Partea Ⅱ: Hialuronan, o sabie cu două tăișuri în bolile de rinichi

Apr 07, 2023

Leziuni renale acute

Prevalența leziunii renale acute (IRA) continuă să crească, iar cu leziuni repetate, AKI este considerată un factor de risc important pentru dezvoltarea bolii renale cronice (IRC) [67].

Hipoxia sau oxigenarea inadecvată a țesuturilor este una dintre principalele cauze ale AKI. Această afecțiune este de obicei cauzată de boli cardiace și/sau pulmonare și poate fi modelată pe modele animale preclinice prin leziuni i/R. După leziuni i/R, expresia redusă a HA este asociată cu inflamația redusă și recuperarea renală îmbunătățită. Deși s-a sugerat că HA promovează un mediu proinflamator în modelele I/R menționate mai sus, implicarea variantelor MW ale HA în progresia leziunii rămâne neclară. Cu toate acestea, un studiu similar folosind modelul de leziune I/R a constatat că HMW-HA s-a acumulat la o zi după leziune, dar s-a degradat în fragmente mai mici în timp. Aceste descoperiri sugerează că LMW-HA poate fi un mediator al mediului proinflamator care duce la AKI. În sprijinul acestei ipoteze, am demonstrat că HMW-HA indus de il -10-are efecte citoprotectoare și antifibrotice după leziuni I/R.

Fibroza renală și CKD

CKD afectează în mod disproporționat copiii, deoarece este o boală incurabilă, pe viață. Etiologia BRC pediatrică este semnificativ diferită de cea a adulților, cu anomalii congenitale renale și ale tractului urinar predominând la copiii sub 12 ani și glomerulonefrita la copiii mai mari [68].

AKI repetat duce adesea la activarea susținută a fibroblastelor și în cele din urmă la fibroză interstițială tubulară, un rezultat inevitabil al CKD. Han şi colab. a raportat o expresie crescută a HA, CD44 și LYVE-1 în zonele de țesut fibrotic și a observat că acumularea de HA a fost asociată cu creșterea -SMA [69], rezultând un mediu proinflamator și fibrotic la modelele animale de CKD.

Deși rezultatul final al CKD este fibroza interstițială care duce la insuficiență renală, identificarea pacienților cu boală progresivă este o provocare în absența biomarkerilor cu risc ridicat. Având în vedere rolul presupus al HA ca mediator major al fibrozei la pacienții cu CKD, nivelurile serice de HA pot ajuta clinicienii să ofere un diagnostic mai definitiv. un studiu al lui Akin et al. a arătat că nivelurile medii serice de HA au fost semnificativ mai mari la pacienții cu CKD decât la pacienții cu AKI. În plus, s-a constatat că concentrațiile serice de HA din grupul CKD au fost corelate selectiv cu concentrațiile serice de albumină și proteinurie [70]. Aceste rezultate sugerează că concentrația serică de HA poate fi utilizată ca biomarker pentru a diferenția CKD de AKI la pacienții uremici cu funcție renală necunoscută.

Cistanche benefits

Click aici pentru a cumparaExtract de Cistanche

Unul dintre cele mai importanteefectele Cistancheasupra rinichilor este capacitatea sa de a îmbunătăți funcția rinichilor. În mai multe studii, pacienților cu boală de rinichi li s-au administrat suplimente de Cistanche. Rezultatele au arătat că Cistanche a ajutat la reducerea inflamației, la îmbunătățirea fluxului sanguin către rinichi și la creșterea excreției de deșeuri din organism.

Uropatie obstructivă

Uropatia obstructivă umană este o afecțiune frecventă cauzată de obicei de pietre la rinichi, infecție, cheaguri de sânge sau tumori. Un studiu a constatat modificări similare ale nivelurilor de hemaglutinină între rinichii obstrucționați și cei normali, din cauza rinichilor nevătămați, care compensează nevoile nesatisfăcute de hemaglutinină ale rinichilor afectați. Nivelurile interstițiale de HA au fost crescute după obstrucție datorită stimulării sintezei de HA de către celulele mezenchimale papilare [71].

