Molekularni mehanizmi regulacije bubrežnih progenitora: Koliko dijelova u slagalici?
Feb 24, 2022
sažetak: Bubrezimiševa, pacova i ljudi poseduju progenitore koji održavaju svakodnevnu homeostazu i učestvuju u endogenim regenerativnim procesima nakon povrede, zahvaljujući svojoj sposobnosti da se razmnožavaju i diferenciraju. U glomerularnom i tubularnom odjeljku nefrona, konzistentne studije su pokazale da dobro okarakterisane, različite populacije progenitornih ćelija, lokalizovane u parijetalnom epitelu Bowmanove kapsule i rasute u proksimalnim i distalnim tubulima, mogu generisati ćelije specifične za segment u fiziološkim uslovima. i nakon povrede tkiva. Međutim, defektni ili abnormalni regenerativni odgovori ovih progenitora mogu doprinijeti patološkim stanjima. Molekularne karakteristikebubrežniprogenitori su opsežno proučavani, otkrivajući da brojni klasični i evolucijski očuvani putevi, kao što su Notch ili Wnt/-catenin, igraju glavnu ulogu u regulaciji stanica. Drugi, kao što su retinoična kiselina, renin-angiotenzin-aldosteron sistem, TLR2 (Toll-like receptor 2) i leptin, takođe su važni u ovom procesu. U ovom pregledu sumiramo mnoštvo usmjeravanja molekularnih mehanizamabubrežniprogenitorski odgovori tokom homeostaze i nakon togapovreda bubrega.Na kraju ćemo istražiti kako jednoćelijsko sekvenciranje RNK može donijeti karakterizacijububrežnipreteče na sledeći nivo, dok poznavanje njihovog molekularnog potpisa dobija na važnosti u klinici.
Ključne riječi:bubrežni progenitori; molekularni mehanizmi; povreda bubrega; jednoćelijsko RNK sekvenciranje; molekularni potpis
CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BOLESTI BUBREGA/BUBREGA
Uvod Predloženi su mehanizmi endogene regeneracije i popravke za nekoliko organa sisara [1]. Klasični regenerativni organi, kao što su gastrointestinalni trakt i koža, opsežno su proučavani tokom godina i otkrili su glavnu ulogu endogenih progenitora [2]. U crijevima crijevne matične stanice održavaju svakodnevnu homeostazu, dok su različite matične/progenitorske stanice zadužene za brze procese popravke nakon ozljede [2]. Isto tako, epidermalne matične ćelije formiraju heterogeni pul matičnih ćelija koje učestvuju u epidermalnoj homeostazi, kao iu popravci tkiva nakon ranjavanja [3]. Odrasla osobabubregje organ sa niskim ćelijskim prometom i obdaren progenitorima sposobnim za proliferaciju i diferencijaciju [4,5]. Ova vrijedna nekretnina omogućava istraživačima i kliničarima da razmišljaju o novim terapijskim putevima za obnovufunkciju bubreganakon povrede. Ovdje predlažemo pregled molekularnih mehanizama koji se odvijaju u glomerularnim i tubularnimbubrežniprogenitori u fiziološkim i patološkim stanjima (Slika 1) i o tome kako bi disregulacija ovih puteva mogla biti uzrokbolest bubrega. Takođe ćemo ispitati kakobubrežniprogenitori se mogu dalje okarakterizirati korištenjem tehnologije sekvenciranja RNK jedne ćelije (scRNAseq) i kliničke važnosti molekularnog potpisa ovih stanica.
