Часть 2: Гиалуронан, обоюдоострый меч при заболеваниях почек

Apr 07, 2023

Острое повреждение почек

Распространенность острого повреждения почек (ОПП) продолжает расти, а при повторных повреждениях ОПП считается важным фактором риска развития хронической болезни почек (ХБП) [67].

Гипоксия, или неадекватная оксигенация тканей, является одной из основных причин ОПП. Это состояние обычно вызывается сердечным и/или легочным заболеванием и может быть смоделировано на доклинических моделях животных с помощью i/R повреждения. После и/р повреждения сниженная экспрессия ГК связана с уменьшением воспаления и ускоренным восстановлением почек. Хотя было высказано предположение, что ГК способствует провоспалительной среде в вышеупомянутых моделях I / R, участие MW-вариантов ГК в прогрессировании повреждения остается неясным. Однако аналогичное исследование с использованием модели травмы I / R показало, что HMW-HA накапливается через день после травмы, но со временем распадается на более мелкие фрагменты. Эти данные свидетельствуют о том, что LMW-HA может быть медиатором провоспалительной среды, которая приводит к ОПП. В поддержку этой гипотезы мы продемонстрировали, что HMW-HA, индуцированный il -10-, оказывает цитопротекторное и антифибротическое действие после повреждения I/R.

Фиброз почек и ХБП

ХБП непропорционально поражает детей, потому что это неизлечимое, пожизненное заболевание. Этиология ХБП у детей заметно отличается от таковой у взрослых: у детей в возрасте до 12 лет преобладают врожденные аномалии почек и мочевыводящих путей, а у детей старшего возраста — гломерулонефрит [68].

Повторное ОПП часто приводит к устойчивой активации фибробластов и, в конечном счете, к канальцевому интерстициальному фиброзу, что является неизбежным исходом ХБП. Хан и др. сообщили о повышенной экспрессии HA, CD44 и LYVE-1 в областях фиброзной ткани и отметили, что накопление HA было связано с увеличением -SMA [69], что приводило к провоспалительной и фиброзной среде на животных моделях ХБП.

Хотя конечным исходом ХБП является интерстициальный фиброз, ведущий к почечной недостаточности, выявление пациентов с прогрессирующим заболеванием затруднено из-за отсутствия биомаркеров высокого риска. Учитывая предполагаемую роль ГК как основного медиатора фиброза у пациентов с ХБП, уровни ГК в сыворотке могут помочь клиницистам поставить более точный диагноз. исследование Акина и соавт. показали, что средний уровень ГК в сыворотке был значительно выше у пациентов с ХБП, чем у пациентов с ОПП. Кроме того, было обнаружено, что концентрации ГК в сыворотке крови в группе с ХБП избирательно коррелировали с концентрациями сывороточного альбумина и протеинурией [70]. Эти результаты свидетельствуют о том, что концентрацию ГК в сыворотке можно использовать в качестве биомаркера для дифференциации ХБП от ОПП у пациентов с уремией и неизвестной функцией почек.

Cistanche benefits

Нажмите здесь, чтобы купитьЭкстракт цистанхе

Один из наиболее важныхэффекты цистанхена почки является его способность улучшать функцию почек. В нескольких исследованиях пациентам с заболеваниями почек давали добавки Цистанхе. Результаты показали, что Цистанхе помог уменьшить воспаление, улучшить приток крови к почкам и увеличить выведение шлаков из организма.

Обструктивная уропатия

Обструктивная уропатия человека — распространенное заболевание, обычно вызываемое камнями в почках, инфекцией, тромбами или опухолями. Исследование обнаружило сходные изменения в уровнях гемагглютинина в почках с обструкцией и в норме из-за того, что неповрежденные почки компенсируют неудовлетворенные потребности поврежденных почек в гемагглютинине. Уровень интерстициальной ГК был повышен после обструкции за счет стимуляции синтеза ГК папиллярными мезенхимальными клетками [71].

Figure 2

Подобно своей роли при ОПП, HMW-HA помогает ослабить фиброз после обструкции [22], предполагая, что HA MW может играть облегчающую роль при заболевании. В нашей недавней публикации мы обнаружили, что HMW-HA значительно увеличился в интерстиции сразу после начала UUO, достигнув пика через 3 дня после индукции, что указывает на первоначальный прорегенеративный и цитопротекторный ответ на повреждение. Однако со временем уровни LMW-HA увеличились, вероятно, из-за неконтролируемого воспаления и увеличения HYAL (рис. 2), что в конечном итоге привело к фиброзу. Схематическая диаграмма показывает, как HMW-HA ослабляет индуцированный UUO интерстициальный фиброз (рис. 3).

