קרישה, קולטנים מופעלי פרוטאז ומחלת כליות סוכרתית: לקחים מעכברים חסרי ENOS

סינתאז תחמוצת החנקן האנדותלידוע כי תפקוד לקוי (eNOS) מחמיר את ההתקדמות והפרוגנוזה שלמחלת כליות סוכרתית(DKD). אחד המנגנונים שבאמצעותם זה מושג הוא שרמות eNOS נמוכות קשורות לקרישיות יתר, המקדמת פגיעה בכליות. במפל הקרישה החיצוני, גורם הרקמות (פקטור III) וגורמי הקרישה במורד הזרם, כגון גורם פעיל X (FXa), מחמירים את הדלקת באמצעות הפעלה של הקולטנים המופעלים על ידי פרוטאז (PARs). לאחרונה, הוכח כי היעדר או מופחת של ביטוי eNOS בעכברים סוכרתיים, כמודל של DKD מתקדם, מגביר את רמות גורמי רקמת הכליה ואת PAR1 ו2 ביטוי בכליות שלהם. יתר על כן, עיכוב תרופתי או מחיקה גנטית של גורמי קרישה או PARsהקלה בדלקת ב-DKDבעכברים חסרי eNOS. בסקירה זו, אנו מסכמים את הקשר בין eNOS, קרישה ו-PARs ומציעים אפשרות טיפולית חדשה לניהול שלחולים עם DKD. 

מילות מפתח: גלומרולוסקלרוזיס סוכרתי; פקטור Xa; דַלֶקֶת; גורם רקמות

לחץ כאן כדי לקבל תמצית CISTANCHE אורגנית טבעית עם 25% אכינאקוסיד ו-9% אקטוזיד לתפקוד הכליה

השירות התומך של Wecistanche - יצואנית ה-cistanche הגדולה בסין:

דוא"ל:wallence.suen@wecistanche.com

ווטסאפ/טלפון:+86 15292862950

קנה לפרטי מפרטים נוספים:

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

מבוא

מספר החולים עםמחלת כליות סוכרתית(DKD) עולה ברחבי העולם (de Boer et al. 2011; Kainz et al. 2015; Ogurtsova et al. 2017). DKD הוא אחד הגורמים העיקריים לתמותה בחולים עם סיבוכי סוכרת (Afkarian et al. 2013). יתר על כן, DKD הוא פרוגרסיבי והוא הגורם העיקרי למחלת כליות סופניתדורשטיפול חלופי כליות(Gregg et al. 2014; Liyanage et al. 2015). ביפן,נפרופתיה סוכרתיתמהווה יותר מ-39% מחולי דיאליזה חדשים (Nitta et al. 2020). לכן, הפיתוח של טיפול חדשנינדרשות אפשרויות לטיפול בחולים עם DKD.

יש עניין גובר בתפקידה של מערכת הקרישה בפתוגנזה של DKD.קרישיות יתרקשור ל-DKD (Goldberg 2009; Domingueti et al. 2016). רמת פיברינוגן מוגברת בדם הוכחה כקשורה לקצב נמוך משוער של סינון גלומרולרי, פרוטאינוריה גבוהה ופציעה היסטולוגית חמורה, והיא הייתה מנבא של התקדמות למחלת כליות סופנית (Dalla Vestra et al. 2005; Pan et al. al. 2018; Zhang et al. 2018). כמה מחקרים הראו מתאם בין רמת ה-D-dimer, תוצר פירוק פיברין, לבין תפקוד לקוי של הכליות ב-DKD (Domingueti et al. 2018; Pan et al. 2018). קרישיות יתר ב-DKD נקבעת ככל הנראה על ידי מספר גורמים. לדוגמה, מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסט מפעילה גורם רקמה (TF, פקטור III) ומגבירה אירועים פקקת (Dielis et al. 2005). אחרת, היפרגליקמיה, דיסליפידמיה, דלקת או תפקוד לקוי של האנדותל מעורבים במצב הפרו-טרומבוטי תחת פתוגנזה של DKD (Goldberg 2009).

תפקוד לקוי של האנדותל קיים ב-DKD שמתקדם לסיבוכים מיקרווסקולריים (Goldberg 2009; Nakagawa et al. 2011). פגיעה בייצור תחמוצת החנקן האנדותל (eNOS) או פעילות eNOS מופחתת (למשל, פגיעה בזרחן eNOS) היא סימן היכר של תפקוד לקוי של האנדותל ב-DKD (Nakagawa et al. 2011; Cheng et al. 2012). הראינו כי אובדן ביטוי eNOS היה קשור לעלייה ברמת ה-TF ולפעילות מערכת הקרישה החיצונית (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), אשר קשורה קשר הדוק לאירועי פקקת בחולים עם כליה כרונית. מחלות (Kolachalama et al. 2018).