Renal Progenitors
Bubrežne progenitore su otkrili Sagrinati et al. u ljudskombubrezi, na osnovu ekspresije markera matičnih ćelija CD133 i CD24, u odsustvu ili niskoj ekspresiji markera diferencijacije [6,7]. CD133 plus CD24 plus ćelije su lokalizovane na urinarnom polu Bowmanove kapsule, kao i raštrkane duž tubularnog kompartmmta nefrona među diferenciranim tubularnim ćelijama [6]. Nekibubrežniprogenitori, uključujući i one lokalizirane u Bowmanovoj kapsuli i podskup onih koji su raspršeni duž tubula, također eksprimiraju CD106 (koji se također naziva adhezioni molekul vaskularnih stanica 1, VCAM1), dok većina progenitora lokaliziranih duž tubula ne [6, 8]. Ove fenotipske dCfference odražavaju različite funkcionalne kapacitete; zaista, ćelije CD133 plus CD24 plus CD106- razbacane duž tubulusa pokazuju funkcionalne karakteristike tubularnih progenitora, dok su CD133 plus CD24 plus CD106 plus parijetalne epitelne jegulje (PEC) multipotentne [6]. Osim toga, podskup CD1 33 plus CD24 plus CD1 06 plus progenitori lokalizirani blizu distalnog pola Bowmanove kapsule i koji eksprimiraju podokaliksin mogu generirati samo podocite [6]. Sve u svemu, ova zapažanja konfigurišu hijerarhijsku linijububrežnipreci unutarbubregkoji podsjeća na hemopoetski sistem [9]. PEC sa sličnim progenitorskim karakteristikama i anatomskom lokalizacijom također su identificirani kod miša i pacovabubrezi[4,10,11]. Genetsko označavanje PEC u transgenskoj inducibilnoj liniji miševa pokazalo je da PEC migriraju na glomerularni čuperak i diferenciraju se u podocite kod adolescentnih miševa [11]. U novije vrijeme, Pax2 je identificiran kao marker za mišabubrežniprogenitori, i stvaranje inducibilnog mišjeg modola za praćenje loze Pax2 plus stanične populacije omogućilo je da se pokaže diferencijacijabubrežniprogenitori lokalizovani među PEC u podocitima tokom postnatalnog rasta glomerula [4]. Dalja istraživanja su pokazala da jukstamedularni i kortikolni glomeruli imaju različit broj Pax2 plus progenitora, pri čemu kortikalni imaju dvostruko više Pax2 plus progenitorskih glomerulnih podocita u zdravim uslovima [12]. Kod odraslih pacovabubrezi, nezrele ćelije koje eksprimiraju adhezioni molekul neuralnih ćelija (NCAM) i marker progenitornih ćelija CD24 su opisane među epitelnim ćelijama koje oblažu Bowmanovu kapsulu štakora [10].
Genetsko označavanje Pax2 plus progenitora Bowmanove kapsule miševa omogućilo je da se pokaže da se ovi progenitori diferenciraju u podocite u modelima fokalne segmentalne glomeruloskleroze (FSGS), a njihov odgovor na ozljedu određuje ishod glomerularnih poremećaja, dodatno potvrđujući njihovu ulogu kao podocita. preci [4,12]. Nedavno, koristeći model transgenog miša u kojem su podociti označeni GFP-om (zelenim fluorescentnim proteinom), a PEC-ovi istovremeno označeni sa tdTomato-om, Kaverina i kolege također su pružili jake dokaze da PEC-ovi služe kao izvor novih podocita kod odraslih miševa nakon ozljede. Ove ćelije su ko-ekspresirale dvije fluorescentne oznake, stekle markere podocita i pokazale primarne, sekundarne i tercijarne procese stopala [13]. Abnormalni progenitorski odgovor na ozljedu također može doprinijeti glomerularnim poremećajima [4,10,14,15]. Zaista, u određenim uslovima, kod ljudi, miševa i pacova, pokazalo se da haotična migracija i proliferacija progenitornih ćelija Bowmanove kapsule doprinosi formiranju polumjeseca i glomerularnim ožiljcima [4,10,14]. Studije o ljudimabubrežnibiopsije su u skladu s konceptom da proliferirajući progenitori stvaraju hiperplastične lezije u polumjesecnoj i kolapsirajućoj glomerulopatiji [14], a slični rezultati su dobijeni i kod štakora [10]. Kod miševa, praćenje loze PEC-a pokazalo je da njihova proliferacija dovodi do značajnog povećanja broja ćelija unutar polumjeseca mišjeg nefrotoksičnog serumskog nefritisa i kolapsirajuće glomerulopatije [16] i formiranja sklerotičnih lezija i depozicije ekstracelularnog matriksa u FSGS [15]. Nedavno je specifično genetsko praćenje progenitora među PEC-ovima pokazalo njihovu uključenost u stvaranje hiperplastičnih glomerularnih lezija koje bi se mogle zamisliti kao neuspjeh u regeneraciji podocita nakon ozljede [4]. Iz svih ovih studija sada je to jasnobubrežniprogenitori lokalizovani među PEC-ovima reaguju na povredu podocita, pokrećući regenerativni program, ali neefikasan ili prekomeran odgovor može dovesti do toga da funkcionalno tkivo postane tkivo nalik na ožiljak sastavljeno od ćelija i neorganizovanog ekstracelularnog matriksa. Stoga, poznavanje mehanizama koji pokreću ispravan proliferativni i diferencijativni odgovorbubrežniprogenitori tokom homeostaze i nakon ozljede su od ključne važnosti i mogu omogućiti identifikaciju navodnih modulatora kako bi se povećao regenerativni potencijalbubrežnipreci.