Figure 3

ГК особенно актуальна при обструктивной уропатии, поскольку она может образовывать отрицательно заряженные гелеобразные матриксы, придавая им способность связывать кристаллы. Было показано, что ГК эффективно предотвращает осаждение солей кальция из раствора, а в физиологических условиях ГК может связывать несколько карбоксильных групп кальция и предотвращать кристаллизацию [72]. И наоборот, другие сообщения о роли ГК в образовании камней в почках предполагают, что она фактически действует как связующее вещество для осажденных солей кальция в мозговом веществе и коре почек, что в конечном итоге может привести к бляшкам Рэндалла и почечным камням. Однако ни в одном из этих исследований не оценивалось влияние молекулярной массы ГК на патогенез обструкции.

Cistanche benefits

Травяной Цистанхе

Диабетическая нефропатия

Диабетическая нефропатия является ведущей причиной CKD5 во всем мире и может поражать пациентов с диабетом типа I (СД1) или типа II (СД2) [73,74]. Хотя СД1 традиционно ассоциируется с детьми и подростками, а СД2 — со взрослыми, рост ожирения у детей привел к увеличению заболеваемости СД2 среди молодежи [75]. В любом случае, ГК неизменно ассоциируется с развитием диабетической нефропатии в нескольких исследованиях in vitro, в которых были обнаружены повышенные уровни ГК в животных моделях диабета. Хотя ГК был идентифицирован как медиатор интерстициального фиброза, он не указывает на фактическое прогрессирование диабетической нефропатии, несмотря на его гиперэкспрессию в почках [73].

Одним из патологических процессов, приводящих к диабетической нефропатии, является повреждение эндотелия, при котором ГК является ключевым компонентом слоя гликокаликса и поэтому может служить более чувствительным биомаркером диабетической нефропатии. Чтобы определить влияние дефицита эндотелиального ГК на диабетическую нефропатию, исследование показало, что у мышей, лишенных эндотелиального HAS2, наблюдается аномальная гломерулярная эндотелиальная структура. Точно так же другое исследование показало, что уровни ГК в почках крыс с диабетом снижались через 8 недель [76]. ГК также была протестирована в качестве средства для лечения диабетической нефропатии, поскольку HMW-HA ослабляла воспаление и гломерулосклероз у мышей с диабетом 2 типа. Учитывая, что диабетическая нефропатия является прогрессирующим заболеванием, раннее выявление заболевания путем оценки уровня гемагглютинина может иметь диагностические и прогностические преимущества.

IgA-нефропатия

IgA-нефропатия (IgAN) характеризуется накоплением иммуноглобулина А (IgA), антитела, вызывающего воспаление в клубочках. В тяжелых случаях этот воспалительный процесс может формировать необратимый фиброзный серп, который в конечном итоге приводит к ХБП [77].

Связываясь с HA, костные мостиковые белки регулируют активацию и миграцию лейкоцитов при связывании с CD44, а костные мостиковые белки связываются с одним и тем же рецептором, способствуя миграции и адгезии клеток. Поскольку взаимодействие HA и OPN с CD44 связано с образованием серпа, группа исследователей исследовала, связано ли это взаимодействие с развитием IgAN. Их исследование показало корреляцию не только между связыванием HA/CD44 и IgAN, но также между интерстициальной экспрессией костных мостиков и CD44 и степенью тубулоинтерстициального повреждения и хроническими гломерулярными поражениями. Впоследствии другая группа исследовала роль -SMA как белка, ассоциированного с образованием полулуний, при серповидном гломерулонефрите и обнаружила, что уровни -SMA, CD44, HA и белков, связывающих кости, повышались на ранних стадиях заболевания. Кроме того, было обнаружено, что CD44-HA и cd44 -белковые мостиковые белковые комплексы способствуют взаимодействиям между клетками и матриксом и миофибробластами, которые могут передавать ключевые сигналы во время развития полумесяца.

Эти совокупные данные свидетельствуют о том, что взаимодействия между -SMA, CD44, HA и белками костного моста играют роль в развитии серповидного гломерулонефрита и что воздействие, связанное с HA, может дать терапевтический эффект.

