Mehanizam proteinurije kod ozljede bubrega i neimune intervencije

Dana 9. lipnja, profesor Lin Hongli, potpredsjednik nefrološkog ogranka Kineske liječničke udruge, ravnatelj nefrološkog instituta Medicinskog sveučilišta u Dalianu i ravnatelj Odjela za nefrologiju Prve pridružene bolnice Medicinskog sveučilišta u Dalianu, prisustvovao je nefrološkom Ogranak Medicinskog udruženja Hebei, provincija Hebei Na akademskoj konferenciji Ogranka liječnika nefrologije Udruženja liječnika 2023. predstavljen je "Mehanizam oštećenja bubrega proteinurije i neimune intervencije".

Kliknite na organsku cistanču za bubrežne bolesti

Na početku izvješća, profesor Lin Hongli istaknuo je da je trajna proteinurija važan čimbenik koji dovodi do progresije kronične bubrežne bolesti (CKD) do završnog stadija bubrežne bolesti. Studija je podijelila pacijente s istom osnovnom procijenjenom brzinom glomerularne filtracije u tri skupine: masivna proteinurija, bez proteinurije i mala količina proteinurije. Što je niža vrijednost, bolji je ishod bubrežne funkcije bolesnika. Stoga smanjenje proteinurije može odgoditi progresiju CKD-a u završni stadij bubrežne bolesti.

Odnos između glomerula i proteinurije: "Tri porasta" u glomerulima uzrokuju proteinuriju

Imunološki čimbenici mogu posredovati u stvaranju proteinurije. Barijera glomerularne filtracije je ključna struktura koja blokira komponente proteina u plazmi. Kada se pojavi proteinurija, to znači da su membrana glomerularne filtracije i bubrežni intersticij oštećeni. Hiperperfuzija, visoki tlak i visoka filtracija ("tri visoka") u glomerulu su neimuni čimbenici koji proizvode proteinuriju. Trenutačno su lijekovi koji se naširoko klinički koriste za smanjenje proteinurije i odgađanje progresije bubrežne bolesti inhibitori renin-angiotenzinskog sustava, a njihovi važni farmakološki učinci su smanjenje "tri porasta" u glomerulima.

Profesor Lin Hongli predstavio je da izravni biološki učinci "tri visoka" u glomerulu na endotelne stanice i podocite glomerularne filtracijske membrane, kao i unutarstanični prijenos signala još nisu razjašnjeni. Prethodne studije učinaka mehanike podocita njihovim istezanjem na elastičnu membranu mogu samo simulirati sile rastezanja. Hidrodinamika unutar glomerula je vrlo komplicirana, uključujući ne samo silu rastezanja, već i uzdužnu silu smicanja i poprečnu silu smicanja. Stoga je njezin odjel počeo proučavati mikrofluidne čipove 2010., koristeći tehnologiju mikrofluidnih čipova za izradu glomerularnog modela s funkcijom filtriranja.

U čipu se gornji kanal koristi za simulaciju glomerularne kapilare, ulazni spojni kanal koristi se za simulaciju aferentne arteriole, srednja komora stanične kulture koristi se za simulaciju kapilarne mreže, izlazni spojni kanal uzorka koristi se za simulaciju eferentne arteriole, a porozni polimer u srednjem sloju koristi se za simulaciju glomerularne arteriole. Glomerularne endotelne stanice i podociti uzgajani su na gornjoj i donjoj strani esterske membrane kako bi se simulirale glavne komponente funkcije glomerularne filtracije.

Kroz niz studija o modelu glomerula, otkriveno je da:

(1) "Tri visoka" mehanička čimbenika u glomerulu uzrokovala su smanjenje preraspodjele i ekspresije citoskeletnog proteina F-aktina u glomerularnim endotelnim stanicama i podocitima, što ukazuje da je oštećenje zahvatilo citoskelet.

