BÖLÜM Ⅰ: Böbrekteki Kök/progenitör Hücre: Özellikler, Hedef Arama, Koordinasyon ve Bakım

İletişim:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

BÖLÜM Ⅰ: Böbrekteki kök/progenitör hücre: özellikler, hedef arama, koordinasyon ve bakım

Jiewu Huang, Yaozhong Kong, Chao Xie ve Lili Zhou

Soyut

böbrekarızaprevalansı yüksektir ve dünya çapında bir halk sağlığı sorunu haline gelmektedir. Yine de,böbrekyenisiyle değiştirmediyaliz gibi tedaviler, çoklu komplikasyonları nedeniyle henüz tatmin edici değildir. Kök/progenitör hücre aracılı doku onarımı ve rejeneratif tıp, tünelin sonunda ışık olduğunu gösterirken. Bu nedenle, böbreklerdeki kök/progenitör hücrelerin özelliklerinin ve bunların homing kapasitelerinin daha iyi anlaşılması, böbrek alanında kök hücre araştırmalarının ve tedavisinin gelişimini büyük ölçüde destekleyecek ve yeni böbrek koruma stratejilerini keşfetmek için yeni bir yol açacaktır. Bu derlemede, böbreklerden in situ veya dolaşımdan, özellikle kemik iliğinden kaynaklanan ana kök/progenitör hücreleri genel olarak özetledik. Ayrıca, kök/progenitör hücre büyümesine ve kemotaksiye izin veren böbreğe özgü mikro-ortam üzerinde ayrıntılı bir şekilde duruyor ve etkileşimleri hakkında yorum yapıyoruz. Son olarak, kök/progenitör hücre temelli tedavinin terapötik etkilerini geliştirmeye yönelik potansiyel stratejileri vurgularız. İncelememiz, böbreklerdeki kök hücrelerin büyümesini daha iyi anlamak ve kontrol etmek ve yeni tedavi stratejileri geliştirmek için önemli ipuçları sunmaktadır.

ıhlamur otuYapabilmekdavranmakböbrekhastalıkgeliştirmekböbrek fonksiyonu

giriiş

Kronik böbrekhastalık(CKD), küresel nüfusun yüzde 10'undan fazlasını etkileyen bir halk sağlığı sorunu haline geldi. Yüksek riskli popülasyonlarda, KBH prevalansı yüzde 50'ye kadar çıkmaktadır [1]. KBH etiyolojisi arasında, böbrek fonksiyonunda hızlı bir düşüş ile karakterize edilen akut böbrek hasarı (AKI), KBH'nin önemli bir aracısı ve sonraki son aşaması olarak kabul edilir.böbrekhastalık(ESRD)[2]. Ancak her ne kadarböbrekdiyaliz gibi replasman tedavileri, bazal böbrek fonksiyonunun sürdürülmesi için bir ikame olabilir, çözülmesi gereken ana problem böbreğin onarımıdır. Kök/progenitör hücre temelli doku onarımı ve rejeneratif tıp yavaş yavaş araştırılsa da, hala keşfedilmemiş birçok alan var. Bu derlemede, kök/progenitör hücrelerin genel özelliklerini ve böbreklerdeki hedef bulma kapasitelerini özetledik. Ayrıca kök/progenitör hücre bakımında yer alan mikro ortamları vurguluyor ve kök/progenitör hücre fonksiyonlarını iyileştirmek için potansiyel stratejiler sunuyoruz.

Kök/progenitör hücreler, organ hasarından sonra kendini yenileme, multipotent farklılaşma ve onarım yeteneklerine sahip bir grup spesifik hücredir [3]. Kök hücrelerle karşılaştırıldığında, progenitör hücreler sınırlı bir farklılaşma kabiliyeti gösterir. Mikroçevre, farklılaşmalarını ve kendilerini yenilemelerini büyük ölçüde etkileyebilir [4]. Böbrekler, kemik iliği, gastrointestinal mukoza, karaciğer, beyin, prostat ve deri gibi birçok organda dokuya özgü kök hücreler gözlemlenmiştir [4-8]. Kök/progenitör hücreler, embriyonik metanefrik mezenşimde [9-11] epitelyal hücrelere, miyofibroblastlara ve düz kas hücrelerine farklılaşabilir. Mezenkimal kök hücre (MSC) popülasyonu, böbreklerin embriyogenezinde önemli bir rol oynar [12,13]. Yetişkin böbreğinde, yerleşik renal kök/progenitör hücreler ve esas olarak kemik iliğinden elde edilen dolaşımdaki kök/progenitör hücreler dahil olmak üzere kök/progenitör hücreler için iki farklı kaynak, ayrıca anti-enflamasyon ve bağışıklık yoluyla lokal onarım süreçlerini büyük ölçüde kolaylaştırır. modülatör etkiler [14-17]. Kök/progenitör hücrelerin, iskemi/reperfüzyon hasarı (IRI)[3,5,15,18,19], nefrotik sendrom [20], intramüsküler yolla akut böbrek yetmezliğinde böbrek hasarını iyileştirebileceğini ve böbrek fonksiyonunu iyileştirebileceğini gösteren bazı çalışmalar yapılmıştır. gliserol enjeksiyonu [21-23] ve adriamisin ile indüklenen bir model[24].