Cistanche benefits

Цистанхе добавки

Пузырно-мочеточниковый рефлюкс

Пузырно-мочеточниковый рефлюкс (ПМР) — это состояние, встречающееся примерно у 1% детей, при котором моча ретроградно течет из мочевого пузыря в мочеточник и, в конечном счете, в почку [78]. ПМР, вызванный неполным закрытием клапана в пузырно-мочеточниковом соединении, классифицируется как первичный, а ПМР, вызванный внутрипузырной гипертензией, классифицируется как вторичный [79].

ГК была испытана в качестве терапевтического средства для лечения этого состояния, и несколько клинических исследований показали, что инъекции декстрана/гиалуроновой кислоты (Dx/HA) являются безопасным и эффективным средством для лечения пациентов с первичным ПМР. Одно исследование показало, что сополимер Dx/HA снижает частоту инфекций мочевыводящих путей (ИМП), вызванных ПМР, а другие аналогичные исследования показали, что ПМР с обструкцией тазового отдела мочеточника имеет показатель успешного разрешения почти 85 процентов [80]. Поскольку VUR также тесно связан с почечным фиброзом, другие исследования показали, что эндоскопическое лечение Dx/HA эффективно уменьшает фиброз [81]. Кроме того, частота инфекций мочевыводящих путей после открытой операции в 2 - 5 раз выше, чем при лечении Dx/HA, в зависимости от сопутствующей лихорадки [82]. Эффективность терапии на основе ГК при ПМР подчеркивает ее безопасность и создает прецедент для потенциальных преимуществ ГК при других почечных заболеваниях.

Заключение

Понимание обоюдоострой природы варианта HA MW дает представление о кажущихся противоречивыми ролях HA in vivo. Даже HMW-HA, который, как известно, обладает противовоспалительным/фиброзным действием, может стать вредным, если разбить его на более короткие варианты олигосахаридов или LMW. Эти варианты размера и их соответствующие взаимодействия с кофакторами, такими как HAS, HYAL, рецепторы HA и связывающие белки, предполагают, что HA является частью очень тонкого сигнального пути при различных почечных заболеваниях. Действительно, в контексте сигнального комплекса HAS/HA/CD44 было обнаружено, что превращение HA из высокомолекулярной в низкомолекулярную опосредует прогрессирование опухоли, что обеспечивает многообещающую терапевтическую мишень для исследований рака почки [83]. Кроме того, ГК может служить потенциальным биомаркером, поскольку наблюдается повышенная регуляция факторов роста и цитокинов в ГК при отторжении трансплантата. Это приводит к накоплению ГК в корковом веществе почек и склерозированных сосудах вместо нормального присутствия его в мозговом веществе в физиологических условиях [84,85]. Эти многообещающие клинические применения подчеркивают необходимость дальнейшего изучения ГК и ее вспомогательных молекул, особенно в контексте их молекулярной массы. По мере того, как исследователи раскрывают большую сложность сигнальных механизмов ГК, эти данные могут быть использованы для улучшения прогноза у детей с различными почечными заболеваниями.

Cistanche Benefits

Стандартизированный цистанхе

Цистанхе — это тип пустынного растения, которое веками использовалось в традиционной китайской медицине из-за его пользы для здоровья. Одной из основных областей, где Цистанхе, как известно, оказывает положительное влияние, являются почки. В этой статье мы рассмотрим различные способы воздействия Цистанхе на почки и то, как он может помочь тем, кто страдает заболеваниями почек.




ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

67. Hsu RK, Hsu CY (2016)Роль острого повреждения почек при хроническом заболевании почек. Семин Нефрол 36: 283–292

68. Harambat J, van Stralen KJ, Kim JJ, Tizard EJ (2012)Эпидемиология хронической болезни почек у детей. Педиатр Нефрол 27: 363–373

69. Han DH, Song HK, Lee SY, Song JH, Piao SG, Yoon HE, Ghee JY, Yoon HJ, Kim J, Yang CW (20100 Повышение регуляции гиалуронана и его связывающих рецепторов в экспериментальной модели хронической циклоспориновой нефропатии. Нефрология). (Карлтон) 15:216-224

70. Акин Д., Озмен С., Йилмаз М.Е. (2017)Гиалуроновая кислота как новый биомаркер для дифференциации острого повреждения почек от хронического заболевания почек. Иран Дж. Почки Дис 11: 409–413

