Pıhtılaşma, Proteazla Aktive Edilen Reseptörler ve Diyabetik Böbrek Hastalığı: ENOS Eksik Farelerden Alınan Dersler

Endotel nitrik oksit sentez(eNOS) fonksiyon bozukluğunun hastalığın ilerlemesini ve prognozunu kötüleştirdiği bilinmektedir.diyabetik böbrek hastalığı(DKD). Bunun başarılmasını sağlayan mekanizmalardan biri, düşük eNOS seviyelerinin böbrek hasarını artıran hiper pıhtılaşma ile ilişkili olmasıdır. Dışsal pıhtılaşma kademesinde, doku faktörü (faktör III) ve aktif faktör X (FXa) gibi aşağı akış pıhtılaşma faktörleri, proteazla aktifleştirilen reseptörlerin (PAR'ler) aktivasyonu yoluyla inflamasyonu şiddetlendirir. Son zamanlarda, diyabetik farelerde eNOS ekspresyonunun yokluğunun veya azalmasının, gelişmiş DKD modeli olarak böbrek doku faktörü seviyelerini ve böbreklerdeki PAR1 ve 2 ekspresyonunu arttırdığı gösterilmiştir. Ayrıca pıhtılaşma faktörlerinin veya PAR'ların farmasötik inhibisyonu veya genetik olarak silinmesiiyileştirilmiş inflamasyoneNOS bulunmayan farelerde DKD'de. Bu derlemede eNOS, pıhtılaşma ve PAR'lar arasındaki ilişkiyi özetledik ve DKD'li hastaların tedavisi için yeni bir tedavi seçeneği öneriyoruz.

Anahtar Kelimeler:diyabetik glomerüloskleroz; faktör Xa;iltihaplanma; doku faktörü

BÖBREK İŞLEVLERİNE YÖNELİK %25 EKİNAKOSİT VE %9 AKTEOSİT İÇEREN DOĞAL ORGANİK SİSTANŞ EKSTRATINI ALMAK İÇİN BURAYA TIKLAYIN

giriiş

Hasta sayısıdiyabetik böbrek hastalığı(DKD) dünya çapında artmaktadır (de Boer ve ark. 2011; Kainz ve ark. 2015; Ogurtsova ve ark. 2017). DKD, diyabetik komplikasyonları olan hastalarda en önemli ölüm nedenlerinden biridir (Afkarian ve ark. 2013). Ayrıca DKD ilerleyicidir ve renal replasman tedavisi gerektiren son dönem böbrek hastalığının ana nedenidir (Gregg ve ark. 2014; Liyanage ve ark. 2015). Japonya'da diyabetik nefropati yeni diyaliz hastalarının %39'undan fazlasını oluşturmaktadır (Nitta ve ark. 2020). Bu nedenle, gelişimiyeni tedavi ediciDKD'li hastaları yönetmek için seçenekler gereklidir.

DKD patogenezinde sistem. Hiper pıhtılaşma DKD ile ilişkilidir (Goldberg 2009; Domingueti ve ark. 2016). Kandaki yüksek fibrinojen düzeyinin düşük tahmini glomerüler filtrasyon hızı, yüksek proteinüri ve ciddi histolojik hasarla ilişkili olduğu ve bunun son dönem böbrek hastalığına ilerlemenin bir göstergesi olduğu gösterilmiştir (Dalla Vestra ve ark. 2005; Pan ve diğerleri). diğerleri 2018; Zhang ve diğerleri 2018). Bazı çalışmalar DKD'de fibrin yıkım ürünü olan D-dimer düzeyi ile böbrek fonksiyon bozukluğu arasında ilişki olduğunu göstermiştir (Domingueti ve ark. 2018; Pan ve ark. 2018). DKD'de hiper pıhtılaşma muhtemelen birden fazla faktör tarafından belirlenir. Örneğin renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi doku faktörünü (TF, faktör III) aktive ederek trombotik olayları artırır (Dielis ve ark. 2005). Aksi halde DKD patogenezinde hiperglisemi, dislipidemi, inflamasyon veya endotel disfonksiyonu pro-trombotik duruma dahil olur (Goldberg 2009).