kostançeüzerindeböbrek

Dolaşan kök/progenitör hücreler arasında endotelyal progenitör hücreler (EPC'ler), hematopoietik kök hücreler (HSC'ler) ve kemik iliği kaynaklı MSC'ler (BMSC'ler) bulunur. Endoteli tamir etme yeteneğine sahip olan EPC'ler, kemik iliğinden elde edilir ve çeşitli uyaranlarla periferik dolaşıma mobilize edilebilir [25]. HSC'ler, kan ve bağışıklık sistemlerini yenilemek için kendini yenileme, çoğalma ve farklılaşma kapasitesine sahip, kemik iliğinde bulunan bir tür kök hücredir [26]. HSC transplantasyonu otoimmün hastalıkta [27-29] etkilidir ve ayrıca IgA nefropatisi [30,31], fokal segmental glomerüloskleroz (FSGS)[32] ve kresentik glomerülonefrit gibi otoimmün nefropatilerde böbrek fonksiyonunu büyük ölçüde iyileştirir [ 33], oto-reaktif bağışıklık hücrelerini yok ederek ve saf, kendi kendine toleranslı bir bağışıklık sistemini yenileyerek [34]. Çok sayıda kanıt, BMSC'lerin ABH [35-37, CKD [37,38], FSGS [39,40], diyabetik nefropati [41-43], renovasküler hastalık [41-43] üzerindeki büyük potansiyel terapötik etkilerine işaret etmektedir. 44], lupus nefriti [45, 46], polikistik böbrek hastalığı [47] ve diğerleri [48-51]. Çalışmalar ayrıca, EPC'lerin IRI ile indüklenen böbreklerde endotel onarımına katkıda bulunduğunu [52,53] ve stenotik böbrekte mikrovaskülatür, hemodinamik ve böbrek fonksiyonunu geri yüklediğini [54-56] göstermiştir. Sapın rolünü daha iyi anlamak için/ böbreklerdeki progenitör hücreler, onların özelliklerine ve kökenlerine, böbrek iyileşmesi üzerindeki etkilerinin altında yatan mekanizmaya ve aşağıda kök/progenitör hücre temelli tedavi stratejilerine odaklanacağız.

cistanchekayıp imparatorluk otlarıBöbrek fonksiyonu

BÖLÜM İÇİN TIKLAYIN Ⅱ

Sonuçlar

Böbreğin farklı bölgelerindeki böbrekte yerleşik kök/progenitör hücreler de dahil olmak üzere, kendi özelliklerine sahip ve kemik iliğinden türetilen ve daha sonra böbreğe ev sahipliği yapan bir dizi kök/progenitör hücre vardır. Böbrek hasarından sonra, bu kök/progenitör hücreler, farklılaşma veya parakrin fonksiyonlar yoluyla yaralı böbreğin inflamatuar ve hipoksik mikro-çevresi üzerinde koruyucu bir etki uyguladıkları karmaşık bir mekanizma yoluyla yaralı bölgelere göç edebilir.

Kök/progenitör hücre temelli tedaviler için bazı uygun ve umut verici stratejiler vardır(Şekil 3). Kök hücre ön koşullandırma, böbrek koruyucu etkilerini artırmak için kök hücre hedef aramasını ve hayatta kalmasını iyileştirmek için etkili bir stratejidir. Bununla birlikte, KBH hastalarında kök/progenitör hücrelerin işlevi bozulur ve bu da yetersiz terapötik etkilere yol açar, ancak allojenik kök/progenitör hücreler reddedilebilir. Kök/progenitör hücreler tarafından salgılanan biyoaktif moleküllerin uygulanması bu zorluğun üstesinden gelebilir. Biyomalzemelerle kombinasyon, kök/progenitör hücrelerin ve bunların biyoaktif ürünlerinin in vivo hızlı temizlenmesinin üstesinden gelebildiğinden, böbrek seçiciliklerini artırabildiğinden ve hayatta kalmalarını ve işlevlerini desteklemek için hoş bir mikroçevre sağladığından, bu strateji de dikkate alınmalıdır. Son olarak, gelecekte işlevsel bir bütün böbreğin biyoteknolojik üretimi potansiyeli ile, bir biyomühendislik yöntemi gelecek vaat eden bir olasılık olabilir.

