Koagulacija, receptori aktivirani proteazom i dijabetička bolest bubrega: lekcije miševa s nedostatkom ENOS-a

Ishrana bogata mastima i nedostatak eNOS-a sinergistički povećavaju TF kod dijabetičkih miševa

Mnoge studije su pokazale vezu između gojaznosti i tromboze (Samad i Ruf 2013). Za ispitple, regulacija TLR4-NF-kB puta podmetabolička bolestuslovi povećavaju nivoe TF (Lv et al. 2009; Owens et al. 2012; Rogero i Calder 2018). Nadalje, palmitat zasićene masne kiseline indukuje oslobađanje histona H3 putem mehanizama zavisnih od ROS i JNK puteva i ekstracelularnih histona, koji povećavaju ekspresiju TF u monocitima (Shrestha et al. 2013). Fokusiranje na odnos između koagulacije, eNOS-a idislipidemija, naša prethodna studija je pokazala kombinovane efekte nedostatka eNOS-a i ishrane sa visokim sadržajem masti na ekspresiju TF (Li et al. 2010). U studiji, eNOS-null miševi su tretirani niskim dozama STZ da bi razvili DM i hranjeni su hranom s visokim udjelom masti. Nedostatak ekspresije eNOS-a povećao je izlučivanje albumina u urinu ihistološke povrede, koje su dodatno pogoršane ishranom bogatom mastima. Ekspresija i aktivnost TF su povećane u bubrezima miša zbog nedostatka ekspresije eNOS-a i ishrane bogate mastima usinergijski način. Zanimljivo je da su eksperimenti kolokalizacije sa markerom glomerularnih monocita/makrofaga pokazali povećanje nivoa imunoreaktivnog TF.

Neutralizirajuća antitijela protiv TF ublažavaju upalu u dijabetičkim bubrezima kod eNOS-Knockout miševa

Povećanje koagulacije zavisne od TF je povezano sa povećanom upalom (Witkowski et al. 2016). Inhibicija TF-ovisnog koagulacionog sistema je poboljšanainflamatorne bolesti, kao što je sepsa izazvana LPS (Pawlinski et al. 2010). Da bismo razjasnili uzročnu vezu između upale i TF u DKD, ispitali smo kratkoročni učinak neutralizirajućih antitijela protiv TF na upaludijabetički bubrezikod miševa sa nedostatkom eNOS (Li et al. 2010). Rezultati su pokazali da primena anti-TF antitela značajno smanjuje nivoe bubrežne ekspresije gena povezanih sa upalom i fibrozom kao što su Tnfa, Ccl2, Tgfb i Col4 mRNA u bubrezima miša četiri dana nakon neutralizacije TF.

KLIKNITE OVDJE DA DOBIJETE PRIRODNI ORGANSKI EKSTRAKT CISTANCHE SA 25% EHINAKOZIDA I 9% AKTEOZIDA ZA FUNKCIJU BUBREGA

Wecistanche usluga podrške - najveći izvoznik cistanchea u Kini:

Email:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/tel:+86 15292862950

Kupite za više detalja o specifikacijama:

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

Inhibitor koagulacije FXa ublažava ozljedu bubrega kod dijabetičkih miševa kojima nedostaje eNOS