בנוסף לסיכון המוגבר לאירועי פקקת, פרוטאזות קרישה, כגון פקטור פעיל FVII (FVIIa), פקטור פעיל (FXa) וטרומבין, הנמצאים במפל הקרישה החיצוני, מתווכים פגיעה ברקמות באמצעות קולטן המופעל פרוטאז ( מנגנון תלוי PAR (Madhusudhan et al. 2016; Posma et al. 2019). בסקירה זו, אנו מסכמים את הממצאים שהתקבלו מעכברים סוכרתיים חסרי eNOS ודנים בקשר בין מסלול הקרישה-PAR, רמות eNOS ופתוגנזה של DKD.

מסלול רצפטורים המופעלים על ידי רקמות פקטור/פרוטאז

רקמות פקטור (TF), המכונה פקטור III, הוא חלבון טרנסממברנלי של 47 kDa המקיים אינטראקציה עם פקטור VII (FVII) (Grover and Mackman 2018). קומפלקס TF/FVIIa הוא מפעיל של מפל הקרישה החיצוני ומזרז את ההפעלה של FX ו-FIX. FXa ו-Co-factor V מופעל (FVa) יוצרים קומפלקס פרוטרומבוטי שיוצר תרומבין. לבסוף, תרומבין הופך פיברינוגן לפיברין, וכתוצאה מכך היווצרות טרומביים (Grover and Mackman 2018). TF מתבטא הן בתאי שריר חלק וסקולריים והן בפיברובלסטים אדוונטציאליים. בתנאים דלקתיים, הביטוי שלו מושרה בתאי אנדותל או בתאים במחזור כמו מונוציטים (Østerud and Bjørklid 2006).

קולטנים המופעלים על ידי פרוטאז (PARs) הם חברים במשפחת הקולטנים המחוברים ל-G-protein, הכוללת ארבעה חלבוני PAR (PAR1-4). PARs עוברים ביקוע על ידי פרוטאזות בקצה ה-N-טרמינלי ומופעלים עם הקישור ל-N-terminus חדש המכיל ליגנד קשור. ארבעת האיברים של PARs (PAR1-4) מופעלים על ידי פרוטאזות קרישה ספציפיות: קומפלקס TF ו-FVIIa מפעיל PAR2, פקטור Xa מפעיל גם PAR1 וגם PAR2, וטרומבין מפעיל את PAR1, PAR3 ו-PAR4 (Camerer et al. 2000; Coughlin 2005; Rothmeier and Ruf 2012; Zhao et al. 2014). הקשר בין TF, פרוטאזות קרישה ו-PARs מוצג באיור 1.

ידוע כי PARs מתבטאים באופן נרחב בתאי כליה ומעורבים בפתופיזיולוגיה של פגיעה בכליות. גם PAR1 וגם PAR2 באים לידי ביטוי בתאי אנדותל גלומרולריים, תאי מזנגיה ותאי צינורי כליה שמקורם באדם או בעכבר; PAR2, PAR3 ו-PAR4 מתבטאים בפודוציטים אנושיים; PAR1, PAR3 ו-PAR4 מתבטאים בפודוציטים של עכברים (Tanaka et al. 2005; Vesey et al. 2005; Madhusudhan et al. 2012; Dong et al. 2015; Madhusudhan et al. 2016).

למרות שההשפעות המזיקות או המגנות של PARs על פגיעה בכליות הוכחו, נתונים מצטברים מצביעים על כך ש-PARs מחמירים את הדלקת על ידי גירוי ייצור ציטוקינים וכימוקינים (Rothmeier and Ruf 2012; Isermann 2017; Posma et al. 2019). בהתאם לממצא זה, אגוניסטים PAR1 ו-PAR2 מקדמים את הביטוי של מתווכים דלקתיים, כגון חלבון כימוקטי מונוציטי 1 (MCP1) ומעכבי מפעיל פלסמינוגן-1 (PAI-1), ומולקולות פרו-פיברוטיות באנדותל. , mesangial, ותאי צינורי כליות (Vesey et al. 2005; Vesey et al. 2013; Ellinghaus et al. 2016; Waasdorp et al. 2016; Oe et al. 2019). במחקרים in vivo, היעדר PAR1 או נוכחות של מעכבי PAR1 הפחיתו את הדלקת במודלים של גלומרולונפריטיס סהרונית או פגיעה בכליות חסימתית (Cunningham et al. 2000; Waasdorp et al. 2019; Lok et al. 2020). באופן דומה, ההשפעות הטיפוליות של עיכוב PAR2 בפציעות כליות לוו בהפחתה בדלקת בכליות (Hayashi et al. 2016; Du et al. 2017; Han et al. 2019; Watanabe et al. 2019).

