Koagulácia, receptory aktivované proteázou a diabetická obličková choroba: Lekcie od myší s deficitom ENOS

Diéta s vysokým obsahom tukov a nedostatok eNOS synergicky zvyšujú TF u diabetických myší

Mnohé štúdie preukázali súvislosť medzi obezitou a trombózou (Samad a Ruf 2013). Na skúškuupregulácia TLR4-NF-kB dráhy podmetabolické ochoreniepodmienok zvyšuje hladiny TF (Lv a kol. 2009; Owens a kol. 2012; Rogero a Calder 2018). Okrem toho palmitát nasýtených mastných kyselín indukuje uvoľňovanie histónu H3 prostredníctvom mechanizmov závislých od ROS a JNK dráhy a extracelulárnych histónov, ktoré zvyšujú expresiu TF v monocytoch (Shrestha et al. 2013). Zameranie na vzťah medzi koaguláciou, eNOS adyslipidémiaNaša predchádzajúca štúdia preukázala kombinované účinky nedostatku eNOS a diéty s vysokým obsahom tukov na expresiu TF (Li et al. 2010). V štúdii boli myši s nulovým eNOS liečené nízkymi dávkami STZ na rozvoj DM a boli kŕmené stravou s vysokým obsahom tukov. Nedostatok expresie eNOS zvýšil vylučovanie albumínu močom ahistologické poranenia, ktoré boli ešte umocnené stravou s vysokým obsahom tukov. Expresia a aktivita TF boli zvýšené v obličkách myší v dôsledku nedostatku expresie eNOS a vysokotučnej stravy vsynergickým spôsobom. Je zaujímavé, že kolokalizačné experimenty s glomerulárnym monocytovým/makrofágovým markerom preukázali zvýšenie hladiny imunoreaktívneho TF.

Neutralizujúce protilátky proti TF zmierňujú zápal v diabetických obličkách u eNOS-knockout myší

Zvýšenie koagulácie závislej od TF je spojené so zvýšeným zápalom (Witkowski et al. 2016). Zlepšila sa inhibícia koagulačného systému závislého od TFzápalové ochorenia, ako je sepsa vyvolaná LPS (Pawlinski et al. 2010). Aby sme objasnili príčinnú súvislosť medzi zápalom a TF v DKD, skúmali sme krátkodobý účinok neutralizujúcich protilátok proti TF na zápaldiabetické obličkyu eNOS-deficientných myší (Li et al. 2010). Výsledky ukázali, že podávanie protilátok proti TF výrazne znížilo hladiny renálnej expresie génov súvisiacich so zápalom a fibrózou, ako sú mRNA Tnfa, Ccl2, Tgfb a Col4 v obličkách myší štyri dni po neutralizácii TF.

KLIKNITE SEM A ZÍSKAJTE PRÍRODNÝ BIO EXTRAKT CISTANCHE S 25 % ECHINAKOZIDU A 9 % AKTEOZIDU PRE FUNKCIU OBLIČIEK

Podporná služba Wecistanche - Najväčší vývozca cistanche v Číne:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Nakupujte pre ďalšie špecifikácie Podrobnosti:

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

Inhibítor koagulácie FXa zlepšuje poškodenie obličiek u diabetických myší s nedostatkom eNOS