(2) "Tri visoka" mehanička čimbenika u glomerulu oštećuju spojni protein CD-31 između glomerularnih endotelnih stanica, što dovodi do istjecanja proteinurije.

(3) "Tri visoka" mehanička faktora u glomerulu oštećuju SD protein podocin u glomerularnim podocitima. Osim toga, studija je također otkrila da visoka perfuzija može povećati brzinu filtracije albumina i globulina, a povećanje albumina je značajnije. Stoga "tri uzvišenja" u glomerulu imaju veliki utjecaj na glomerularne endotelne stanice i podocite, te je vrlo važno liječenje inhibitorima renin-angiotenzinskog sustava.

Nakon što je predstavio utjecaj "tri visoka" u glomerulima i glavne metode liječenja, profesor Lin Hongli je naglasio da "tri visoka" u glomerulima uzrokuju promjene u hemodinamskim čimbenicima, što dovodi do promjena u strukturi i funkciji glomerularne filtracije. barijera, proteinurija.

Stoga treba paziti da se izbjegnu čimbenici koji uzrokuju "tri porasta" u glomerulima, poput visokoproteinske dijete. Profesor Lin Hongli predstavio je da kada pacijenti s nefrotskim sindromom imaju hipoproteinemiju i opterećenje vodom je preveliko, često koriste intravenoznu infuziju albumina i upotrebu diuretika za smanjenje edema. Ova metoda može ublažiti edem u početnoj fazi liječenja, ali će pogoršati "tri porasta" u glomerulu i uzrokovati oštećenje barijere glomerularne filtracije.

Na temelju toga, njezin tim osmislio je jednocentrično, prospektivno, randomizirano kontrolirano ispitivanje. Niskoproteinska dijeta plus terapija keto-kiselinom koristi se za pacijente s primarnom glomerularnom bolešću 1-2 stupnja CKD s hormonskom rezistencijom i proteinurijom kao glavnom manifestacijom, te za ispitivanje ima li dodatnu zaštitu bubrega u usporedbi s normalnom proteinskom dijetom. Rezultati su pokazali da je niskoproteinska dijeta u kombinaciji sa spojem -keto kiselina značajno smanjila proteinuriju u bolesnika s primarnom glomerularnom bolešću u stadiju CKD1-2; koristi i igra ulogu u regulaciji lipida u krvi; još uvijek je siguran za upotrebu u bolesnika s KBB-om s proteinurijom na razini nefrotskog sindroma.

Odnos između bubrežnih tubula i proteinurije: proteinurija djeluje na bubrežne tubule, uzrokujući bubrežnu intersticijsku fibrozu

Što se tiče oštećenja bubrega uzrokovanog proteinurijom koja djeluje na bubrežne tubule, profesor Lin Hongli istaknuo je da je jedan od glavnih učinaka proteinurije na bubreg taj da proteinurija djeluje na bubrežne tubule, uzrokujući bubrežnu intersticijsku fibrozu i pospješujući napredovanje KBB-a. Međutim, mehanizam oštećenja bubrežnog intersticija izazvanog proteinurijom još nije u potpunosti razjašnjen i nedostaju strategije za učinkovitu intervenciju u intersticijskoj fibrozi bubrega izazvanoj proteinurijom. Stoga je od velike važnosti razjasniti mehanizam bubrežne intersticijske fibroze izazvane proteinurijom i pronaći novi učinkoviti terapeutski cilj.