Regulatori glomerularne progenitorne fiziologije: Kada orkestar ugađa melodiju
Koji signalni putevi reguliraju mirovanje glomerularnih progenitora, proliferaciju i diferencijaciju prema podocitima u zdravihbubrezi? Studije o nefrogenezi su pokazale da aktivacija -catenin/Wnt signalizacije predstavlja ključni korak koji pokreće diferencijaciju PEC u podocite tokom razvoja [17,18]. Zaista, delecija Ctnnb1 (-catenin 1) u PEC-ima kod miša s uslovnim nokautiranjem u kasnoj fazi tijela u obliku slova S izazvala je glomerularne anomalije i zamjenu PEC-a u Bowmanovim kapsulama s dobro diferenciranim podocitima. Praćenje nefrogeneze kod embrionalnih miševa s kondicionim izbacivanjem katenina otkrilo je da su ovi "parietalni podociti" izvedeni iz ćelija prekursora u parijetalnom sloju tijela u obliku slova S direktnim prebacivanjem loze. Ovi nalazi pokazuju da je signalizacija -catenin/Wnt potrebna za pravilnu diferencijaciju i sazrijevanje PEC-a u podocite [17]. WT1, glavni regulator ovog procesa [19], također je snažan inhibitor -catenin/Wnt signalnog puta [18]. Studije sprovedene u mirnim PEC-ovima su pokazale da je ekspresija WT1 potisnuta visokim nivoima Pax2 i ekspresijom visokih nivoa mikroRNA-193a (miR-193a) [20]. Kada PEC smanjuju ekspresiju miR-193a, to omogućava pojačanu regulaciju WT1, koji potiskuje signalizaciju -catenin/Wnt i indukuje diferencijaciju PEC u podocite. Nedavni in vitro rezultati pokazali su da apolipoprotein L1 (APOL1) također reguliše PEC molekularni fenotip kroz modulaciju ekspresije miR193a i da APOL1 i miR193a dijele recipročnu povratnu vezu [21]. Zaista, u sistemu kulture, diferencijacija PEC u podocite je bila praćena smanjenjem ekspresije miR-193a. Slično, supresija miR-193a je poboljšala ekspresiju APOL1 [21]. Budući radovi bi se trebali pozabaviti da li ova os APOL1–miR-193a funkcionira na sličan način in vivo kao što radi in vitro u relevantnim transgenim modelima miševa i kod ljudibubrezi. Zanimljivo je da je APOL1 gen osjetljivosti, s genetskim varijantama koje povećavaju vjerovatnoću razvoja podocitopatija [22].
Kontrola odluke o ćelijskoj sudbini i ćelijske proliferacije u mnogim različitim sistemima se upravlja putem integrisane signalizacije Wnt i Notch signalnih puteva [23]. Lasagni et al. prijavio da je ububrežniprogenitori lokalizovani u Bowmanovoj kapsuli, Notch aktivacija promoviše ulazak u S-fazu ćelijskog ciklusa i naknadnu mitozu sve dok ne budu u nediferenciranom stanju [24]. Međutim, smanjena regulacija Notch puta tokombubrežniProgenitorna diferencijacija je izazvala stvaranje podocita sa abnormalnim sadržajem DNK i njihovu smrt usled mitotičke katastrofe [24,25]. Nedavni rezultati sugeriraju da CXCL12 izveden iz podocita (CXC motiv hemokinski ligand 12) inhibira Notch signalizaciju, održavajući tako mirovanje progenitora podocita [12]. Smanjenje regulacije zareza povezuje se sa povećanjem regulacije inhibitora ćelijskog ciklusa p21, p27 i p57 i smanjenjem ciklina D1 [24], dajući podocitu karakteristike postmitotične, neproliferativne ćelije. CXCL12-posredovani mehanizam povratne sprege podocit-renalni progenitor također ograničava regeneraciju podocita nakon glomerularne ozljede [12]. Zaista, koristeći praćenje loze Pax2 plusbubrežniprogenitori kod miševa sa Adriamicin-indukovanom nefropatijom, istraživači su pokazali da blokada CXCL12 potiče formiranje de novo podocita i ublažava glomerulosklerozu [12].
CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI FUNKCIJU BUBREGA/BUBREGA
Kao poboljšanjebubrežnidiferencijacija progenitora u podocite može predstavljati atraktivnu terapijsku strategiju za promicanje remisije glomerularnih poremećaja, provedeno je nekoliko studija kako bi se identificirali spojevi koji se razlikuju. Retinoična kiselina (RA) su derivati vitamina A sa utvrđenim prednostima u liječenju različitih karcinoma [26]. Takođe se pokazalo da štiti od RApovreda bubregau više eksperimentalnih modelabolest bubrega,uključujući bolest minimalnih promjena, membranoznu nefropatiju, FSGS, nefropatiju povezanu s virusom humane imunodeficijencije (HIV) (HIVAN) i lupus nefritis [27]. Brojne studije su naglasile ulogu RA u diferencijaciji podocita in vitro [28,29], a koristili smo RA u mediju stanične kulture za promocijububrežnidiferencijacija progenitora prema liniji podocita [7]. Zanimljivo je da bi izlaganje albuminu, koji vezuje RA sa visokim afinitetom, tokom in vitro kultura moglo inhibiratibubrežnidiferencijacija progenitora prema podocitima sekvestriranjem RA. In vivo, izvijestili smo da je RA oslobođen unutar Bowmanovog prostora nakon glomerularne ozljede i zaustavljanje endogene sinteze RA u modelu fokalne segmentne glomeruloskleroze pogoršalo albuminuriju, glomerularnu ozljedu i mortalitet [30]. Egzogena primjena RA, neutralizirajući sekvestrirajuću aktivnost albumina, omogućila je regenerativni odgovorbubrežniprogenitori, uspostavljanje povećanja broja podocita i poboljšanjebubrežna funkcija[30]. Nedavni rezultati Lasagnija et al. [4] su potvrdili hipotezu da bi farmakološki pristupi koji povećavaju reakciju podocita na signalizaciju RA ublažili progresiju eksperimentalnogpovreda bubrega. Zaista, in vitro tretmanbubrežniprogenitori sa RA u prisustvu 6-bromo-indirubin-30 -oksima (BIO), inhibitora kinaze glikogen sintaze 3 (GSK3), izazvali su snažnu diferencijaciju ljudskihbubrežniprogenitore prema podocitima kroz aktivaciju transkripcione aktivnosti RA-responsive elements (RARE) transkripcione aktivnosti, tj. povećanjem osjetljivosti renalnog progenitora na diferencirajuće efekte endogenog RA. Poboljšanje diferencijacije bubrežnih progenitora u podocite korištenjem BIO u mišjem modelu FSGS-a rezultiralo je važnim efektom na bolest, povećavajući remisiju bolesti kod tretiranih miševa. U progresivnom stadijumu mišjeg modela dijabetesa tipa 2 povezanog sa gojaznošću, BIO kao dodatak inhibiciji dualnog renin-angiotenzin sistema (RAS)/transporter natrijum-glukoze (SGLT)-2 sa metforminom, ramiprilom i empaglifflozinom ublažio je pad glomerularne fifiltracije (GFR) daljnjim smanjenjem glomeruloskleroze, povećanjem broja podocita kroz održavanje specijalizacije, kao i indukcijom de novo diferencijacije od podocitnih progenitora i poboljšanjem gustine fifiltracionog proreza [31].
