התקדמות המחקר הקליני של AKI בשנת 2022
Feb 14, 2023
פגיעה חריפה בכליות מיקרו-סביבה בין-תאית
תקשורת "אינטראקטיבית".
פגיעה בכליות חריפה (AKI) היא מחלה קשה עם תחלואה ותמותה גבוהים. לאחר AKI היא מלווה בחדירת תאי חיסון ודלקת שונים, וסוגי התאים, הציטוקינים ומבנה הרקמות ברקמת הכליה עוברים שינויים גדולים. הוקמה מיקרו-סביבה מורכבת, והמנגנון המולקולרי של תקשורת המידע ביניהם לא הובהר במלואו. לחקר והבנת האינטראקציה והתקשורת בין תאים יש משמעות רבה לפתוגנזה של AKI.
לחץ ליתרונות הבריאותיים של cistanche עבור AKI
הגורם העיקרי ל-AKI בחולים קשים הוא אלח דם. Privratsky וחוקרים אחרים מצאו שהנוקאאוט של מקרופאגים F4/80hi בכליה של עכברים מהונדסים החמיר משמעותית את AKI ספטי. 6) להפחית את התגובה הדלקתית ואת הנזק לרקמות ברקמת הכליה. הממצאים מצביעים על כך שהתמקדות בציר החיסון של תאי מקרופאג-אנדותל עשויה לספק רעיונות חדשים לטיפול ב-AKI1 ספטי.
Semaphorin 3C (Sema3C) הוא גליקופרוטאין של 85kDa השייך למשפחת חלבוני האיתות ובמקור נחשב כמעורב במסלולי איתות אקסונליים. חלבוני איתות הם בדרך כלל קשורים לממברנה, אך חלבון האיתות Class III Sema3C קיים כמולקולה מסיסה. מחקרים קודמים מצאו כי Sema3C שולט ביצירת כלי דם חדשים וחריגים.
Sema3C פועל באמצעות קומפלקס קולטנים, שהקולטנים שלו כוללים את תת-יחידות המשנה קושרות הליגנד נוירון 1 (NRP1) ונוירון 2 (NRP2). Cai et al. השתמש בשני מודלים של פגיעה בכליות חריפה - איסכמיה-פרפוזיה (IR) וחומצה פולית נפרוטוקסיות (FA) AKI ובנו עכברי נוקאאוט SEMA3C כדי לחקור את ההשפעה של Sema3C על AKI.
מחקרים מצאו כי Sema3C מתבטא בכליות עובריות מוקדמות ואינו מתבטא עוד בבגרות, אך הביטוי שלו מוגבר בצורה חריגה במודלים של IR-AKI ו-FA-AKI, ואתר הביטוי העיקרי שלו הוא באבוביות הכליה בקליפת המוח, אך בקולטנים שלו. NRP1 ו-NRP2 באים לידי ביטוי בכלי הדם הכלייתי, מה שמצביע על כך ש-Sema3C המופרש על ידי צינוריות פגומות עשוי לפעול על כלי הדם הכלייתיים באופן פרקריני.
הביטוי של Sema3C בדם ובשתן של עכברים עלה לאחר AKI. נוק-אאוט של הגן SEMA3C יכול להקל באופן משמעותי על נזק לרקמת AKI, לשפר את תפקוד הכליות ולהקל על אפופטוזיס, חדירת נויטרופילים, אגרגציה של מקרופאגים, דליפת נימי דם, בצקת אינטרסטיציאלית וגודש מיקרו-וסקולרי.
מחקר זה מתמקד בשינוי המוצע של חדירות כלי הדם כפתוגנזה חשובה של AKI. מחקר זה חושף אינטראקציה מזיקה צינורית-וסקולרית, המגבירה את ההבנה שלנו לגבי הפתוגנזה של AKI2.
בעקבות פגיעה כלייתית חריפה (AKI), תאים צינוריים עשויים לעורר פיברובלסטים בצורה פאראקרינית, מה שמוביל לפיברוזיס אינטרסטיציאלי, אך הבסיס המולקולרי של גורמים פאראקריניים וויסותם במצב זה נותר לא ברור.