Figure 2

Similar cu rolul său în AKI, HMW-HA ajută la atenuarea fibrozei după obstrucție [22], sugerând că HA MW poate juca un rol ameliorator în boală. În publicația noastră recentă, am constatat că HMW-HA a crescut semnificativ în interstițiu imediat după debutul UUO, atingând un vârf la 3 zile după inducție, indicând un răspuns inițial pro-regenerativ și citoprotector la leziune. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, nivelurile de LMW-HA au crescut - probabil din cauza inflamației necontrolate și a crescut HYALs (Figura 2) - ducând în cele din urmă la fibroză. O diagramă schematică arată modul în care HMW-HA atenuează fibroza interstițială indusă de UUO (Figura 3).

Figure 3

HA este deosebit de relevant pentru uropatia obstructivă, deoarece poate forma matrici asemănătoare gelului încărcate negativ, conferindu-le capacitatea de a lega cristalele. S-a demonstrat că HA este eficient în prevenirea precipitării sărurilor de calciu din soluție, iar în condiții fiziologice, HA poate lega mai multe grupări carboxil de calciu și poate preveni cristalizarea [72]. Dimpotrivă, alte rapoarte despre rolul HA în formarea pietrelor la rinichi sugerează că acesta acționează de fapt ca un liant pentru sărurile de calciu precipitate în medularul și cortexul renal, ceea ce poate duce în cele din urmă la placa Randall și calculul renal. Cu toate acestea, în mod critic, niciunul dintre aceste studii nu a evaluat impactul greutății moleculare a HA asupra patogenezei obstrucției.

Cistanche benefits

Cistanche din plante

Nefropatie diabetica

Nefropatia diabetică este cauza principală a ckd5 la nivel mondial și poate afecta pacienții cu diabet zaharat de tip I (T1D) sau tip II (T2D) [73,74]. Deși T1D a fost în mod tradițional asociat cu copiii și adolescenții și T2D cu adulții, creșterea obezității infantile a dus la o incidență crescută a T2D la populația de tineret [75]. În ambele cazuri, HA a fost asociat în mod constant cu dezvoltarea nefropatiei diabetice în mai multe studii in vitro în care au fost găsite niveluri crescute de HA la modelele animale de diabet. Deși HA a fost identificat ca un mediator al fibrozei interstițiale, nu indică progresia reală a nefropatiei diabetice, în ciuda supraexprimării sale în rinichi [73].

Unul dintre procesele patologice care duc la nefropatia diabetică este afectarea endotelială, în care HA este o componentă cheie a stratului de glicocalix și, prin urmare, ar putea servi ca un biomarker mai sensibil pentru nefropatia diabetică. Pentru a determina efectul deficienței endoteliale de HA asupra nefropatiei diabetice, un studiu a constatat că șoarecii lipsiți de HAS2 endotelial au prezentat o structură endotelială glomerulară anormală. În mod similar, un alt studiu a arătat că nivelurile de HA din rinichii șobolanilor diabetici au scăzut la 8 săptămâni [76]. HA a fost, de asemenea, testată ca tratament pentru nefropatia diabetică, deoarece HMW-HA a atenuat inflamația și glomeruloscleroza la șoarecii T2D. Având în vedere că nefropatia diabetică este o boală progresivă, depistarea precoce a bolii prin evaluarea nivelurilor de hemaglutinină poate avea beneficii diagnostice și prognostice.

nefropatie IgA

Nefropatia IgA (IgAN) este caracterizată prin acumularea de imunoglobuline A (IgA), un anticorp care induce inflamația în glomerul. În cazurile severe, acest proces inflamator poate forma o semilună fibrotică ireversibilă care duce în cele din urmă la CKD [77].

Legarea la HA, proteinele de legătură osoase reglează activarea și migrarea leucocitelor la legarea la CD44, iar proteinele de legătură osoase se leagă de același receptor pentru a promova migrarea și aderența celulară. Deoarece interacțiunea HA și OPN cu CD44 este asociată cu formarea semilunii, o echipă de cercetători a investigat dacă această interacțiune este legată de dezvoltarea IgAN. Studiul lor a arătat o corelație nu numai între legarea HA/CD44 și IgAN, ci și între expresia interstițială a proteinelor de legătură osoase și CD44 și gradul de leziuni tubulointerstițiale și leziunile glomerulare cronice. Ulterior, un alt grup a investigat rolul -SMA ca proteină asociată cu formarea semilună în glomerulonefrita semilună și a constatat că -SMA, CD44, HA și nivelurile de proteine ​​​​de legătură osoase au fost reglate la începutul bolii. În plus, s-a descoperit că complexele proteice de legare la oase CD{44-HA și CD44 -promovează interacțiunile matrice-celulă și miofibroblast, care pot transduce semnale cheie în timpul dezvoltării semilunii.