Endlich et al. pokazao ulogu Dach1 (homolog jazavčara 1) u određivanju sudbine ćelije PEC u podocite i za pravilnu funkciju podocita. Podociti izražavaju visoke nivoe Dach1 in vivo i in vitro, dok PEC izražavaju veoma niske nivoe Dach1. Autori su otkrili da indukcija Dach1 ekspresije u PEC značajno povećava regulaciju podocit-specifičnih proteina sinaptopodina i WT1. Zanimljivo je da je Dach1 dio regulatorne mreže Eya-Six-Hox-Pax, a regulacija ekspresije sinaptopodina bila je praćena istovremenom smanjenjem ekspresije Pax2 [32].
Guhr et al. analizirao kojim mehanizmimabubrežniprogenitori održavaju potencijal ekspresije proteina podocita u patofiziološkim uslovima i pokazali su da sadrže aktivirani ubikvitin-proteasomski sistem (UPS) koji dovodi do brze degradacije novosintetizovanih proteina specifičnih za podocite [33]. S druge strane, UPS održava identitet podocita regulacijom nivoa proteina specifičnih za podocite, kao što su proteini koji vežu aktin - aktinin 4 (ACTN4) i sinaptopodin (SYNPO), transkripcijski faktor Wilmsov tumor 1 (WT1), član porodice stomatina podocin, protein dijafragme proreza nefrin, adapter protein NCK1 i aktivirana protein kinaza Cλ (PKCλ) [33]. UPS aktivnost je stoga važna determinanta fenotipova glomerularnih ćelija i statusa diferencijacije.Dobro je poznato da je ububreg,mehanička sredina je podvrgnuta modifikacijama u utvrđenim modelima glomerularnih bolesti i može uticati na diferencirano stanje brojnih tipova ćelija, uključujući podocite [34]. Nedavno smo analizirali utjecaj krutosti podloge nabubrežniprogenitorsko ponašanje, što pokazuje da je, barem in vitro, fenotip čovjekabubrežniprogenitors je u velikoj mjeri ovisan o Youngovom modulu supstrata, koji je mjera krutosti materijala definirana kao omjer naprezanja i naprezanja, pri čemu tvrđi supstrati potiču proliferaciju i migraciju bubrežnih progenitora. Krutost podloge modulira i kapacitetbubrežniprogenitori da se diferenciraju prema podocitima, pri čemu je Youngov modul od 12 kPa optimalan među analiziranim. Koristeći hemijske i genetske inhibitore, pokazali smo da je aktivnost Rho kinaze (ROCK) potrebna za posredovanje u efektima ukočenosti nabubrežniproliferacija progenitora, migracija i diferencijacija [35]. Smanjena krutost glomerula je uobičajena karakteristika mnogih oblika glomerularne ozljede, uključujući FSGS [34,36], što ukazuje na važnu ulogu ROCK-a iubolest bubrega.
Inhibitori renin angiotenzin aldosteronskog sistema (RAAS-I) su lekovi efikasni u usporavanju progresijebolest bubregakroz razne akcije. Mehanizmi odgovorni za terapijske efekte ovih lijekova, kao i njihovbubrežnistanične mete, uglavnom su proučavane na nekoliko životinjskih modela ljudibolest bubrega. Nedavni podaci su pokazali da oni također mogu ostvariti svoje blagotvorne učinke promocijombubrežnidiferencijacija progenitora u podocite. Zaista, u modelu glomerularne ozljede kod štakora, liječenje ACE-I izazvalo je smanjenje proliferacije progenitora, smanjenje formiranja polumjeseca i izbjeglo progresiju ka glomerulosklerozi [10]. Stoga je umjerena aktivacija progenitornih stanica lijekovima vratila normalnu glomerularnu arhitekturu [10]. Zanimljivo je da je ekspresija receptora angiotenzina (Ang) II, AT1, bila ograničena na rijetke CD24 plus PEC kod normalnog čovjeka.bubreziali je pojačan u hiperplastičnim lezijama [37], što ukazuje na doprinos puta Ang II/AT1 receptora u promicanju abnormalnihbubrežnimigracija progenitora i proliferacija kod proliferativnih bolesti [37]. U skladu s tim, kod pacijenta zahvaćenog CGN (polumjesecni glomerulonefritis), ACE-I terapija je povezivala regresiju hiperplastičnih lezija i normalizirala ekspresiju AT1 receptora nabubrežnipreci. Ovi rezultati pružaju još jedno objašnjenje korisnih efekata uočenih nakon tretmana blokatorom receptora angiotenzina II (ARB). Slično, liječenje ARB-om je poboljšalo ishod u modelu mezangijalnog proliferativnog glomerulonefritisa kod štakora, izazivajući povećanje broja PEC-a koji eksprimiraju markere matičnih stanica [38].