Koagulačný FXa, ktorý sa nachádza po prúde od TF/VIIa, tiež prispieva k zápalu prostredníctvom dráhy závislej od PAR. Jeho úloha v DKD bola preukázaná na niekoľkých zvieracích modeloch. Sumi a kol. (2011) preukázali, že fondaparinux, inhibítor FXa, znížil hladiny proteínov v moči, glomerulárnu hypertrofiu a ukladanie fibrínu u db/db myší. Terapeutický účinok inhibície FXa u myší DKD bez eNOS preukázala naša skupina (Oe et al. 2016). Edoxaban (50 mg/kg/deň), perorálny inhibítor FXa, bol podávaný eNOS-/-; Ins2Akita/+ myši po dobu troch mesiacov a výsledky ukázali zlepšenie histologických poranení, ako je proliferácia mezangiálnej matrice. Úrovne expresie zápalových génov v obličkách boli znížené edoxabanom (tabuľka 1). FXa aktivuje PAR1 aj PAR2. Aby sme objasnili mechanizmus poškodenia obličiek sprostredkovaného FXa, preukázali sme, že protizápalové účinky inhibítorov FXa sú podobné tým, ktoré sa vyskytujú u myší PAR2-/- a PAR2-/- myší s inhibítormi FXa . Tieto zistenia naznačujú, že FXa pravdepodobne spôsobuje zápal prostredníctvom mechanizmu závislého od PAR2- v DKD. Naopak, redoxný zákaz nezlepšil glomerulárne poškodenie v eNOS+/+; Myši Ins2Akita/+, čo naznačuje, že terapeutický účinok inhibície FXa bol spojený s hyperkoagulabilitou závislou od eNOS u typu Idiabetické myši.

Ďalšie koagulačné faktory v DKD

Pretože trombín sa zameriava na PAR1, ktorý progredujecievny zápal(Chen a Dorling 2009),trombín pravdepodobne exacerbuje DKD. Preukázala sa však ochranná alebo škodlivá úloha trombínu v patogenéze DKD; nízka dávka trombínu (50 pM) zabraňuje, zatiaľ čo vysoká dávka trombínu (20 nM) zhoršuje,glukózou indukovaná apoptózav podocytoch (Wang et al. 2011b). V budúcnosti by sa mali objasniť účinky inhibítorov trombínu, ako je dabigatran, na diabetické myši bez eNOS.

Fibrinogén sa podieľa na rôznychzápalové stavy. Je zaujímavé, že čiastočná redukcia alebo absencia fibrinogénu bola prospešná pre modely renálnej ischémie-reperfúzie alebo obštrukčnej fibrózy obličiek (Sörensen et al. 2011; Craciun et al. 2014). Pretože ukladanie glomerulárneho fibrínu je zvýšené u diabetických myší bez eNOS (Nakagawa et al. 2007; Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), čo vysvetľuje jeho úlohu vPatogenéza DKDsi zaslúži ďalší výskum.

Expresia PAR1 a PAR2 u diabetických myší bez eNOS

Zvýšená expresia PAR je spojená s poškodením obličiek. My a iní sme preukázali, že hladiny expresie Par1 a/alebo Par2 mRNA boli zvýšené na zvieracích modeloch s diabetickou nefropatiou, adenínom indukovaným poškodením obličiek, obštrukčnou renálnou fibrózou a cisplatinou indukovaným poškodením obličiek (Chung et al. 2013; Hayashi et a kol. 2016; Oe a kol. 2016; Watanabe a kol. 2019). Okrem toho sa hladiny glomerulárneho proteínu PAR2 zvýšili u db/db myší, čo je model DM typu II (Sumi et al. 2011). Preukázali sme súvislosť medzi expresiou PAR a deficitom eNOS u diabetických myší (Oe et al. 2016). Úroveň expresie Par1 mRNA bola významne vyššia v eNOS-/-; Ins2Akita/+ myši ako u eNOS−/−; Ins2Akita/+ a non-DM myši. Podobne bola expresia Par2 významne vyššia v eNOS-/-; Ins2Akita/+ myši ako u non-DM myší. Na rozdiel od toho sa hladiny mRNA Par4 medzi genotypmi nelíšili. Nedostatok eNOS zhoršuje zápal v DKD (Wang et al. 2011a). Pretože prozápalové cytokíny údajne zvyšujú PAR (Nystedt et al. 1996), zvýšený zápal spôsobený nedostatkom eNOS pravdepodobne indukuje renálnu expresiu Pars v DKD. Súhrnne výsledky našich štúdií naznačujú, že hladiny expresie PAR1 a PAR2, podobne ako v prípade TF, boli zvýšené v diabetických obličkách, keď chýbal eNOS (obr. 2).