Şekil 3 Kök/progenitör hücre temelli tedavinin terapötik etkilerini iyileştirmek için ön koşullandırma, biyomateryallerin uygulanması, biyoaktif moleküller ve biyomühendislik dahil olmak üzere dört potansiyel strateji vardır.Ön koşullandırma esas olarak hipoksi, genetik modifikasyon ve sitokinler veya kimyasal bileşiklerle uygulamayı içerir. Biyomalzemeler hidrojelleri, biyomateryal matrisleri ve diğer yeni materyalleri içerir. Kök/progenitör hücreler tarafından salgılanan biyoaktif moleküllerin ve EV'lerin uygulanması da yararlıdır. İşlevsel bir bütün organı yeniden oluşturmak için dECM iskelesi ve ESC'ler veya iPSC'lerin uygulanması gelecekte ileriye dönük bir stratejidir.

ekinakozitönleme üzerineböbrekyaralanma ve hastalık

Referanslar

1..Eckardt KU, Coresh J, Devuyst O, Johnson RJ, Köttgen A. Levey AS, et al Böbrek hastalığının gelişen önemi: alt uzmanlıktan küresel sağlık yüküne. Lancet.2013;382(9887):158-69.

2. Levin A, Tonelli M, Bonventre J, Coresh J, Donner JA, Fogo AB, et al. Küresel böbrek sağlığı 2017 ve sonrası: bakım, araştırma ve politikadaki boşlukları kapatmak için bir yol haritası. Lancet. 2017;390(10105):1888-917.

3. Kitamura S, Yamasaki Y, Kinomura M, Sugaya T, Sugiyama H, Maeshima Y, et al. Sıçan yetişkin böbreğinde nefronun S3 segmentinden renal progenitör benzeri hücrelerin kurulması ve karakterizasyonu. FASEBJ.2005;19(13):1789-97.

4. Anglani F, Forino M,Del Prete D, Tosetto E, Torregrossa R,D'Angelo A. Yetişkin böbrek kök hücrelerinin aranması. J Cell Mol Med.2004;8(4):474-87.

5. Gupta S, Verfaillie C, Chmielewski D, Kren S, Eidman K, Connaire J, et al. Böbrek kaynaklı kök hücrelerin izolasyonu ve karakterizasyonu. J Am Soc Nephrol. 2006;17(11)::3028–40.

6. Reynolds BA, Weiss S. Yetişkin memeli merkezi sinir sisteminin izole edilmiş hücrelerinden nöronların ve astrositlerin üretilmesi. Bilim. 1992; 255(5052):1707–10.

7. Tropepe V, Coles BL, Chiasson BJ, Horsford DJ, Elia AJ, McInnes RR, et al. Yetişkin memeli gözündeki retina kök hücreleri. Bilim. 2000;287(5460):2032–6.

8. Herrera MB, Bruno S, Buttiglieri S, Tetta C, Gatti S, Deregibus MC, et al. Yetişkin insan karaciğerinden bir kök hücre popülasyonunun izolasyonu ve karakterizasyonu. Kök hücreler. 2006;24(12):2840–50.

9. Oliver JA, Barasch J, Yang J, Herzlinger D, Al-Awqati Q. Metanefrik mezenkim, embriyonik renal kök hücreler içerir. J Physiol Renal Physiol Am. 2002;283(4): F799-809.

10. Bussolati B, Bruno S, Grange C, Buttiglieri S, Deregibus MC, Cantino D, et al. Yetişkin insan böbreğinden renal progenitör hücrelerin izolasyonu. J Pathol'um. 2005;166(2):545–55.

11. Maeshima A, Yamashita S, Nojima Y. Böbreğin rejenerasyon süreçlerine katılan renal progenitör benzeri tübüler hücrelerin tanımlanması. J Am Soc Nephrol. 2003;14(12):3138–46.

12. Cullen-McEwen LA, Caruana G, Bertram JF. Gelişmekte olan renal stromanın ne olduğu ve neden olduğuydu. Nefron Deneysel Nefrol. 2005;99(1):e1–8.