Povrede podocita smatraju se važnim faktorom koji doprinosi dijabetičarimabolest bubreganapredovanje prema završnoj fazibolest bubrega[39–41]. Suganami et al. prijavio prevenciju i preokretpovreda bubregaprimjenom leptina na životinjskim modelima dijabetičke nefropatije [39]. Nedavno su Pichaiwong et al. pokazali su da bi zamjena leptina mogla preokrenuti strukturne i funkcionalne parametre uznapredovale dijabetičke nefropatije kod BTBR ob/ob miša s nedostatkom leptina [41]. Konkretno, liječenje leptinom, ali ne i RAAS-I, rezultiralo je značajnim povećanjem gustine i broja podocita i povećanjem WT1-pozitivne proliferirajuće PEC. Mehanizmi koji leže u osnovi ovog procesa su dalje ocrtani u naknadnom radu, gdje su pokazali da dvostruki tretman ob/ob miševa s deficijencija leptina sa selektivnim antagonistom receptora endotelina-1 tipa A (ETAR) u kombinaciji sa RAAS inhibicijom je doveo do poboljšanja fenotipa [40], karakteriziranog aktivacijom PEC-a i povećanim brojem podocita. Ovi rezultati pružaju indirektan dokaz da PEC mogu biti potencijalni rezervoar za obnavljanje izgubljenih podocita i da diferencijativni kapacitet PEC-a može biti ključni element za regresiju dijabetičke nefropatije koja bi mogla biti farmakološki modulirana.
Regulatori glomerularnih progenitora u patologiji: kada je orkestar neusklađenDokbubrežniProgenitori mogu potaknuti regeneraciju podocita nakon ozljede [4], također mogu uzrokovati ekstrakapilarne proliferativne lezije ili polumjesece koji su obilježje i upalnih i neinflamatornih glomerularnih bolesti [42]. Zaista, dokazi u eksperimentalnim modelima [15] i ljudskim biopsijama ukazuju na to da se polumjeseci sastoje odbubrežniprogenitori [14] koji abnormalno pomjeraju svoje reakcije sa reparativnih na ozljede. Nije potpuno shvaćeno koji su faktori odgovorni za naginjanje ravnoteže. CGN je najbolje okarakterisana bolest u kojojbubrežnipreci su glavni krivci. Ćelijski polumjesec je tipična morfološka promjena uočena u CGN. Definiše se kao višeslojne akumulacijebubrežniprogenitori i drugi tipovi ćelija unutar Bowmanovog prostora. Posljedično, začepljuje urinarni izlaz i protok primarnog urina, a kasnije je oštećen nefron. Puknuće glomerularnih kapilara kod bolesti polumjeseca dovodi do izlaganjarenal progenitori visoke koncentracije plazme koja dramatično povećava proliferaciju ljudibubrežniprethodnici u kulturi [43]. Nekoliko komponenti plazme može objasniti formiranje polumjeseca, ali trenutno postoje konzistentni podaci samo za aktivaciju fifibrinogena, člana aktivirane koagulacione kaskade tokom vaskularnih ozljeda. Nedostatak fifibrinogena ili fifibrinolize sprječava formiranje polumjeseca kod nekoliko modela glodara [43,44].