DKD'de mikrovasküler komplikasyonlara kadar ilerleyen endotel disfonksiyonu mevcuttur (Goldberg 2009; Nakagawa ve ark. 2011). Bozulmuş endotel nitrik oksit sentaz (eNOS) üretimi veya azalmış eNOS aktivitesi (örneğin, bozulmuş eNOS fosforilasyonu), DKD'de endotelyal fonksiyon bozukluğunun ayırt edici özelliğidir (Nakagawa ve ark. 2011; Cheng ve ark. 2012). eNOS ekspresyonu kaybının, kronik böbrek hastalarındaki trombotik olaylarla yakından ilişkili olan TF seviyesindeki ve dışsal pıhtılaşma sistemi aktivitesindeki artışla bağlantılı olduğunu gösterdik (Li ve ark. 2010; Wang ve ark. 2011a). hastalıklar (Kolachalama ve ark. 2018).

Yüksek trombotik olay riskine ek olarak, dışsal pıhtılaşma kademesinde mevcut olan aktif faktör FVII (FVIIa), aktif faktör (FXa) ve trombin gibi pıhtılaşma proteazları, proteazla aktive olan bir reseptör yoluyla doku hasarına aracılık eder (10). PAR)-bağımlı mekanizma (Madhusudhan ve ark. 2016; Posma ve ark. 2019). Bu derlemede, eNOS içermeyen diyabetik farelerden elde edilen bulguları özetledik ve pıhtılaşma-PAR yolu ile eNOS düzeyleri arasındaki ilişkiyi tartıştık.DKD patogenezi.

Doku Faktörü/Proteazla Aktive Edilen Reseptör Yolu

Faktör III olarak bilinen doku faktörü (TF), faktör VII (FVII) ile etkileşime giren 47 kDa'lık bir transmembran proteinidir (Grover ve Mackman 2018). TF/FVIIa kompleksi, dışsal pıhtılaşma kademesinin bir aktivatörüdür ve FX ve FIX'in aktivasyonunu katalize eder. FXa ve aktive edilmiş kofaktör V (FVa), trombin üreten bir protrombotik kompleks oluşturur. Son olarak trombin, fibrinojeni fibrine dönüştürerek trombüs oluşumuna neden olur (Grover ve Mackman 2018). TF hem vasküler düz kas hücrelerinde hem de adventisyal fibroblastlarda eksprese edilir. Enflamatuar koşullar altında, endotelyal hücrelerde veya monositler gibi dolaşımdaki hücrelerde ekspresyonu indüklenir (Østerud ve Bjørklid 2006).

Proteazla aktifleştirilen reseptörler (PAR'lar), dört PAR proteininden (PAR1-4) oluşan G-proteinine bağlı reseptör üst ailesinin üyeleridir. PAR'lar, N-terminal ucunda proteazlar tarafından bölünmeye uğrar ve bağlı bir ligand içeren yeni bir N-terminaline bağlandıktan sonra aktive edilir. PAR'ların dört üyesi (PAR1-4) spesifik pıhtılaşma proteazları tarafından aktive edilir: TF ve FVIIa kompleksi PAR2'yi aktive eder, faktör Xa hem PAR1'i hem de PAR2'yi aktive eder ve trombin PAR1, PAR3 ve PAR4'ü aktive eder (Camerer ve ark. 2012). 2000; Coughlin 2005; Rothmeier ve Ruf 2012; Zhao ve diğerleri 2014). TF, pıhtılaşma proteazları ve PAR'lar arasındaki ilişki Şekil 1'de gösterilmektedir.

PAR'ların böbrek hücrelerinde yaygın olarak eksprese edildiği ve böbrek hasarının patofizyolojisinde rol oynadığı bilinmektedir. Hem PAR1 hem de PAR2, insan veya fareden türetilmiş glomerüler endotelyal hücrelerde, mesangial hücrelerde ve böbrek tübüler hücrelerinde eksprese edilir; PAR2, PAR3 ve PAR4 insan podositlerinde ifade edilir; PAR1, PAR3 ve PAR4, fare podositlerinde eksprese edilir (Tanaka ve ark. 2005; Vesey ve ark. 2005; Madhusudhan ve ark. 2012; Dong ve ark. 2015; Madhusudhan ve ark. 2016).