PAR2 delécia zlepšená diabetická oblička

Zranenie u myší so zníženým eNOS

My a iní sme sa zaoberali úlohou PAR2 v DKD v predchádzajúcich štúdiách. Delécia Par2 neovplyvnila glomerulárne poškodenie u diabetických myší Akita divokého typu (Ins2Akita/+) s eNOS (Oe et al. 2016). Okrem toho diabetické myši indukované STZ bez PAR2 vykazovali zníženú albuminúriu v porovnaní s diabetickými myšami divokého typu, ale zvýšili priemernú expanziu cieľov (Waasdorp et al. 2017). Súhrnne tieto výsledky ukazujú, že neexistujú žiadne alebo len mierne terapeutické účinky inhibície PAR2 na poškodenie obličiek v skorých a miernych modeloch DKD. Na rozdiel od toho sme preukázali účinky deficitu PAR2 na DKD u diabetických myší Akita so zníženou expresiou eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe et al. 2016). Nedostatok PAR2 významne znížil hladiny vylučovania albumínu močom, mezangiálnu expanziu a hrúbku GBM. Hladiny expresie prozápalových génov a génov súvisiacich s fibrózou, vrátane Tnfa, Tgfb a Col4, boli tiež znížené v obličkách myší. Tieto zistenia naznačujú, že PAR2 nie je patogénny na začiatku, ale v relatívne pokročilom diabetickom glomerulárnom poškodení spôsobenom deficitom eNOS (tabuľka 1).

Dvojitá blokáda PAR1 a PAR2 u diabetických myší so zníženým eNOS

Preukázali sme, že PAR1 a PAR2 kooperatívne prispievajú k patogenéze DKD (Mitsui et al. 2020). V tejto štúdii sa ako model DKD použili samce diabetických myší Akita typu I heterozygotné pre eNOS (Ins2Akita/+; eNOS+/-). Tieto myši boli liečené vehikulom, antagonistom PAR1 (E5555, 60 mg/kg/deň), antagonistom PAR2 (FSLLRY, 3 mg/kg/deň) alebo E5555 + FSLLRY počas 4 týždňov. Podávanie samotného antagonistu PAR1 alebo PAR2 zmiernilo glomerulárne poškodenie, ako je mezangiálna expanzia a ukladanie kolagénu IV, v porovnaní s podávaním vehikula. Boli pozorované synergické terapeutické účinky inhibície PAR1 aj PAR2 a pomer albumínu ku kreatinínu v moči sa významne znížil, keď boli PAR1 aj PAR2 blokované pomocou E5555 + FSLLRY v porovnaní s podávaním vehikula. Okrem toho duálna blokáda PAR1 a PAR2 pomocou E5555 + FSLLRY synergicky zlepšila histologické poškodenie, vrátane mezangiálnej expanzie, infiltrácie glomerulárnych makrofágov a ukladania kolagénu typu IV. Hladiny expresie génov súvisiacich so zápalom a fibrózou v obličkách boli tiež znížené (tabuľka 1).

Zamerali sme sa na prozápalové účinky agonistov PAR1 a PAR2 na ľudské endotelové bunky (Mitsui et al. 2020). Výsledky ukázali, že stimulácia agonistami PAR1 aj PAR2 synergicky zvýšila hladiny expresie mRNA MCP1 a PAI1. Účinok agonistu PAR1 bol blokovaný inhibítorom NF-KB, zatiaľ čo účinok agonistu PAR2 bol blokovaný inhibítormi NF-kB a MAPK. PAR1 a PAR2 spoločne prispievajú k vaskulárnemu zápalu a DKD prostredníctvom rôznych signálnych dráh (obr. 3).