13. Bruno S, Chiabotto G, Camussi G. Kısa inceleme: yetişkin böbreğinde farklı mezenkimal stromal/kök hücre popülasyonları bulunur. Kök Hücreler Transl Med. 2014;3(12):1451–5.

14. Liu D, Cheng F, Pan S, Liu Z. Kök hücreler: böbrek hastalıkları için potansiyel bir tedavi seçeneği. Kök Hücre Arş. 2020;11(1):249.

15. Dekel B, Zangi L, Shenzhen E, Reich-Zeliger S, Eventov-Friedman S, Katchman H, et al. Yetişkin fare böbreğinden tübüler olmayan sca-1 artı lin- multipotent kök/progenitör hücrelerin izolasyonu ve karakterizasyonu. J Am Soc Nephrol. 2006; 17(12):3300–14.

16. Huang Y, Johnston P, Zhang B, Zakari A, Chowdhry T, Smith RR, et al. Böbrek kaynaklı stromal hücreler, dendritik ve T hücre yanıtlarını modüle eder. J Am Soc Nephrol. 2009;20(4):831–41.

17. Uccelli A, Pistoia V, Moretta L. Mezenkimal kök hücreler: immünosupresyon için yeni bir strateji mi? Trendler İmmünol. 2007;28(5):219–26.

18. Oliver JA, Maarouf O, Cheema FH, Martens TP, Al-Awqati Q. Renal papilla, yetişkin böbrek kök hücreleri için bir niş. J Clin Araştırma. 2004;114(6):795-804.

19. Lee PT, Lin HH, Jiang ST, Lu PJ, Chou KJ, Fang HC, et al. Fare böbrek progenitör hücreleri, böbrek yenilenmesini hızlandırır ve iskemik yaralanmadan sonra sağkalımı uzatır. Kök hücreler. 2010;28(3):573–84.

20. Ronconi E, Sagrinati C, Angelotti ML, Lazzeri E, Mazzinghi B, Ballerini L, et al. İnsan renal progenitörleri tarafından glomerüler podositlerin rejenerasyonu. J Am Soc Nephrol. 2009;20(2):322–32.

21. Angelotti ML, Ronconi E, Ballerini L, Paired A, Mazzinghi B, Sagrinati C, et al. Tübüler soylara bağlı renal progenitörlerin karakterizasyonu ve renal tübüler yaralanmada rejeneratif potansiyelleri. Kök hücreler. 2012;30(8):1714–25.

22. Sagrinati C, Netti GS, Mazzinghi B, Lazzeri E, Liotta F, Frosali F, et al. Bowman'ın yetişkin insan böbrekleri kapsülünden multipotent progenitör hücrelerin izolasyonu ve karakterizasyonu. J Am Soc Nephrol. 2006;17(9):2443–56.

23. Lazzeri E, Crescioli C, Ronconi E, Mazzinghi B, Sagrinati C, Netti GS, et al. Akut böbrek yetmezliğinde embriyonik renal multipotent progenitörlerin rejeneratif potansiyeli. J Am Soc Nephrol. 2007;18(12):3128–38.

24. Challen GA, Bertoncello I, Deane JA, Ricardo SD, Little MH. Böbrek tarafı popülasyonu, çok soylu potansiyel ve böbrek fonksiyonel kapasitesinin yanı sıra hücresel heterojenliği de ortaya koymaktadır. J Am Soc Nephrol. 2006;17(7):1896–912.

25. Fadini GP, Agostini C, Sartore S, Avogaro A. Aterosklerozun doğal seyrinde endotel progenitör hücreleri. Ateroskleroz. 2007;194(1):46–54.

26. Ho YH, Méndez-Ferrer S. Hematopoetik kök hücre yaşlanmasına mikroçevresel katkılar. Hematolojik. 2020;105(1):38–46. 27. Ng SA, Sullivan KM. Otoimmün hastalıklarda kök hücre nakli uygulaması. Curr Opin Hematol. 2019;26(6):392–8.

28. van Bekkum DW. Otoimmün hastalıkların tedavisi için hematopoietik kök hücre naklinin deneysel temeli. Jo Lökosit Biol. 2002;72(4):609–20.

29. Ikehara S. Otoimmün hastalıklar için kök hücre nakli: deneysel modellerden neler öğrenebiliriz? Otoimmünite. 2008;41(8):563–9.

30. Imasawa T, Utsunomiya Y, Kawamura T, Nagasawa R, Maruyama N, Sakai O. IgA nefropatisinin patogenezinde hematopoietik kök hücrelerin yer aldığını gösteren kanıtlar. Biochem Biophys Res Commun. 1998; 249(3):605–11.