במודל עכבר של AKI איסכמי, אוטופגיה מופעלת באופן מתמשך בתאי צינורית כליה. Livingston et al. בנה מודל עכבר של חוסר אוטופגיה צינורית כלייתית - עכברי Atg7 נוקאאוט ספציפיים לצינורית (iRT-atg7-KO), והפגם של אוטופגיה צינורית כלייתית בעכברי iRT-atg7-KO עיכבו באופן משמעותי את תיקון הכליות לאחר איסכמיה פיברוזיס אינטרסטיציאלי בתהליך.
מחקרים הראו כי במיקרו-סביבה של AKI, תאי צינורית הכליה paracrine fibroblast growth factor 2 (FGF2) גורמים לשינויים פיברוטיים משמעותיים בפיברובלסטים, והפגם האוטופגי של תאי צינורית הכליה מעכב באופן משמעותי את ייצור FGF2. התוצאות שלעיל מצביעות על כך ש-FGF2, ציטוקין תלוי אוטופגיה המיוצר על ידי צינוריות הכליה, מקדם פיברוזיס אינטרסטיציאלי בכליות באמצעות השפעה פראקרינית על פיברובלסטים.
AKI ודלקת חיסונית
עם הפיתוח של טכנולוגיית ריצוף של תא בודד, חוקרים יכולים להשתמש באלגוריתמים ספציפיים כדי לדמות פעילויות ביולוגיות כגון כימוטקסיס, גיוס ושינוי פנוטיפי של מונוציטים ומקרופאגים in vivo. יאו ועוד. זיהה תת-סוג מקרופאג חודר ממקור חד-גרעיני - S100a8/a9hiLy6Chi - על ידי טכניקות ריצוף של תאים בודדים ברקמות ואיברים שונים, שגויס לרקמת כליה פצועה כחומר כימו-משוך מוקדם של תאים מגויסים, יזם ומפיל את התגובה הדלקתית הכלייתית.
במקביל, החוקרים צפו גם בהסתננות של S100a8/a9 פלוס מקרופאגים בדגימות ביופסיה כליות קליניות, ומידת ההסתננות הייתה קשורה למידת הנזק לרקמת הכליה. הכוונה ל-S100a8/a9 מפחיתה באופן משמעותי את חדירת מקרופאגים ומשפרת את תפקוד הכליות ואת הפגיעה הכלייתית1.
Dipeptidase 1 (DPEP1), כאנזים שעבר שינויים בגליקוזילציה, מתבטא מאוד על גבול המברשת של תאי אפיתל פרוקסימליים של צינורית ונימים לכל צינור, ותפקידו החשוב הוא הידרוליזה של דיפפטידים. קולטן הידבקות גרנולוציטים. בפגיעה כלייתית חריפה, הגיוס הכימוקטי של נויטרופילים ומונוציטים-מקרופאגים בכליה של עכברי נוקאאוט DPEP1 הופחת משמעותית, והפגיעה הכלייתית השתפרה; חסימת מסלול זה עם מעכבי DPEP1 עשויה לעכב את ההידבקות, הגיוס וההחלשה של פגיעה כלייתית, צפויה להפוך ליעד חדש לטיפול בפגיעה חריפה בכליות2.
שני המחקרים לעיל פורסמו השנה בכתב העת Science Advances. החוקרים התמקדו בבירור המנגנון של פגיעה כלייתית חריפה מנקודת המבט של כימוטקסיס של תאים דלקתיים חיסוניים וגיוס.
פאן וחב'. מצא כי מקרופאגים המסתרים דלקת מאופיינים בביטוי גבוה של cyclooxygenase-2 (COX-2). לאחר פגיעה כלייתית חריפה, מקרופאגים מבטאים באופן סלקטיבי מאוד COX-2, והפקת הגן COX-2 בתאי מיאלואיד יכולה להפעיל ללא הרף מקרופאגים פרו-דלקתיים, לעכב תיקון רקמות ולהחמיר פיברוזיס כלייתי; פרוסטגלנדין E2 סלולרי (PGE2) או קולטן פרוסטגלנדין מסוג E 4 (EP4) יכולים לשחזר את הפנוטיפ של פגיעה בכליות הנ"ל של עכברי נוקאאוט; מחקרים נוספים של תוצאות ניסוי תאים במבחנה מראים שהפעלת EP4 בתיווך PGE2- גורמת לביטוי של גורם שעתוק מקרופאג'ים MafB, ויסות-על של גנים אנטי-דלקתיים תוך דיכוי של גנים פרו-דלקתיים.