Záver

V tomto prehľade sme sa zamerali na vzťah medzi dráhou koagulačnej proteázy-PAR a deficitom eNOS u diabetických myší. Nízka produkcia eNOS je spojená s hyperkoagulabilitou a zvýšenou signalizáciou PAR, ktoré sú škodlivé pre DKD. Tieto nálezy môžu naznačovať ich patologické úlohy v pokročilej alebo neskoršej fáze DKD (napr. pri zlyhaní obličiek a/alebo masívnej proteinúrii). Perorálne inhibítory FXa sa široko používajú na prevenciu trombózy (Patel et al. 2011; Robertson et al. 2015). Ich využitie pri liečbe DKD je perspektívnou možnosťou. Okrem toho niektoré antagonisty PAR1, vrátane atopaxaru a vorapaxaru, možno použiť v protidoštičkovej terapii na prevenciu akútneho koronárneho syndrómu (Goto et al. 2010; Tricoci et al. 2012). Okrem toho existuje pozoruhodný pokrok vo vývoji antagonistov PAR2 (Lim a kol. 2013; Cheng a kol. 2017; Jiang a kol. 2018) a môžu predstavovať nové terapeutické možnosti liečby pacientov s DKD.

Poďakovanie

Túto štúdiu podporila Gonryo Medical Foundation. Radi by sme poďakovali spoločnosti Editage (https://www.edage.com) za úpravu v anglickom jazyku.

Konflikt záujmov Autori nevyhlasujú žiadny konflikt záujmov.

Referencie

Afkarian, M., Sachs, MC, Kestenbaum, B., Hirsch, IB, Tuttle, KR, Himmelfarb, J. & de Boer, IH (2013) Ochorenie obličiek a zvýšené riziko úmrtnosti pri cukrovke 2. typu.J. Am. Soc. Nephrol., 24, 302-308. 

Azushima, K., Gurley, SB & Coffman, TM (2018) Modelovanie diabetickej nefropatie u myší.Nat. 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., a kol. (2009) Myšie modely diabetickej nefropatie.J. Am. Soc. Nephrol., 20, 2503-2512. Camerer, E., Huang, W. & Coughlin, SR (2000) Tkanivový faktor a faktor X-dependentná aktivácia proteázou aktivovaného receptora 2 faktorom VIIa.Proc. Natl. Akad. Sci. USA, 97, 5255-5260. 

Chen, D. & Dorling, A. (2009) Kritické úlohy trombínu pri akútnom a chronickom zápale.J. Thromb. Haemost., 7 Dodatok 1, 122-126. Cheng, H., Wang, H., Fan, X., Paueksakon, P. & Harris, RC (2012) Zlepšenie aktivity endotelovej syntázy oxidu dusnatého spomaľuje progresiu diabetickej nefropatie u db/db myší.Kidney 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., a kol. (2017) Štrukturálny pohľad na alosterickú moduláciu proteázou aktivovaného receptora 2.

Príroda, 545, 112-115. Chung, H., Ramachandran, R., Hollenberg, MD & Muruve, DA (2013) Proteinase-activated receptor-2 transaktivation of epidermal growth factor receptor and transforming growth factor- receptorové signálne dráhy prispievajú k renálnej fibróze.J. Biol. Chem., 288, 37319-37331. Coughlin, SR (2005) Receptory aktivované proteázou v hemostáze, trombóze a vaskulárnej biológii.J. Thromb. Haemost., 3, 1800-1814. Craciun, FL, Ajay, AK, Hoffmann, D., Saikumar, J., Fabian, SL,

Bijol, V., Humphreys, BD & Vaidya, VS (2014) Farmakologická a genetická deplécia fibrinogénu chráni pred fibrózou obličiek.Am. J. Physiol. Renal Physiol., 307, 

F471- 484. Cunningham, MA, Rondeau, E., Chen, X., Coughlin, SR, Hold sworth, SR & Tipping, PG (2000) Receptor 1 aktivovaný proteázou sprostredkúva trombín-dependentný, bunkami sprostredkovaný zápal obličiek pri crescentickej glomerulonefritíde.J. Exp. Med., 191, 455-462.