Stoga je vodila tim da upotrijebi tehnologiju mikrofluidnog čipa za konstruiranje bioničkog modela čipa "tubul-intersticijal" i korištenje čipa "tubul-intersticijal" za reprodukciju procesa transdiferencijacije bubrežnih tubularnih epitelnih stanica-mezenhimalnih stanica in vitro procesa migracije. Konstruirao bionički bubrežni tubularni čip visoke propusnosti, koristeći zdrav ljudski serum za simulaciju proteinurije, uspješno inducirao transdiferencijaciju epitelnih stanica bubrežnih tubula-mezenhimalnih stanica i otkrio da je opterećenje proteinima proporcionalno stupnju transdiferencijacije; inaktivirani zdravi ljudski serum (inaktivacija komponente komplementa) neće inducirati transdiferencijaciju epitelnih stanica bubrežnih tubula-mezenhimalnih stanica. Nakon otkrivanja ove točke, egzogeni C3a je dodan inaktiviranom serumu, i otkriveno je da egzogeni C3a može inducirati transdiferencijaciju epitelnih stanica bubrežnih tubula-mezenhimalnih stanica u inaktiviranom serumu.

Interakcija bubrežnih tubula s pericitima: poticanje bubrežne intersticijske fibroze

Interakcija između bubrežnih tubula i pericita također igra važnu ulogu u napredovanju bubrežne intersticijske fibroze. Kada su bubrežni tubuli stimulirani ozljedom, oni će se transformirati u sekretorne stanice, lučiti citokine i djelovati na pericite, tvoreći "profibrotično" mikrookruženje. Profesor Lin Hongli predstavio je da Odjel za nefrologiju Prve pridružene bolnice Medicinskog sveučilišta u Dalianu posvećuje veliku pažnju pericitima, a istraživanje na njima je relativno rano.

To je prva jedinica u Kini koja je izolirala bubrežne intersticijske pericite. Međutim, u procesu proteinurije, parakrini mehanizam između bubrežnih tubula i krvnih žila i detaljna interakcija između stanica nisu jasni. Stoga je korištenjem tehnologije mikrofluidnog čipa dodatno konstruiran bionički mikrofluidni čip visoke propusnosti "tubul-intersticijal-mikrovila" integriran s 8 jedinica. Potom je na temelju bioničkog čipa "tubul-intersticij-mikrožila" konstruiran patološki model proteinurije te je proveden niz studija.

Rezultati su pokazali da:

(1) Stimulacija proteina u serumu može potaknuti transdiferencijaciju epitelnih stanica bubrežnih tubula.

(2) S produljenjem vremena stimulacije serumom, broj i udaljenost epitelnih stanica bubrežnih tubula koje migriraju u Matrigel postupno su se povećavali, a stimulacija seruma uzrokovala je migraciju epitelnih stanica bubrežnih tubula.

(3) Kako su serumom stimulirane epitelne stanice bubrežnih tubula produljivale, udio epitelnih stanica bubrežnih tubula koje prolaze kroz apoptozu se povećavao, a stimulacija seruma uzrokovala je apoptozu epitelnih stanica bubrežnih tubula.

(4) U usporedbi s normalnom kontrolnom skupinom, nakon serumom stimuliranih epitelnih stanica bubrežnih tubula tijekom 24 h i 48 h, broj i udaljenost endotelnih stanica i pericita koji migriraju na Matrigel značajno su se povećali. Udaljenosti su bile znatno veće od onih endotelnih stanica. Dakle, serum stimulira epitelne stanice bubrežnih tubula, uzrokujući migraciju vaskularnih endotelnih stanica i pericita u intersticijsku zonu.

(5) Opterećenje serumskim proteinima u bubrežnim tubulima može potaknuti peritubularne vaskularne endotelne stanice i pericite na transdiferencijaciju.

(6) Serumska stimulacija epitelnih stanica bubrežnih tubula uzrokovala je povećanje udjela vaskularnih endotelnih stanica i pericita koji prolaze kroz apoptozu.

Naposljetku, profesorica Lin Hongli rekla je da je na temelju ove studije njezin tim otkrio da FUT8 s niskom regulacijom može inhibirati razinu fukozilacije jezgre ključnih receptora na vaskularnim endotelnim stanicama i pericitima, blokirati parakrinu mrežu i inhibirati nizvodne puteve Aktiviran za zaštitu perituberkuloze vaskularna ozljeda i bubrežna intersticijska fibroza uzrokovana opterećenjem proteinima.