פולימורפיזמים של סינתזת תחמוצת החנקן האנדותל ב-DKD

סינתאז תחמוצת החנקן האנדותל (eNOS) הוא אחד משלושת האיזופורמים של NOS, והוא תורם לייצור NO באנדותל כלי הדם (Walford and Loscalzo 2003). NO המיוצר על ידי eNOS באנדותל כלי הדם ממלא תפקיד מכריע בוויסות הרפיית כלי הדם, אנטי דלקת ומניעת היווצרות פקקת (Walford and Loscalzo 2003). ביטוי eNOS לקוי קשור להתפתחות של DKD. מטא-אנליזות שנערכו לאחרונה על בני אדם גילו כי הגנים G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) ואינטררון 4b/4a ​​(rs869109213) בגנים eNOS (NOS3) קשורים בקשר קרוב עם פיתוח של DKD (Dellamea et al. 2014; Zhang et al. 2015; Dong et al. 2018). מבין הווריאציות הללו, התפקיד של הפולימורפיזם G894T (Glu298Asp) בתפקוד eNOS אופיין היטב. הייצור המופחת של הצטברות NO או ניטריט הוכח בתאי CHO שעברו טרנספקציה עם 298Asp בהשוואה לאלו עם 298Glu (Noiri et al. 2002). יחד, תוצאות אלו מצביעות על כך שהייצור המופחת של NO על ידי תפקוד לקוי של eNOS חשוב להתקדמות של DKD בבני אדם.

איור 1. קשר בין גורמי קרישה לקולטנים מופעלי פרוטאז (PAR). במפל הקרישה החיצונית, קומפלקס גורם הרקמות (TF) וה-FVII הפעיל (FVIIa) מפעילים את הקולטן המופעל על ידי פרוטאז 2 (PAR2), FX פעיל (FXa) מפעיל הן PAR1 והן PAR2, וטרומבין מטרות PAR1, PAR3 ו-PAR4. חיתוך הרצף ה-N-טרמינלי של PARs על ידי פרוטאזות קרישה חושף רצף N-טרמינלי חדש הפועל כליגנד קשור ומעודד דלקת.

עכברים סוכרתיים חסרי eNOS כמודל של נפרופתיה סוכרתית אנושית

הקמת מודלים פרה-קליניים אמינים הדומים ל-DKD אנושי חיונית לחקר אפשרויות טיפוליות חדשות. בהתבסס על העדויות המראות קשר בין פולימורפיזם eNOS ל-DKD, מספר מחקרים הוכיחו כי מודלים של נוק-אאוט של eNOS מסוג I וסוג II DM הם חלק מהמודלים המוצלחים המחקים DKD אנושי (Brosius et al. 2009; Azushma et al. 2018). הוכח כי עכברים סוכרתיים הנגרמת על ידי סטרפטוזוטוצין וחסרי eNOS מפתחים אלבומינוריה חמורה, התרחבות מסנגיאלית, עיבוי של קרום הבסיס הגלומרולרי והיאלינוזה עורקית, הדומה ל-DKD אנושי (Nakagawa et al. 2007). באופן דומה, עכברים סוכרתיים מסוג II (db/db) חסרי eNOS הראו גלומרולוסקלרוזיס חמורה ואלבומינוריה (Zhao et al. 2006).

TF מוגבר בעכברים סוכרתיים ללא eNOS

NO מעכב את היווצרות הפקקת ואת הצטברות הטסיות (Walford and Loscalzo 2003). מכיוון שהיווצרות פקקת גלומרולרית נצפתה בעכברים סוכרתיים חסרי eNOS (Nakagawa et al. 2007), ביטוי eNOS לקוי קשור ככל הנראה לעלייה בקרישיות תלוית TF. הקשר בין eNOS ו-TF ב-DKD טופל בדוחות הקודמים שלנו (Li et al. 2010; Wang et al. 2011a; Oe et al. 2016) (איור 2).

ביטוי מופחת או חוסר eNOS מגביר את פעילות TF הכלייתית בעכברי אקיטה סוכרתיים

אפיינו ביטוי TF בעכברי Akita (Ins2Akita/+) סוכרתיים, מודל מסוג I DM, עם רמות ביטוי שונות של eNOS (eNOS+/+, eNOS+/- ו-eNOS-/-) (Wang et al. 2011a). מצאנו כי חומרת DKD קשורה לביטוי eNOS מופחת. הפרשת אלבומין בשתן, גלומרולוסקלרוזיס והפחתה בקצב הסינון הגלומרולרי הוחמרו בסדר הבא: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. באופן מעניין, ביטוי ופעילות TF של הכליות עלו ב-eNOS+/-; Ins2Akita/+ ו-eNOS-/-; עכברי Ins2Akita/+ בהשוואה לאלו ב-eNOS+/+; עכברי Ins2Akita/+. שקיעת פיברין גלומרולרית הייתה יוצאת דופן גם ב-eNOS+/-; Ins2 Akita/+ ו-eNOS-/-; עכברי Ins2 Akita/+. יתרה מזאת, ביטוי mRNA של Tf בכליות נמצא בקורלציה עם חומרת המחלה, הפרשת אלבומין בשתן וביטוי ציטוקינים דלקתיים בכליות.