לבסוף, המחבר באמצעות האגוניסט של EP4 (ONO-4819) יכול להפחית דלקת כליות ופיברוזיס. לכן, הצוות גילה מנגנון חדש שבאמצעותו תרופות נוגדות דלקת לא סטרואידיות יכולות לגרום לפגיעה כלייתית חריפה על ידי עיכוב cyclooxygenase וויסות הפנוטיפ של מקרופאגים3.
חבר אחר ממשפחת קולטני הפרוסטגלנדינים, EP3, ממלא את התפקיד ההפוך בתאי מיאלואיד. Leng et al. מצא שהפעלת EP3 בתאי מיאלואיד יכולה להגביר את המפל הנקרו-דלקתי ולהחמיר את הפגיעה הכלייתית. עיכוב ממוקד של EP3 על ידי מולקולות קטנות יכול להפחית משמעותית את התגובה הדלקתית ואת הפגיעה הכלייתית החריפה. שני המחקרים הנ"ל פורסמו השנה בכתב העת Kidney International, המצביעים על כך שהפרוסטגלנדינים מווסתים את מצב הקיטוב של מקרופאגים באמצעות תת-סוגים שונים של קולטני EP על תאים מיאלואידים, וממלאים תפקיד חשוב בתהליך של פגיעה כלייתית חריפה ופיברוזיס; מטרה למסלול האיתות המתאים יכול להשיג את המטרה של טיפול בפגיעה חריפה בכליות ובפיברוזיס כליות4.
תפקידם של מסלולי מוות תאים כגון נקרופטוזיס ופירופטוזה בתאי דלקת חיסונית אינו ברור. חלבון קינאז 3 (RIPK3) בעל אינטראקציה עם קולטן, כמולקולה רגולטורית מרכזית של נמק מתוכנת, טרם הובהר לתפקידה בתאי חיסון ובדלקות.
באמצעות שני מודלים של דלקת כליות - פגיעה חריפה בכליות הנגרמת על ידי חומצה פולית (FA-AKI) ודלקת כליות הנגרמת על ידי TWEAK, החוקרים מצאו כי התגובה הדלקתית הכלייתית המוקדמת מצריכה השתתפות של תאי חיסון שמקורם במח עצם RIPK3, ונוקאאוט RIPK3 עכברים הראו שהדלקת החיסונית בכליות נחלשה. מחקרים נוספים הראו כי: RIPK3 מעודד שחרור של ציטוקינים דלקתיים כגון IL-6 דרך NF-kB כדי לתווך דלקת חיסונית של הכליה, ותהליך זה אינו תלוי במוות של תאי צינורי כליה. מיקוד ספציפי של RIPK3 שמקורו במיאלואיד מדכא דלקת כליות ללא תופעות לוואי אפשריות של התמקדות ב-RIPK35 מערכתית.
מחקר אחר הראה שפירופטוזה של מקרופאגים יכולה להפחית דלקת, לקדם תיקון רקמות ולשפר פיברוזיס לאחר פגיעה חריפה בכליות. AIM2 הוא "חיישן" של DNA דו-גדילי (dsDNA) ומולקולת מפתח בוויסות הפירופטוזיס. ב-Rhabdomyolysis-Induced AKI (RIAKI), מחיקת גן AIM2 מעכבת את הביקוע של חלבון מפתח הפירופטוזיס במורד הזרם GSDMD, חוסמת פירופטוזיס מקרופאגים, ולאחר מכן מגייסת מספר רב של מקרופאגים מסוג CXCR3 פלוס CD206 פלוס תת-סוג ומעצימה את התגובה הדלקתית של תיקון רקמות הכליה, .
מחקרים נוספים מצאו כי לאחר מחיקת AIM2, נתיב הפירופטוזיס של מקרופאג נחסם, ובמקום זאת הפעיל איתות STING-TBK1-IRF3/NF-κB, מה שהוביל לתגובה דלקתית כלייתית מחמירה. שתי תוצאות המחקר הנ"ל פורסמו השנה בכתבי העת JASN ו-Cell death ובידול, בהתאמה, הבהירו את התפקיד והמנגנון המולקולרי של מסלולי מוות שונים בתאי דלקת חיסונית, ומהווים בסיס להתמקדות קלינית במסלולי מוות של תאים חיסוניים בטיפול במחלות חריפות. פגיעה בכליות ופרוגנוזה משופרת מספקת רציונל6.
למידע נוסף:Ali.ma@wecistanche.com