Koagulacija FXa, koja se nalazi nizvodno od TF/VIIa, također doprinosi upali kroz PAR-ovisni put. Njegova uloga u DKD je demonstrirana na nekoliko životinjskih modela. Sumi et al. (2011) su pokazali da fondaparinuks, inhibitor FXa, smanjuje nivoe proteina u urinu, glomerularnu hipertrofiju i taloženje fibrina kod db/db miševa. Naša grupa je pokazala terapeutski efekat inhibicije FXa kod DKD miševa kojima nedostaje eNOS (Oe et al. 2016). Edoksaban (50 mg/kg/dan), oralni inhibitor FXa, davan je eNOS-/-; Ins2Akita/+ miševi tri mjeseca, a rezultati su pokazali poboljšanje histoloških ozljeda, kao što je proliferacija mezangijalnog matriksa. Nivoi ekspresije inflamatornih gena u bubrezima su smanjeni edoksabanom (Tabela 1). FXa aktivira i PAR1 i PAR2. Da bismo razjasnili mehanizam oštećenja bubrega posredovane FXa, pokazali smo da su protuupalni efekti inhibitora FXa slični onima koji se nalaze kod PAR2-/- miševa i PAR2-/- miševa s FXa inhibitorima . Ovi nalazi sugeriraju da je FXa vjerovatno uzrokovao upalu putem PAR{17}}zavisnog mehanizma u DKD. Nasuprot tome, redoks zabrana nije poboljšala ozljedu glomerula u eNOS+/+; Ins2Akita/+ miševi, što sugerira da je terapeutski učinak inhibicije FXa povezan s hiperkoagulabilnošću ovisnom o eNOS-u kod tipa Idijabetičkih miševa.

Ostali faktori koagulacije u DKD

Zato što trombin cilja PAR1, koji napredujevaskularna upala(Chen i Dorling 2009),trombin vjerovatno pogoršava DKD. Međutim, dokazana je zaštitna ili štetna uloga trombina u patogenezi DKD; niske doze trombina (50 pM) spriječene, dok visoke doze trombina (20 nM) pogoršane,apoptoza izazvana glukozomu podocitima (Wang et al. 2011b). U budućnosti bi trebalo razjasniti efekte inhibitora trombina kao što je dabigatran na dijabetičke miševe kojima nedostaje eNOS.

Fibrinogen je uključen u razneupalni statusi. Zanimljivo je da je djelomično smanjenje ili odsustvo fibrinogena bilo korisno za modele bubrežne ishemije-reperfuzije ili opstruktivnu fibrozu bubrega (Sörensen et al. 2011; Craciun et al. 2014). Budući da je taloženje glomerularnog fibrina povećano kod dijabetičkih miševa kojima nedostaje eNOS (Nakagawa et al. 2007; Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), razjašnjavajući njegovu ulogu uPatogeneza DKDzaslužuje dalje istraživanje.

Ekspresija PAR1 i PAR2 kod dijabetičkih miševa kojima nedostaje eNOS

Povećana ekspresija PAR je povezana sa oštećenjem bubrega. Mi i drugi smo pokazali da su nivoi ekspresije Par1 i/ili Par2 mRNA povećani na životinjskim modelima sa dijabetičkom nefropatijom, adeninom izazvanom povredom bubrega, opstruktivnom fibrozom bubrega i cisplatinom izazvanom povredom bubrega (Chung et al. 2013; Hayashi et al. 2016; Oe i dr. 2016; Watanabe i dr. 2019). Nadalje, nivoi glomerularnog PAR2 proteina su povećani kod db/db miševa, modela DM tipa II (Sumi et al. 2011). Pokazali smo povezanost između ekspresije PAR i nedostatka eNOS kod dijabetičkih miševa (Oe et al. 2016). Nivo ekspresije Par1 mRNA bio je značajno viši u eNOS−/−; Ins2Akita/+ miševi nego u eNOS−/−; Ins2Akita/+ i ne-DM miševi. Slično, ekspresija Par2 je bila značajno veća u eNOS−/−; Ins2Akita/+ miševa nego kod ne-DM miševa. Nasuprot tome, nivoi Par4 mRNA nisu se razlikovali između genotipova. Nedostatak eNOS-a pogoršava upalu kod DKD (Wang et al. 2011a). Budući da proinflamatorni citokini navodno povećavaju PARs (Nystedt et al. 1996), povišena upala uzrokovana nedostatkom eNOS vjerovatno inducira bubrežnu Pars ekspresiju u DKD. Kolektivno, rezultati naših studija sugerišu da su nivoi ekspresije PAR1 i PAR2, slično kao u slučaju TF, povećani u dijabetičkim bubrezima kada je eNOS nedostajao (slika 2).