PAR'ların zararlı veya koruyucu etkileri olmasına rağmenböbrek hasarıGösterilen veriler, PAR'ların sitokin ve kemokin üretimini uyararak inflamasyonu şiddetlendirdiğini göstermektedir (Rothmeier ve Ruf 2012; Isermann 2017; Posma ve ark. 2019). Bu bulguyla tutarlı olarak, PAR1 ve PAR2 agonistleri, monosit kemotaktik protein 1 (MCP1) ve plazminojen aktivatör inhibitörü-1 (PAI-1) ​​gibi inflamatuar aracıların ve endotel hücrelerinde pro-fibrotik moleküllerin ekspresyonunu destekler. , mesangial ve böbrek tübüler hücreleri (Vesey ve ark. 2005; Vesey ve ark. 2013; Ellinghaus ve ark. 2016; Waasdorp ve ark. 2016; Oe ve ark. 2019). İn vivo çalışmalarda, PAR1 eksikliği veya PAR1 inhibitörlerinin varlığı, kresentik glomerülonefrit veya obstrüktif böbrek hasarı modellerinde inflamasyonu azaltmıştır (Cunningham ve ark. 2000; Waasdorp ve ark. 2019; Lok ve ark. 2020). Benzer şekilde böbrek hasarlarında PAR2 inhibisyonunun terapötik etkilerine eşlik etmiştir.azaltılmış inflamasyonböbreklerde (Hayashi ve ark. 2016; Du ve ark. 2017; Han ve ark. 2019; Watanabe ve ark. 2019).

DKD'de Endotel Nitrik Oksit Sentaz Polimorfizmleri

Endotel nitrik oksit sentez(eNOS) üç NOS izoformundan biridir ve vasküler endotelde NO üretimine katkıda bulunur (Walford ve Loscalzo 2003). Vasküler endotelde eNOS tarafından üretilen NO, vasküler gevşemenin düzenlenmesinde, antiinflamatuarda ve trombüs oluşumunun önlenmesinde önemli bir rol oynar (Walford ve Loscalzo 2003). Bozulmuş eNOS ifadesi DKD'nin gelişimi ile ilişkilidir. Son zamanlarda insanlar üzerinde yapılan meta-analizler, eNOS (NOS3) genlerindeki G894T (rs1799983), C-786T (rs2070744) ve intron 4b/4a ​​(rs869109213)'nin, DKD'nin gelişimi (Dellamea ve ark. 2014; Zhang ve ark. 2015; Dong ve ark. 2018). Bu varyantlardan G894T (Glu298Asp) polimorfizminin eNOS fonksiyonundaki rolü iyi tanımlanmıştır. NO üretiminin veya nitrit birikiminin azaldığı, 298Glu'ya kıyasla 298Asp ile transfekte edilmiş CHO hücrelerinde gösterilmiştir (Noiri ve ark. 2002). Toplu olarak bu sonuçlar, eNOS fonksiyon bozukluğu nedeniyle NO üretiminin azalmasının, insanlarda DKD'nin ilerlemesi için önemli olduğunu göstermektedir.

İnsan Diyabetik Nefropatisinin Bir Modeli Olarak eNOS'u Olmayan Diyabetik Fareler

İnsan DKD'sine benzeyen güvenilir klinik öncesi modellerin oluşturulması, yeni tedavi seçeneklerinin araştırılması için esastır. eNOS polimorfizmi ile DKD arasında bir ilişki olduğunu gösteren kanıtlara dayanarak, bir dizi çalışma, tip I ve tip II DM'nin eNOS nakavt modellerinin, insan DKD'sini taklit eden başarılı modellerden bazıları olduğunu göstermiştir (Brosius ve ark. 2009; Azushima ve ark. 2009). diğerleri 2018). eNOS içermeyen streptozotosin ile indüklenen diyabetik farelerde, insan DKD'sine benzer şekilde şiddetli albüminüri, mesanjiyal genişleme, glomerüler bazal membranda kalınlaşma ve arteriyolar hiyalinoz geliştiği gösterilmiştir (Nakagawa ve ark. 2007). Benzer şekilde eNOS içermeyen tip II diyabetik farelerde (db/db) şiddetli glomerüloskleroz ve albüminüri görülmüştür (Zhao ve ark. 2006).