71. Johnsson C, Hällgren R, Wahlberg J, Tufveson G (1997) Накопление и распределение гиалуроновой кислоты в почках после обструкции мочеточника. Scand J Urol Nephrol 31: 327–331

72. Lamontagne CA, Plante GE, Grandbois M (2011) Характеристика взаимодействия гиалуроновой кислоты с кристаллами оксалата кальция: влияние граней кристаллов, рН и цитрата. J Мол Признать 24: 733–740

73. Lewis A, Steadman R, Manley P, Craig K, de la Motte C, Hascall V, Phillips AO (2008)Диабетическая нефропатия, воспаление, гиалуронан и интерстициальный фиброз. Histol Histopathol 23: 731–739

74. Stridh S, Palm F, Hansell P (2012)Интерстициальный гиалуронан почек: функциональные аспекты в норме и при патологии. Am J Phys Regul Integr Comp Phys 302: R1235–R1249

75. Pettitt DJ, Talton J, Dabelea D, Divers J, Imperatore G, Lawrence JM, Liese AD, Linder B, Mayer-Davis EJ, Pihoker C, Saydah SH, Standiford DA, Hamman RF, SEARCH for Diabetes in Youth Study Group (2014) Распространенность диабета среди молодежи США в 2009 г.: исследование ПОИСК диабета среди молодежи. Лечение диабета 37:402–408

76. Pourghasem M, Nasiri E, Sum S, Shafi H (2013)Оценка ранних изменений концентрации гликозаминогликанов в почках крыс с диабетом путем окрашивания критической концентрации электролитов. Int J Mol Cell Med 2: 58–63

77. Rodrigues JC, Haas M, Reich HN (2017) IgA-нефропатия. Clin J Am Soc Nephrol 12: 677–686

78. Мак Р.Х., Куо Х.Дж. (2003) Первичный рефлюкс мочеточника: новый взгляд на молекулярные и генетические исследования. Curr Opin Pediatr 15: 181–185

79. Bundy DG (2007) Пузырно-мочеточниковый рефлюкс. Pediatr Rev 28:e6–e8 обсуждение e8

80. Kajbafzadeh AM, Tourchi A, Ebadi M (2013)Результаты начального эндоскопического лечения при лечении сопутствующего пузырно-мочеточникового рефлюкса и обструкции лоханочно-мочеточникового соединения. Урология 81:1040–1045

81. Blais AS, Morin F, Cloutier J, Moore K, Bolduc S (2015)Эффективность декстраномера гиалуроновой кислоты и полиакриламидного гидрогеля при эндоскопическом лечении пузырно-мочеточникового рефлюкса: сравнительное исследование. Кан Урол Ассоц J 9: 202–206

82. Elmore JM, Kirsch AJ, Heiss EA, Gilchrist A, Scherz HC (2008) Частота инфекций мочевыводящих путей у детей после успешной реимплантации мочеточника по сравнению с эндоскопической имплантацией декстраномера/гиалуроновой кислоты. J Urol 179: 2364–2367 обсуждение 2367-2368

83. Karousou E, Misra S, Ghatak S, Dobra K, Götte M, Vigetti D, Passi A, Karamanos NK, Skandalis SS (2017)Роли и нацеливание молекулярной системы HAS/гиалуронан/CD44 на рак. Матрица Биол 59: 3–22

84. Wells AF, Larsson E, Tengblad A, Fellström B, Tufveson G, Klareskog L, Laurent TC (1990) Локализация гиалуроновой кислоты в нормальных и отторгнутых почках человека. Трансплантация 50:240–243

85. Hansell P, Göransson V, Odlind C, Gerdin B, Hällgren R (2000) Содержание гиалуроновой кислоты в почках при различных состояниях гидратации организма. Почки, 58: 2061–2068



Адитья Каул1; Кавья Л. Сингампалли1,2,3; Уманг М. Парих1 ; Лин Ю1; Сандип Г. Кесвани1; Синьи Ван1

1 Лаборатория регенеративного восстановления тканей, Отделение детской хирургии, Отделение хирургии, Детская больница Техаса/Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон, Техас 77030, США

2 Программа подготовки ученых-медиков, Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон 77030, Техас, США

3 Кафедра биоинженерии, Университет Райса, Хьюстон 77030, Техас, США


Вам также может понравиться