PAR2 Deletion Ameliorated Diabetic Bubreg

Povreda kod miševa sa smanjenim eNOS-om

Mi i drugi smo se bavili ulogom PAR2 u DKD u prethodnim studijama. Delecija Par2 nije utjecala na ozljedu glomerula kod dijabetičkih miševa divljeg tipa Akita (Ins2Akita/+) sa eNOS-om (Oe et al. 2016). Nadalje, STZ-inducirani dijabetički miševi kojima nedostaje PAR2 pokazali su smanjenu albuminuriju u usporedbi s dijabetičkim miševima divljeg tipa, ali povećanu prosječnu ekspanziju cilja (Waasdorp et al. 2017). Zajedno, ovi rezultati pokazuju da nema ili nema blagih terapijskih efekata inhibicije PAR2 na ozljedu bubrega u ranim i blagim modelima DKD. Nasuprot tome, pokazali smo efekte nedostatka PAR2 na DKD kod dijabetičkih Akita miševa sa smanjenom ekspresijom eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe et al. 2016). Nedostatak PAR2 značajno je smanjio nivoe izlučivanja albumina u urinu, mezangijalnu ekspanziju i debljinu GBM. Nivoi ekspresije proinflamatornih gena i gena povezanih s fibrozom, uključujući Tnfa, Tgfb i Col4, također su smanjeni u bubrezima miša. Ovi nalazi sugeriraju da PAR2 nije patogen u ranoj, već u relativno uznapredovaloj dijabetičkoj glomerularnoj ozljedi uzrokovanoj nedostatkom eNOS (Tabela 1).

Dvostruka blokada PAR1 i PAR2 kod dijabetičkih miševa sa smanjenim eNOS-om

Pokazali smo da PAR1 i PAR2 zajedno doprinose patogenezi DKD (Mitsui et al. 2020). U ovoj studiji, kao model DKD korišćeni su muški miševi Akita sa dijabetesom tipa I heterozigotni za eNOS (Ins2Akita/+; eNOS+/-). Ovi miševi su tretirani nosačem, PAR1 antagonistom (E5555, 60 mg/kg/dan), PAR2 antagonistom (FSLLRY, 3 mg/kg/dan) ili E5555 + FSLLRY tokom 4 sedmice. Primjena samo PAR1 ili PAR2 antagonista oslabila je glomerularnu ozljedu, kao što je mezangijalna ekspanzija i taloženje kolagena IV, u poređenju sa primjenom vehikuluma. Uočeni su sinergistički terapijski efekti inhibicije PAR1 i PAR2, a omjer albumina i kreatinina u urinu je značajno smanjen kada su i PAR1 i PAR2 blokirani sa E5555 + FSLLRY u poređenju sa primjenom vehikla. Nadalje, dvostruka blokada PAR1 i PAR2 od strane E5555 + FSLLRY sinergistički je poboljšala histološku ozljedu, uključujući mezangijalnu ekspanziju, infiltraciju glomerularnih makrofaga i taloženje kolagena tipa IV. Nivoi ekspresije gena povezanih sa upalom i fibrozom u bubrezima su takođe smanjeni (Tabela 1).

Fokusirali smo se na proinflamatorne efekte PAR1 i PAR2 agonista na ljudske endotelne ćelije (Mitsui et al. 2020). Rezultati su pokazali da stimulacija PAR1 i PAR2 agonistima sinergistički povećava nivoe ekspresije MCP1 i PAI1 mRNA. Efekat PAR1 agonista blokiran je NF-κB inhibitorom, dok je efekat PAR2 agonista blokiran inhibitorima NF-kB i MAPK. Zajedno, PAR1 i PAR2 zajedno doprinose vaskularnoj upali i DKD kroz različite signalne puteve (slika 3).