eNOS Eksik Diyabetik Farelerde Yüksek TF

NO, trombüs oluşumunu ve trombosit agregasyonunu inhibe eder (Walford ve Loscalzo 2003). eNOS içermeyen diyabetik farelerde glomerüler trombüs oluşumu gözlendiğinden (Nakagawa ve ark. 2007), bozulmuş eNOS ekspresyonu muhtemelen TF'ye bağlı pıhtılaşmadaki artışla ilişkilidir. DKD'de eNOS ve TF arasındaki ilişkiye önceki raporlarımızda değinilmiştir (Li ve ark. 2010; Wang ve ark. 2011a; Oe ve ark. 2016) (Şekil 2).

eNOS ekspresyonunun azalması veya yokluğu, diyabetik Akita farelerinde renal TF aktivitesini artırır. Tip I DM modeli olan diyabetik Akita (Ins2Akita/+) farelerinde, çeşitli eNOS ekspresyon seviyeleri (eNOS+/+, eNOS+/-) ile TF ekspresyonunu karakterize ettik. ve eNOS-/-) (Wang ve ark. 2011a). DKD'nin şiddetinin azalmış eNOS ekspresyonu ile ilişkili olduğunu bulduk. İdrar albümin atılımı, glomerüloskleroz ve glomerüler filtrasyon hızındaki azalma şu sırayla şiddetlendi: eNOS+/+; Ins2Akita/+ < eNOS+/-; Ins2Akita/+ < eNOS-/-; Ins2Akita/+. İlginç bir şekilde, eNOS+/-'de böbrek TF ekspresyonu ve aktivitesi arttı; Ins2Akita/+ ve eNOS-/-; Ins2Akita/+ fareleri, eNOS+/+ fareleriyle karşılaştırıldığında; Ins2Akita/+ fareler. eNOS+/-'de glomerüler fibrin birikimi de dikkat çekiciydi; Ins2 Akita/+ ve eNOS-/-; Ins2 Akita/+ fareler. Ayrıca renal Tf mRNA ekspresyonu hastalığın ciddiyeti, idrar albümin atılımı veböbrek inflamatuarsitokin ifadesi.

Yüksek yağlı diyet ve eNOS eksikliği diyabetik farelerde TF'yi sinerjistik olarak artırır

Birçok çalışma obezite ile tromboz arasında bir bağlantı olduğunu göstermiştir (Samad ve Ruf 2013). Örneğin, metabolik hastalık koşullarında TLR4-NF-kB yolunun yukarı regülasyonu, TF düzeylerini artırır (Lv ve ark. 2009; Owens ve ark. 2012; Rogero ve Calder 2018). Ayrıca doymuş yağ asidi palmitat, ROS ve JNK yolağına bağlı mekanizmalar ve hücre dışı histonlar aracılığıyla histon H3 salınımını indükleyerek monositlerde TF ekspresyonunu artırır (Shrestha ve ark. 2013). Pıhtılaşma, eNOS ve dislipidemi arasındaki ilişkiye odaklanan önceki çalışmamız, eNOS eksikliğinin ve yüksek yağlı diyetin TF ekspresyonu üzerindeki birleşik etkilerini göstermiştir (Li ve ark. 2010). Çalışmada, eNOS'u olmayan fareler, DM geliştirmek için düşük dozda STZ ile tedavi edildi ve yüksek yağlı bir diyetle beslendi. eNOS ekspresyonunun eksikliği, yüksek yağlı diyetle daha da kötüleşen idrar albümin atılımını ve histolojik yaralanmaları arttırdı. TF'nin ekspresyonu ve aktivitesi, eNOS ekspresyonu eksikliği ve sinerjistik bir şekilde yüksek yağlı diyet nedeniyle fare böbreklerinde arttı. İlginç bir şekilde, immünoreaktif TF düzeyindeki bir artış, bir glomerüler monosit/makrofaj işaretçisi ile yapılan kolokalizasyon deneyleriyle gösterilmiştir.

