błony przesączania kłębuszkowego, jak również wewnątrzkomórkowe przekazywanie sygnału nie zostało jeszcze wyjaśnione. Wcześniejsze badania wpływu mechaniki podocytów poprzez rozciąganie ich na elastyczną membranę mogą jedynie symulować siły rozciągające. Hydrodynamika wewnątrz kłębuszków nerkowych jest bardzo skomplikowana i obejmuje nie tylko siłę rozciągającą, ale także podłużną i poprzeczną siłę ścinającą. Dlatego jej dział zaczął badać chipy mikroprzepływowe w 2010 roku, wykorzystując technologię chipów mikroprzepływowych do zbudowania modelu kłębuszków nerkowych z funkcją filtrowania.

W chipie górny kanał służy do symulacji kapilary kłębuszkowej, kanał połączenia wlotowego służy do symulacji tętniczki doprowadzającej, środkowa komora do hodowli komórek służy do symulacji sieci naczyń włosowatych, kanał połączenia wylotu próbki służy do symulacji tętniczka odprowadzająca i porowaty polimer w warstwie środkowej służą do symulacji tętniczki kłębuszkowej. Komórki śródbłonka kłębuszkowego i podocyty hodowano na górnej i dolnej stronie błony estrowej w celu symulacji głównych składników funkcji filtracji kłębuszkowej.

Dzięki serii badań na modelu kłębuszkowym stwierdzono, że:

(1) „Trzy wysokie” czynniki mechaniczne w kłębuszkach spowodowały zmniejszenie redystrybucji i ekspresji białka cytoszkieletu F-aktyny w komórkach śródbłonka kłębuszków nerkowych i podocytach, co wskazuje, że cytoszkielet został dotknięty uszkodzeniem.

(2) „Trzy wysokie” czynniki mechaniczne w kłębuszku uszkadzają białko łączące CD{1}} między komórkami śródbłonka kłębuszków nerkowych, powodując wyciek białkomoczu.

(3) „Trzy wysokie” czynniki mechaniczne w kłębuszkach uszkadzają podocynę białka SD w podocytach kłębuszków nerkowych. Ponadto badanie wykazało również, że wysoka perfuzja może zwiększyć szybkość filtracji albuminy i globuliny, a wzrost albuminy jest bardziej znaczący. Dlatego „trzy wzloty” w kłębuszkach mają duży wpływ na komórki śródbłonka kłębuszków nerkowych i podocyty, a leczenie inhibitorami układu renina-angiotensyna jest bardzo ważne.

Po przedstawieniu wpływu „trzech wzlotów” na kłębuszki i głównych metod leczenia, profesor Lin Hongli podkreślił, że „trzy wzloty” w kłębuszkach powodują zmiany czynników hemodynamicznych, prowadzące do zmian w strukturze i funkcji filtracji kłębuszkowej bariera, białkomocz.

Dlatego należy uważać, aby unikać czynników, które powodują „trzy wzloty” w kłębuszkach nerkowych, takich jak diety wysokobiałkowe. Profesor Lin Hongli wyjaśnił, że gdy pacjenci z zespołem nerczycowym mają hipoproteinemię i obciążenie wodą jest zbyt duże, często stosują dożylny wlew albuminy i leki moczopędne w celu zmniejszenia obrzęku. Ta metoda może złagodzić obrzęk w początkowej fazie leczenia, ale spowoduje zaostrzenie „trzech wzlotów” w kłębuszkach nerkowych i spowoduje uszkodzenie bariery przesączania kłębuszkowego.

Na tej podstawie jej zespół zaprojektował jednoośrodkowe, prospektywne, randomizowane badanie kontrolowane. Dietę niskobiałkową w połączeniu z terapią kwasami ketonowymi stosuje się u pacjentów z pierwotną chorobą kłębuszków nerkowych w stadium 1-2 PChN z opornością na hormony i białkomoczem jako głównym objawem oraz w celu zbadania, czy ma ona dodatkową ochronę nerek w porównaniu z normalną dietą białkową. Wyniki pokazały, że dieta niskobiałkowa połączona ze związkiem -ketokwasem istotnie zmniejszała białkomocz u pacjentów z pierwotną chorobą kłębuszków nerkowych w stadium CKD1-2; korzyści i odgrywa rolę w regulacji lipidów we krwi; nadal można go bezpiecznie stosować u pacjentów z CKD z białkomoczem na poziomie zespołu nerczycowego.

Związek między kanalikami nerkowymi a białkomoczem: białkomocz oddziałuje na kanaliki nerkowe, powodując zwłóknienie śródmiąższowe nerek

Jeśli chodzi o uszkodzenie nerek spowodowane białkomoczem działającym na kanaliki nerkowe, profesor Lin Hongli zwrócił uwagę, że jednym z głównych skutków białkomoczu na nerki jest to, że białkomocz oddziałuje na kanaliki nerkowe, powodując zwłóknienie śródmiąższowe nerek i sprzyjając postępowi PChN. Jednak mechanizm uszkodzenia śródmiąższowego nerek wywołanego białkomoczem nie jest jeszcze w pełni poznany i brakuje strategii skutecznej interwencji w wywołane białkomoczem zwłóknienie śródmiąższowe nerek. Dlatego tak ważne jest wyjaśnienie mechanizmu zwłóknienia śródmiąższowego nerki wywołanego białkomoczem i poszukiwanie nowego skutecznego celu terapeutycznego.