Aceste date colective sugerează că interacțiunile dintre -SMA, CD44, HA și proteinele punții osoase joacă un rol în dezvoltarea glomerulonefritei semilună și că țintirea efectelor legate de HA poate aduce beneficii terapeutice.

Cistanche benefits

Suplimente de Cistanche

reflux vezicoureteral

Refluxul vezicoureteral (RVU) este o afecțiune care apare la aproximativ 1% din populația pediatrică, în care urina curge retrograd din vezică în ureter și în cele din urmă în rinichi [78]. RVU cauzat de închiderea incompletă a valvei la joncțiunea vezico-ureterală este clasificat ca primar, sau RVU cauzat de hipertensiunea intravezicală este clasificat ca secundar [79].

HA a fost testat ca agent terapeutic pentru această afecțiune și mai multe studii clinice au arătat că injecția cu dextran/acid hialuronic (Dx/HA) este un tratament sigur și eficient pentru pacienții cu RVU primar. Un studiu a arătat că copolimerul Dx/HA a redus infecțiile tractului urinar (ITU) induse de RVU, iar alte studii similare au arătat că RVU cu obstrucția joncțiunii ureterale pelvine are o rată de succes a rezoluției de aproape 85 la sută [80]. Deoarece RVU este, de asemenea, strâns asociat cu fibroza renală, alte studii au arătat că tratamentul endoscopic cu Dx/HA este eficient în reducerea fibrozei [81]. În plus, incidența infecției urinare după intervenția chirurgicală deschisă este de 2 - 5 ori mai mare decât în ​​cazul tratamentului cu Dx/HA, în funcție de febra concomitentă [82]. Eficacitatea terapiei pe bază de HA în RVU evidențiază siguranța acesteia și creează un precedent pentru beneficiile potențiale ale HA în alte boli renale.

Concluzie

Înțelegerea naturii cu două tăișuri a variantei HA MW oferă o perspectivă asupra rolurilor aparent contradictorii ale HA in vivo. Chiar și HMW-HA, despre care se știe că are efecte antiinflamatorii/fibrotice, poate deveni dăunător dacă este descompus în oligozaharide mai scurte sau variante LMW. Aceste variante de dimensiune și interacțiunile lor corespunzătoare cu cofactori cum ar fi receptorii HAS, HYAL, HA și proteinele de legare sugerează că HA este parte a unei căi de semnalizare extrem de subtilă în diferite boli renale. Într-adevăr, în contextul complexului de semnalizare HAS/HA/CD44, s-a descoperit că conversia HA de la greutate moleculară mare la cea mică mediază progresia tumorii, oferind astfel o țintă terapeutică promițătoare pentru cercetarea cancerului renal [83]. În plus, HA ar putea servi ca un potențial biomarker, deoarece se observă că factorii de creștere și citokinele sunt suprareglate în HA în respingerea transplantului. Aceasta duce la acumularea de HA în cortexul renal și vasele sclerotice, în locul prezenței sale normale în medular în condiții fiziologice [84,85]. Aceste aplicații clinice promițătoare evidențiază necesitatea de a investiga în continuare HA și moleculele sale accesorii, în special în contextul greutății lor moleculare. Pe măsură ce cercetătorii descoperă complexitatea mai mare a mecanismelor de semnalizare a HA, aceste informații pot fi utilizate pentru a îmbunătăți prognosticul pacienților pediatrici cu diferite boli renale.

Cistanche Benefits

Cistanche standardizate

Cistanche este un tip de plantă din deșert care a fost folosită de secole în medicina tradițională chineză pentru beneficiile sale pentru sănătate. Una dintre principalele zone în care se știe că Cistanche are un efect pozitiv este asupra rinichilor. În acest articol, vom explora diferitele moduri în care Cistanche afectează rinichii și modul în care îi poate aduce beneficii celor care suferă de afecțiuni legate de rinichi.