TF'ye Karşı Nötrleştirici Antikorlar, eNOS Nakavt Farelerde Diyabetik Böbreklerde Enflamasyonu İyileştiriyor

TF'ye bağlı pıhtılaşmadaki artış, artan inflamasyonla ilişkilidir (Witkowski ve ark. 2016). TF'ye bağlı pıhtılaşma sisteminin inhibisyonu iyileştirildiinflamatuar hastalıklarLPS kaynaklı sepsis gibi (Pawlinski ve ark. 2010). DKD'de inflamasyon ve TF arasındaki nedensel bağlantıyı aydınlatmak için, eNOS eksikliği olan farelerde TF'ye karşı nötrleştirici antikorların diyabetik böbrek inflamasyonu üzerindeki kısa vadeli etkisini inceledik (Li ve ark. 2010). Sonuçlar, anti-TF antikorlarının uygulanmasının, TF nötralizasyonundan dört gün sonra fare böbreklerinde Tnfa, Ccl2, Tgfb ve Col4 mRNA gibi inflamasyon ve fibrozla ilişkili genlerin renal ekspresyon seviyelerini belirgin şekilde azalttığını gösterdi.

Pıhtılaşma FXa İnhibitörü, eNOS Eksik Diyabetik Farelerde Böbrek Hasarını İyileştiriyor

TF/VIIa'nın aşağısında yer alan pıhtılaşma FXa da PAR'a bağımlı yol yoluyla iltihaplanmaya katkıda bulunur. DKD'deki rolü çeşitli hayvan modellerinde gösterilmiştir. Sumi ve ark. (2011), bir FXa inhibitörü olan fondaparinuksun db/db farelerinde idrar protein düzeylerini, glomerüler hipertrofiyi ve fibrin birikimini azalttığını göstermiştir. eNOS bulunmayan DKD farelerinde FXa inhibisyonunun terapötik etkisi grubumuz tarafından gösterilmiştir (Oe ve ark. 2016). eNOS-/-'ye oral FXa inhibitörü olan Edoxaban (50 mg/kg/gün) uygulandı; Ins2Akita/+ farelerinde üç ay süreyle gözlemlendi ve sonuçlar, mesangial matris proliferasyonu gibi histolojik yaralanmalarda iyileşme gösterdi. Böbreklerdeki inflamatuar genlerin ekspresyon seviyeleri edoksaban ile azaltıldı (Tablo 1). FXa hem PAR1'i hem de PAR2'yi etkinleştirir. FXa aracılı böbrek hasarının mekanizmasını açıklamak için, FXa inhibitörlerinin anti-inflamatuar etkilerinin, FXa inhibitörleri olan PAR2-/- farelerinde ve PAR2-/- farelerinde bulunanlara benzer olduğunu gösterdik. . Bu bulgular, FXa'nın muhtemelen DKD'de PAR{17}}bağımlı bir mekanizma yoluyla iltihaba neden olduğunu ileri sürdü. Bunun aksine, edoksaban eNOS+/+'da glomerüler hasarı iyileştirmedi; Ins2Akita/+ fareleri, FXa inhibisyonunun terapötik etkisinin, tip I diyabetik farelerde eNOS'a bağlı hiper pıhtılaşma ile ilişkili olduğunu düşündürmektedir.

DKD'deki Diğer Pıhtılaşma Faktörleri

Trombin, vasküler inflamasyonu ilerleten PAR1'i hedef aldığından (Chen ve Dorling 2009), trombin muhtemelen DKD'yi şiddetlendirmektedir. Ancak trombinin DKD patogenezinde koruyucu veya zararlı rolleri gösterilmiştir; düşük doz trombin (50 pM) önlenirken, yüksek doz trombin (20 nM) podositlerde glikozun indüklediği apoptozu ağırlaştırdı (Wang ve ark. 2011b). Dabigatran gibi trombin inhibitörlerinin eNOS bulunmayan diyabetik fareler üzerindeki etkileri gelecekte açıklanmalıdır.

