Coagularea, receptorii activați de protează și boala renală diabetică: lecții de la șoarecii cu deficit de ENOS

Dieta bogată în grăsimi și lipsa eNOS cresc în mod sinergic TF la șoarecii diabetici

Multe studii au demonstrat o legătură între obezitate și tromboză (Samad și Ruf 2013). Pentru examenple, reglarea în sus a căii TLR4-NF-kB subboala metabolicacondițiile cresc nivelul TF (Lv et al. 2009; Owens et al. 2012; Rogero și Calder 2018). În plus, palmitatul de acid gras saturat induce eliberarea histonei H3 prin mecanisme dependente de calea ROS și JNK și histonele extracelulare, care cresc expresia TF în monocite (Shrestha et al. 2013). Concentrându-se pe relația dintre coagulare, eNOS șidislipidemie, studiul nostru anterior a demonstrat efectele combinate ale deficienței eNOS și ale unei diete bogate în grăsimi asupra expresiei TF (Li et al. 2010). În studiu, șoarecii eNOS-null au fost tratați cu STZ în doză mică pentru a dezvolta DM și au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi. Lipsa expresiei eNOS a crescut excreția urinară de albumină șileziuni histologice, care au fost exacerbate și mai mult de o dietă bogată în grăsimi. Expresia și activitatea TF au fost crescute în rinichii de șoarece din cauza lipsei exprimării eNOS și a unei diete bogate în grăsimi într-unmanieră sinergică. Interesant, experimentele de colocalizare cu un marker glomerular monocite/macrofag au demonstrat o creștere a nivelului de TF imunoreactiv.

Anticorpii neutralizanți împotriva TF ameliorează inflamația la rinichii diabetici la șoarecii eNOS-Knockout

O creștere a coagulării dependente de TF este asociată cu o inflamație crescută (Witkowski et al. 2016). S-a ameliorat inhibarea sistemului de coagulare dependent de TFboli inflamatorii, cum ar fi sepsisul indus de LPS (Pawlinski et al. 2010). Pentru a elucida legătura cauzală dintre inflamație și TF în DKD, am examinat efectul pe termen scurt al anticorpilor de neutralizare împotriva TF asupra inflamațieirinichii diabeticila șoarecii cu deficit de eNOS (Li et al. 2010). Rezultatele au arătat că administrarea de anticorpi anti-TF a redus semnificativ nivelurile de expresie renală ale genelor legate de inflamație și fibroză, cum ar fi ARNm Tnfa, Ccl2, Tgfb și Col4 în rinichii de șoarece la patru zile după neutralizarea TF.

CLICK AICI PENTRU A OBȚINE EXTRACT DE CISTANCHE ORGANIC NATURAL CU 25% ECHINACOSIDE ȘI 9% ACTEOSIDE PENTRU FUNCȚIA RENICALE

Serviciul de asistență al Wecistanche-Cel mai mare exportator de cistanche din China:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Cumpărați pentru mai multe detalii despre specificații:

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

Inhibitorul de coagulare FXa ameliorează leziunea renală la șoarecii diabetici lipsiți de eNOS

Coagularea FXa, situată în aval de TF/VIIa, contribuie, de asemenea, la inflamație prin calea dependentă de PAR. Rolul său în DKD a fost demonstrat în mai multe modele animale. Sumi și colab. (2011) au demonstrat că fondaparinux, un inhibitor de FXa, a redus nivelul proteinelor urinare, hipertrofia glomerulară și depunerea de fibrină la șoarecii db/db. Efectul terapeutic al inhibării FXa la șoarecii DKD fără eNOS a fost demonstrat de grupul nostru (Oe et al. 2016). Edoxaban (50 mg/kg/zi), un inhibitor oral de FXa, a fost administrat la eNOS-/-; Soareci Ins2Akita/+ timp de trei luni, iar rezultatele au arătat ameliorarea leziunilor histologice, cum ar fi proliferarea matricei mezangiale. Nivelurile de expresie ale genelor inflamatorii în rinichi au fost reduse de edoxaban (Tabelul 1). FXa activează atât PAR1, cât și PAR2. Pentru a elucida mecanismul leziunii renale mediate de FXa, am demonstrat că efectele antiinflamatorii ale inhibitorilor de FXa sunt similare cu cele găsite la șoarecii PAR2-/- și șoarecii PAR{2-/- cu inhibitori FXa. . Aceste descoperiri au sugerat că FXa a provocat probabil inflamație printr-un mecanism dependent de PAR2-în DKD. În schimb, interdicția redox nu a îmbunătățit leziunea glomerulară în eNOS+/+; Șoarecii Ins2Akita/+, sugerând că efectul terapeutic al inhibării FXa a fost asociat cu hipercoagulabilitatea dependentă de eNOS în tipul Isoareci diabetici.