Dlatego poprowadziła zespół do wykorzystania technologii chipów mikroprzepływowych do skonstruowania bionicznego modelu chipa „kanalikowo-śródmiąższowego” i wykorzystania chipa „kanalikowo-śródmiąższowego” do odtworzenia procesu transdyferencjacji in vitro między komórkami nabłonka kanalików nerkowych a komórkami mezenchymalnymi. Skonstruowano wysokowydajny bioniczny czip kanalików nerkowych, wykorzystując zdrową ludzką surowicę do symulacji białkomoczu, z powodzeniem wywołano transdyferencjację między komórkami nabłonka kanalików nerkowych a komórkami mezenchymalnymi i stwierdzono, że obciążenie białkiem było proporcjonalne do stopnia transdyferencjacji; inaktywowana zdrowa surowica ludzka (inaktywacja składnika dopełniacza) nie indukuje transdyferencjacji między komórkami nabłonka kanalików nerkowych a komórkami mezenchymalnymi. Po odkryciu tego punktu egzogenny C3a dodano do inaktywowanej surowicy i stwierdzono, że egzogenny C3a może indukować transdyferencjację komórek nabłonka kanalików nerkowych i komórek mezenchymalnych w inaktywowanej surowicy.

Interakcja kanalików nerkowych z perycytami: promowanie zwłóknienia śródmiąższowego nerek

Interakcja między kanalikami nerkowymi a perycytami również odgrywa ważną rolę w progresji włóknienia śródmiąższowego nerek. Kiedy kanaliki nerkowe są stymulowane przez uszkodzenie, przekształcają się w komórki wydzielnicze, wydzielają cytokiny i działają na perycyty, tworząc mikrośrodowisko „profibrotyczne”. Profesor Lin Hongli poinformował, że Oddział Nefrologii Pierwszego Szpitala Stowarzyszonego Uniwersytetu Medycznego w Dalian zwraca baczną uwagę na perycyty, a badania nad nimi są stosunkowo wczesne.

Jest to pierwsza jednostka w Chinach, która wyizolowała perycyty śródmiąższowe nerek. Jednak w procesie białkomoczu mechanizm parakrynny między kanalikami nerkowymi a naczyniami krwionośnymi oraz szczegółowe interakcje między komórkami nie są jasne. W związku z tym, korzystając z technologii chipów mikroprzepływowych, skonstruowano wysokoprzepustowy bioniczny mikroukład mikroprzepływowy typu „tubule-interstitial-microvessel” zintegrowany z 8 jednostkami. Następnie w oparciu o chip bioniczny „tubule-interstitium-microvessel” skonstruowano patologiczny model białkomoczu i przeprowadzono szereg badań.

Wyniki pokazały, że:

(1) Stymulacja białkami surowicy może indukować transdyferencjację komórek nabłonka kanalików nerkowych.

(2) Wraz z wydłużeniem czasu stymulacji surowicą liczba i odległość komórek nabłonka kanalików nerkowych migrujących do Matrigel stopniowo wzrastała, a stymulacja surowicą powodowała migrację komórek nabłonka kanalików nerkowych.

(3) Gdy stymulowane surowicą komórki nabłonkowe kanalików nerkowych przedłużały się, proporcja komórek nabłonka kanalików nerkowych ulegających apoptozie wzrosła, a stymulacja surowicą powodowała apoptozę komórek nabłonka kanalików nerkowych.

(4) W porównaniu z normalną grupą kontrolną, po stymulowaniu surowicą komórek nabłonka kanalików nerkowych przez 24 godziny i 48 godzin, liczba i odległość komórek śródbłonka i perycytów migrujących do Matrigel były znacząco zwiększone. Odległości były znacznie większe niż w przypadku komórek śródbłonka. W ten sposób surowica stymuluje komórki nabłonka kanalików nerkowych, powodując migrację komórek śródbłonka naczyń i perycytów do strefy śródmiąższowej.

(5) Obciążenie białkiem surowicy w kanalikach nerkowych może indukować transdyferencjację komórek śródbłonka naczyń okołokanalikowych i perycytów.

(6) Stymulacja surowicy komórek nabłonka kanalików nerkowych spowodowała wzrost odsetka komórek śródbłonka naczyń i perycytów ulegających apoptozie.

Na koniec profesor Lin Hongli powiedziała, że ​​na podstawie tego badania jej zespół odkrył, że regulacja FUT8 w dół może hamować podstawowy poziom fukozylacji kluczowych receptorów na komórkach śródbłonka naczyniowego i perycytach, blokować sieć parakrynną i hamować dalsze szlaki. uszkodzenie naczyń i zwłóknienie śródmiąższowe nerek spowodowane obciążeniem białkiem.