Fibrinojen çeşitli inflamatuar durumlarda rol oynar. İlginç bir şekilde, fibrinojenin kısmi azalması veya yokluğu, renal iskemi-reperfüzyon modellerine veya obstrüktif böbrek fibrozuna faydalı olmuştur (Sörensen ve ark. 2011; Craciun ve ark. 2014). eNOS bulunmayan diyabetik farelerde glomerüler fibrin birikimi arttığı için (Nakagawa ve ark. 2007; Li ve ark. 2010; Wang ve ark. 2011a), bunun DKD patogenezindeki rolünün aydınlatılması daha fazla araştırmayı hak etmektedir.

eNOS Eksik Diyabetik Farelerde PAR1 ve PAR2'nin İfadesi

PAR'ların artan ekspresyonu böbrek hasarı ile ilişkilidir. Biz ve diğerleri, diyabetik nefropati, ade dokuz kaynaklı böbrek hasarı, obstrüktif renal fibrozis ve sisplatin kaynaklı böbrek hasarı olan hayvan modellerinde Par1 ve/veya Par2 mRNA ekspresyon seviyelerinin arttığını gösterdik (Chung ve ark. 2013; Hayashi) ve diğerleri 2016; Oe ve diğerleri 2016; Watanabe ve diğerleri 2019). Ayrıca tip II DM modeli olan db/db farelerinde glomerüler PAR2 protein düzeylerinin arttığı görülmüştür (Sumi ve ark. 2011). Diyabetik farelerde PAR ekspresyonu ile eNOS eksikliği arasındaki ilişkiyi gösterdik (Oe ve ark. 2016). Par1 mRNA'nın ekspresyon seviyesi eNOS−/−'de anlamlı derecede yüksekti; Ins2Akita/+ fareleri eNOS−/−'ye göre; Ins2Akita/+ ve DM olmayan fareler. Benzer şekilde Par2'nin ifadesi eNOS−/−'de anlamlı derecede yüksekti; Ins2Akita/+ fareleri, DM olmayan farelere göre. Buna karşılık Par4 mRNA seviyeleri genotipler arasında farklılık göstermedi. eNOS eksikliği DKD'deki inflamasyonu şiddetlendirmektedir (Wang ve ark. 2011a). Proinflamatuar sitokinlerin PAR'ları arttırdığı bildirildiğinden (Nystedt ve ark. 1996), eNOS eksikliğinden kaynaklanan yüksek inflamasyon muhtemelen DKD'de renal Pars ekspresyonunu indükler. Toplu olarak, çalışmalarımızın sonuçları, TF vakasına benzer şekilde PAR1 ve PAR2 ekspresyon seviyelerinin, eNOS olmadığında diyabetik böbreklerde arttığını ortaya koydu (Şekil 2).

PAR2 Silme İşlemi, Azaltılmış eNOS'lu Farelerde Diyabetik Böbrek Hasarını İyileştirdi

Biz ve diğerleri önceki çalışmalarda PAR2'nin DKD'deki rolünü ele aldık. Par2 silinmesi, eNOS'lu diyabetik vahşi tip Akita farelerinde (Ins2Akita/+) glomerüler hasarı etkilemedi (Oe ve ark. 2016). Ayrıca, PAR2 içermeyen STZ ile indüklenen diyabetik fareler, diyabetik vahşi tip farelere kıyasla albüminüride azalma gösterdi, ancak mesanjiyal genişlemeyi arttırdı (Waasdorp ve ark. 2017). Toplu olarak bu sonuçlar, DKD'nin erken ve hafif modellerinde böbrek hasarı üzerinde PAR2 inhibisyonunun hiç terapötik etkisi olmadığını veya hafif terapötik etkisinin olmadığını göstermektedir. Buna karşılık, biz, eNOS ekspresyonunun azaldığı diyabetik Akita farelerinde PAR2 eksikliğinin DKD üzerindeki etkilerini gösterdik (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe ve ark. 2016). PAR2 eksikliği, idrar albümin atılımı, mesanjiyal genişleme ve GBM kalınlığı düzeylerini önemli ölçüde azalttı. Fare böbreklerinde Tnfa, Tgfb ve Col4 dahil olmak üzere proinflamatuar ve fibrozla ilişkili genlerin ekspresyon seviyeleri de azaldı. Bu bulgular PAR2'nin erken dönemde değil, eNOS eksikliğinin neden olduğu nispeten ilerlemiş diyabetik glomerüler hasarda patojenik olduğunu göstermektedir (Tablo 1).

Wecistanche Destek Hizmeti-Çin'deki en büyük cistanche ihracatçısı:

E-posta:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Daha Fazla Özellik İçin Alışveriş Yapın Detaylar:

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