Alți factori de coagulare în DKD

Pentru că trombina vizează PAR1, care progreseazăinflamație vasculară(Chen și Dorling 2009),trombina probabil exacerbează DKD. Cu toate acestea, rolurile protectoare sau dăunătoare ale trombinei în patogeneza DKD au fost demonstrate; trombina în doză mică (50 pM) a fost prevenită, în timp ce trombina în doză mare (20 nM) a fost agravată,apoptoza indusa de glucozaîn podocite (Wang et al. 2011b). Efectele inhibitorilor de trombină, cum ar fi dabigatranul, asupra șoarecilor diabetici lipsiți de eNOS ar trebui elucidate în viitor.

Fibrinogenul este implicat în diversestări inflamatorii. Interesant este că reducerea parțială sau absența fibrinogenului a fost benefică pentru modelele de ischemie-reperfuzie renală sau pentru fibroza obstructivă a rinichilor (Sörensen et al. 2011; Craciun et al. 2014). Deoarece depunerea de fibrină glomerulară este crescută la șoarecii diabetici lipsiți de eNOS (Nakagawa et al. 2007; Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), elucidând rolul său înPatogeneza DKDmerită cercetări suplimentare.

Exprimarea PAR1 și PAR2 la șoarecii diabetici lipsiți de eNOS

Expresia crescută a PAR este asociată cu leziuni renale. Noi și alții am demonstrat că nivelurile de expresie ale ARNm Par1 și/sau Par2 au fost crescute la modelele animale cu nefropatie diabetică, leziuni renale induse de adenină, fibroză renală obstructivă și leziuni renale induse de cisplatină (Chung et al. 2013; Hayashi et al. al. 2016; Oe et al. 2016; Watanabe et al. 2019). În plus, nivelurile de proteină PAR2 glomerulară au fost crescute la șoarecii db/db, un model de tip II DM (Sumi et al. 2011). Am demonstrat asocierea dintre expresia PAR și deficiența eNOS la șoarecii diabetici (Oe et al. 2016). Nivelul de expresie al ARNm Par1 a fost semnificativ mai mare în eNOS-/-; Soareci Ins2Akita/+ decât în ​​eNOS−/−; Ins2Akita/+ și șoareci non-DM. În mod similar, expresia Par2 a fost semnificativ mai mare în eNOS-/-; Șoarecii Ins2Akita/+ decât la șoarecii non-DM. În schimb, nivelurile de ARNm Par4 nu au diferit între genotipuri. Lipsa eNOS exacerbează inflamația în DKD (Wang și colab. 2011a). Deoarece citokinele proinflamatorii cresc PAR-urile (Nystedt et al. 1996), inflamația crescută cauzată de lipsa eNOS probabil induce expresia Pars renală în DKD. În mod colectiv, rezultatele studiilor noastre au sugerat că nivelurile de expresie ale PAR1 și PAR2, similar cu cazul TF, au fost crescute în rinichii diabetici atunci când eNOS lipsea (Fig. 2).