Zaključak

U ovom pregledu fokusirali smo se na odnos između puta koagulaciona proteaza-PAR i eNOS deficita kod dijabetičkih miševa. Niska proizvodnja eNOS-a povezana je sa hiperkoagulabilnošću i povećanom PAR signalizacijom, koji su štetni za DKD. Ovi nalazi mogu ukazivati ​​na njihovu patološku ulogu u uznapredovaloj ili kasnijoj fazi DKD (npr. sa zatajenjem bubrega i/ili masivnom proteinurijom). Oralni inhibitori FXa se široko koriste za prevenciju tromboze (Patel et al. 2011; Robertson et al. 2015). Njihova upotreba u liječenju DKD je obećavajuća opcija. Nadalje, neki PAR1 antagonisti, uključujući atopaxar i vorapaxar, mogu se koristiti u antitrombocitnoj terapiji za prevenciju akutnog koronarnog sindroma (Goto et al. 2010; Tricoci et al. 2012). Osim toga, postoji značajan napredak u razvoju PAR2 antagonista (Lim et al. 2013; Cheng et al. 2017; Jiang et al. 2018), i oni mogu biti nove terapijske opcije za liječenje pacijenata sa DKD.

Priznanja

Ovo istraživanje je podržala Gonryo Medical Foundation. Zahvaljujemo se Editageu (https://www.editage.com) za uređivanje na engleskom jeziku.

Sukob interesa Autori izjavljuju da nema sukoba interesa.

Reference

Afkarian, M., Sachs, MC, Kestenbaum, B., Hirsch, IB, Tuttle, KR, Himmelfarb, J. & de Boer, IH (2013) Bolest bubrega i povećan rizik od smrtnosti kod dijabetesa tipa 2.J. Am. Soc. Nephrol., 24, 302-308. 

Azushima, K., Gurley, SB & Coffman, TM (2018) Modeliranje dijabetičke nefropatije kod miševa.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., et al. (2009) Mišji modeli dijabetičke nefropatije.J. Am. Soc. Nephrol., 20, 2503-2512. Camerer, E., Huang, W. & Coughlin, SR (2000) Tkivni faktor i faktor X zavisna aktivacija receptora 2 aktiviranog proteazom faktorom VIIa.Proc. Natl. Akad. Sci. SAD, 97, 5255-5260. 

Chen, D. & Dorling, A. (2009) Kritične uloge trombina u akutnoj i hroničnoj upali.J. Thromb. Haemost., 7 Suppl 1, 122-126. Cheng, H., Wang, H., Fan, X., Paueksakon, P. & Harris, RC (2012) Poboljšanje endotelne aktivnosti azot oksid sintaze usporava napredovanje dijabetičke nefropatije kod db/db miševa.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., et al. (2017) Strukturni uvid u alosterijsku modulaciju receptora aktiviranog proteazom 2.

Priroda, 545, 112-115. Chung, H., Ramachandran, R., Hollenberg, MD & Muruve, DA (2013) Proteinaza-aktivirani receptor-2 transaktivacija receptora epidermalnog faktora rasta i transformirajući faktor rasta- signalni putevi receptora doprinose renalnoj fibrozi.J. Biol. Chem., 288, 37319-37331. Coughlin, SR (2005) Receptori aktivirani proteazom u hemostazi, trombozi i vaskularnoj biologiji.J. Thromb. Haemost., 3, 1800-1814. Craciun, FL, Ajay, AK, Hoffmann, D., Saikumar, J., Fabian, SL,

Bijol, V., Humphreys, BD & Vaidya, VS (2014) Farmakološko i genetsko smanjenje fibrinogena štiti od fibroze bubrega.Am. J. Physiol. Renal Physiol., 307, 

F471- 484. Cunningham, MA, Rondeau, E., Chen, X., Coughlin, SR, Hold sworth, SR & Tipping, PG (2000) Receptor aktiviran proteazom 1 posreduje u upalu bubrega zavisne od trombina, ćelijski posredovanu, u glomerulonefritisu polumjeseca.J. Exp. Med., 191, 455-462.