REFERINȚE

67. Hsu RK, Hsu CY (2016) Rolul leziunii renale acute în boala cronică de rinichi. Semin Nephrol 36:283–292

68. Harambat J, van Stralen KJ, Kim JJ, Tizard EJ (2012) Epidemiology of chronic kidney disease in children. Pediatr Nephrol 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 Upregulation of hyaluronan and its binding receptors in an experimental model of chronic cyclosporine nefropathy. Nefrologie (Carlton) 15:216-224

70. Akin D, Ozmen S, Yilmaz ME (2017) Acidul hialuronic ca nou biomarker pentru a diferenția leziunea renală acută de boala cronică de rinichi. Iran J Kidney Dis 11:409–413

71. Johnsson C, Hällgren R, Wahlberg J, Tufveson G (1997) Acumularea renală și distribuția hialuronanului după obstrucția ureterală. Scand J Urol Nephrol 31:327–331

72. Lamontagne CA, Plante GE, Grandbois M (2011) Caracterizarea interacțiunii acidului hialuronic cu cristale de oxalat de calciu: implicarea fețelor cristalelor, pH și citrat. J Mol Recognit 24:733–740

73. Lewis A, Steadman R, Manley P, Craig K, de la Motte C, Hascall V, Phillips AO (2008) Diabetic nephropathy, inflammation, hyaluronan, and interstitial fibrosis. Histol Histopathol 23:731–739

74. Stridh S, Palm F, Hansell P (2012) Hialuronan interstițial renal: aspecte funcționale în condiții normale și patologice. 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) Prevalența diabetului la tinerii din SUA în 2009: studiul SEARCH for diabet in youth. Îngrijirea diabetului 37:402–408

76. Pourghasem M, Nasiri E, Sum S, Shafi H (2013) Evaluarea modificărilor precoce ale concentrației de glicozaminoglican în rinichiul șobolanilor diabetici prin colorarea critică a concentrației de electroliți. Int J Mol Cell Med 2:58–63

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

78. Mak RH, Kuo HJ (2003) Reflux ureteral primar: perspective emergente din studiile moleculare și genetice. Curr Opin Pediatr 15:181–185

79. Bundy DG (2007) Reflux vezicoureteral. Pediatr Rev 28:e6–e8 discuție e8

80. Kajbafzadeh AM, Tourchi A, Ebadi M (2013) Rezultatul tratamentului endoscopic inițial în gestionarea refluxului vezicoureteral concomitent și obstrucției joncțiunii ureteropelvine. Urologie 81:1040–1045

81. Blais AS, Morin F, Cloutier J, Moore K, Bolduc S (2015) Eficacitatea acidului hialuronic dextranomer și a hidrogelului de poliacrilamidă în tratamentul endoscopic al refluxului vezicoureteral: un studiu comparativ. Can Urol Conf. J 9:202–206

82. Elmore JM, Kirsch AJ, Heiss EA, Gilchrist A, Scherz HC (2008) Incidența infecțiilor tractului urinar la copii după reimplantarea ureterală cu succes versus implantarea endoscopică de dextranomer/acid hialuronic. J Urol 179:2364–2367 discuție 2367-2368

83. Karousou E, Misra S, Ghatak S, Dobra K, Götte M, Vigetti D, Passi A, Karamanos NK, Skandalis SS (2017) Rol and targeting of the HAS/hyaluronan/CD44 molecular system in cancer. Matrix Biol 59:3–22

84. Wells AF, Larsson E, Tengblad A, Fellström B, Tufveson G, Klareskog L, Laurent TC (1990) Localizarea hialuronanului în rinichi umani normali și respinși. Transplant 50:240– 243

85. Hansell P, Göransson V, Odlind C, Gerdin B, Hällgren R (2000) Conținutul de hialuronan în rinichi în diferite stări de hidratare a corpului. Kidney Int 58:2061–2068



Aditya Kaul1; Kavya L. Singampalli1,2,3; Umang M. Parikh1 ; Ling Yu1; Sundeep G. Keswani1; Xinyi Wang1

1 Laborator pentru repararea țesuturilor regenerative, Divizia de Chirurgie Pediatrică, Departamentul de Chirurgie, Spitalul de Copii din Texas/Colegiul de Medicină Baylor, Houston, TX 77030, SUA

2 Programul de formare a medicilor de știință, Baylor College of Medicine, Houston 77030, TX, SUA

3 Departamentul de Bioinginerie, Universitatea Rice, Houston 77030, TX, SUA


S-ar putea sa-ti placa si