Rinichiul diabetic ameliorat cu deleția PAR2

Leziuni la șoareci cu eNOS redus

Noi și alții am abordat rolul PAR2 în DKD în studiile anterioare. Deleția Par2 nu a afectat leziunea glomerulară la șoarecii Akita diabetici de tip sălbatic (Ins2Akita/+) cu eNOS (Oe et al. 2016). În plus, șoarecii diabetici induși de STZ, lipsiți de PAR2, au prezentat o albuminurie redusă în comparație cu șoarecii diabetici de tip sălbatic, dar a crescut expansiunea medie a obiectivului (Waasdorp și colab. 2017). În mod colectiv, aceste rezultate demonstrează că nu există efecte terapeutice ușoare ale inhibării PAR2 asupra leziunii renale în modelele precoce și ușoare de DKD. În schimb, am demonstrat efectele deficienței PAR2 asupra DKD la șoarecii Akita diabetici cu expresie redusă a eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe et al. 2016). Lipsa PAR2 a redus semnificativ nivelurile de excreție urinară de albumină, expansiunea mezangială și grosimea GBM. Nivelurile de expresie ale genelor proinflamatorii și legate de fibroză, inclusiv Tnfa, Tgfb și Col4, au fost, de asemenea, reduse în rinichii de șoarece. Aceste constatări sugerează că PAR2 este patogen nu la început, ci în leziunea glomerulară diabetică relativ avansată cauzată de deficiența eNOS (Tabelul 1).

Blocarea duală a PAR1 și PAR2 la șoarecii diabetici cu eNOS redus

Am demonstrat că PAR1 și PAR2 contribuie în mod cooperant la patogeneza DKD (Mitsui et al. 2020). În acest studiu, șoarecii Akita cu diabet de tip I de sex masculin heterozigoți pentru eNOS (Ins2Akita/+; eNOS+/-) au fost utilizați ca model de DKD. Acești șoareci au fost tratați cu vehicul, antagonist PAR1 (E5555, 60 mg/kg/zi), antagonist PAR2 (FSLLRY, 3 mg/kg/zi) sau E5555 + FSLLRY timp de 4 săptămâni. Administrarea numai a antagonistului PAR1 sau PAR2 a atenuat leziunea glomerulară, cum ar fi expansiunea mezangială și depunerea de colagen IV, în comparație cu administrarea unui vehicul. Au fost observate efecte terapeutice sinergice atât ale inhibării PAR1 cât și ale PAR2, iar raportul albumină-creatinină urinară a fost redus semnificativ atunci când ambele PAR1 și PAR2 au fost blocate cu E5555 + FSLLRY în comparație cu administrarea vehiculului. În plus, blocarea duală a PAR1 și PAR2 de către E5555 + FSLLRY a ameliorat cal și sinerge leziunea histologică, inclusiv expansiunea mezangială, infiltrarea macrofagelor glomerulare și depunerea de colagen de tip IV. Nivelurile de expresie ale genelor legate de inflamație și fibroză în rinichi au fost, de asemenea, reduse (Tabelul 1).

Ne-am concentrat asupra efectelor proinflamatorii ale agoniştilor PAR1 şi PAR2 asupra celulelor endoteliale umane (Mitsui et al. 2020). Rezultatele au arătat că stimularea atât cu agoniştii PAR1 cât şi cu PAR2 a crescut sinergic nivelurile de expresie ale ARNm MCP1 şi PAI1. Efectul agonistului PAR1 a fost blocat de un inhibitor NF-kB, în timp ce cel al agonistului PAR2 a fost blocat de inhibitorii NF-kB și MAPK. Colectiv, PAR1 și PAR2 contribuie în mod cooperant la inflamația vasculară și DKD prin diferite căi de semnalizare (Fig. 3).

Concluzie

În această revizuire, ne-am concentrat pe relația dintre calea protează-PAR de coagulare și deficiența eNOS la șoarecii diabetici. Producția scăzută de eNOS este legată de hipercoagulabilitate și de semnalizare PAR crescută, care sunt dăunătoare pentru DKD. Aceste constatări pot indica rolul lor patologic în faza avansată sau ulterioară a DKD (de exemplu, cu insuficiență renală și/sau proteinurie masivă). Inhibitorii orali de FXa sunt utilizați pe scară largă pentru a preveni tromboza (Patel și colab. 2011; Robertson și colab. 2015). Utilizarea lor în tratamentul DKD este o opțiune promițătoare. În plus, unii antagonişti PAR1, inclusiv atopaxar şi vorapaxar, pot fi utilizaţi în terapia antiplachetă pentru a preveni sindromul coronarian acut (Goto et al. 2010; Tricoci et al. 2012). În plus, există progrese remarcabile în dezvoltarea antagoniștilor PAR2 (Lim et al. 2013; Cheng et al. 2017; Jiang et al. 2018) și pot fi noi opțiuni terapeutice pentru tratarea pacienților cu DKD.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut de Fundația Medicală Gonryo. Dorim să mulțumim Editage (https://www.editage.com) pentru editarea în limba engleză.

Conflict de interese Autorii nu declară conflict de interese.

Referințe

Afkarian, M., Sachs, MC, Kestenbaum, B., Hirsch, IB, Tuttle, KR, Himmelfarb, J. & de Boer, IH (2013) Boală renală și risc crescut de mortalitate în diabetul de tip 2.J. Am. Soc. Nefrol., 24, 302-308. 

Azushima, K., Gurley, SB și Coffman, TM (2018) Modelarea nefropatiei diabetice la șoareci.Nat. Rev. Nephrol., 14, 48-56. Brosius, FC, Alpers, CE, Bottinger, EP, Breyer, MD, Coffman, TM, Gurley, SB, Harris, RC, Kakoki,

M., Kretzler, M., Leiter, EH, Levi, M., McIndoe, RA, Sharma, K., Smithies, O., Susztak, K. și colab. (2009) Modele de șoarece de nefropatie diabetică.J. Am. Soc. Nefrol., 20, 2503-2512. Camerer, E., Huang, W. & Coughlin, SR (2000) Factor tisular și activarea dependentă de factorul X a receptorului 2 activat de protează de către factorul VIIa.Proc. Natl. Acad. Sci. STATELE UNITE ALE AMERICII, 97, 5255-5260. 

Chen, D. & Dorling, A. (2009) Roluri critice pentru trombina în inflamația acută și cronică.J. Tromb. Haemost., 7 Suppl 1, 122-126. Cheng, H., Wang, H., Fan, X., Paueksakon, P. & Harris, RC (2012) Îmbunătățirea activității endoteliale de oxid nitric sintetazei întârzie progresia nefropatiei diabetice la șoarecii db/db.Rinichi Int., 82, 1176-1183. Cheng, RKY, Fiez-Vandal, C., Schlenker, O., Edman, K., Aggeler, B., Brown, DG, Brown, GA, Cooke, RM, Dumelin, CE, Doré, AS, Geschwindner, S. , Grebner, C., Hermansson, NO, Jazayeri, A., Johansson, P., et al. (2017) Perspectivă structurală asupra modulării alosterice a receptorului 2 activat de protează.

Natură, 545, 112-115. Chung, H., Ramachandran, R., Hollenberg, MD & Muruve, DA (2013) Transactivarea receptorului activat de proteinază-2 a receptorului factorului de creștere epidermic și a factorului de creștere transformator- căile de semnalizare a receptorilor contribuie la fibroza renală.J. Biol. Chim., 288, 37319-37331. Coughlin, SR (2005) Receptorii activați de protează în hemostază, tromboză și biologie vasculară.J. Tromb. Haemost., 3, 1800-1814. Craciun, FL, Ajay, AK, Hoffmann, D., Saikumar, J., Fabian, SL,

Bijol, V., Humphreys, BD & Vaidya, VS (2014) Epuizarea farmacologică și genetică a fibrinogenului protejează de fibroza renală.A.m. J. Physiol. Fiziol renal., 307, 

F471- 484. Cunningham, MA, Rondeau, E., Chen, X., Coughlin, SR, Hold sworth, SR & Tipping, PG (2000) Receptorul 1 activat de protează mediază inflamația renală dependentă de trombină, mediată de celule în glomerulonefrita semilună.J. Exp. Med., 191, 455-462.