Kolapsirajuća nefropatija i pseudokrescenti također potiču izbubrežnipreci [14]. Za razliku od polumjeseca, predloženo je da pseudopolumjesi potiču izbubrežniprogenitori kao neregulirani odgovor na masivno i brzo odvajanje podocita koje se javlja u određenim stanjima direktne ozljede podocita (kao što je izloženost određenim lijekovima, imunološki posredovani poremećaji ili infekcije koje direktno ciljaju podocit) koji se javljaju u odsustvu upalnih komponenti i dovode do kapilarni kolaps [22,45]. Ove lezije se takođe često primećuju kod virusnih glomerulopatija, kao što su HIV- i parvovirus-nefropatija [22]. Kod ovih virusnih glomerulopatija, interferon (IFN-)- i IFN- ne samo da pokreću lokalnu upalu unutar glomerula, već djeluju i na PEC-ove i podocite, pri čemu IFN- inhibira migraciju PEC-a i oba potiskujebubrežnidiferencijacija progenitora u podocite in vitro [46]. In vivo, u modelu Adriamicin nefropatije, injekcija IFN-a ili IFN-a pogoršavala je proteinuriju i glomerulosklerozu [46]. Nedavno je opisan kolaps FSGS kod pacijenata nedavnog afričkog porijekla s visokorizičnim genotipom APOL1 i zaraženim teškim akutnim respiratornim sindromom koronavirusom 2 (SARS-CoV-2) [47,48]. Predloženo je da SARS-CoV-2 može direktno inficirati podocit [49] i/ili pokrenuti upalnu kaskadu koja uključuje aktivaciju interferon-hemokinskog puta, koji zauzvrat stupa u interakciju sa genom varijante APOL1 [ 50]. Kao što je gore navedeno,bubrežnidiferencijacija progenitora u podocite povezuje se s ekspresijom APOL1 i stoga može biti uključena u nefropatiju povezanu s korona virusom 2019. (COVID-19).
Nekoliko nedavnih studija naglasilo je kritičnu ulogu za de novo ekspresiju CD9 i, kasnije, CD44 kao patogenog prebacivanja PEC-a iz mirnog u aktivirani fenotip u CGN i FSGS [16,51,52], potvrđujući patogenu ulogu PEC-a u ovim bolestima i nudi nove molekularne ciljeve za terapiju glomerularnih bolesti. U prilog ovoj ideji, Kaverina i dr. su pokazali da PEC gube ekspresiju CD44 kada se diferenciraju u podocite u ozlijeđenim glomerulima starih miševa, sugerirajući da povećanje CD44 PEC-a ne predstavlja regenerativnu već patološku tranziciju [53]. U FSGS-u se pokazalo da CD44 ima važnu ulogu u migraciji ćelija prema oštećenoj barijeri fifiltracije, gdje oštećeni podociti pojačavaju regulaciju faktora inhibicije migracije (MIF) i faktora 1 iz strome ćelija (SDF1) koji stimuliraju ekspresiju CD44 i CD{{12} }posredovana migracija [54]. Dodatno, PEC-ovi su proizveli i izoforme proteina ekstracelularnog matriksa koji su izvedeni iz PEC-a i za podocite na način zavisan od CD44- [55]. Konačno, studija praćenja loze PEC-a sugerira da CD44 nije učestvovao u tomebubregregeneraciju kroz diferencijaciju u podocite i učestvovao je samo u profibrotičnom putu [56].
Tubular Progenitors
Renalprogenitori iz parijetalnog epitelnog sloja Bowmanove kapsule mogu potencijalno regenerirati proksimalne tubularne epitelne stanice na glomerulotubularnom spoju [57]. Međutim, tubularni progenitori rasuti u proksimalnim i distalnim tubulima postoje i kod ljudi [6,58–60] i kod miševa [5,61–63] i povećavaju se nakon ozljede tubula kod pacijenata s akutnim ili kroničnim oštećenjem tubula [6 ]. Kumar et al. izvršio praćenje loze rijetkih ćelija koje eksprimiraju Sox9- u proksimalnom tubulu i identificirao ih kao pretpostavljenu tubulnu progenitorsku populaciju uključenu u postakutnepovreda bubrega(AKI) oporavak [64]. Sox9 je faktor transkripcije koji, ububregrazvoj, kontroliše grananje epitela i eksprimira se u prethodnicima nefrona [64,65]. Zanimljivo, kada je Sox9 izbačen iz S1 i S2 segmenata, sporiji oporavak fiziološkogbubrežne funkcije, pojačana ozljeda tubula, kao i povećanabubrežnipojavila se fifibroza [64]. Nakon parcijalne nefrektomije, Sox9 plus ćelije proliferiraju i stvaraju epitelne ćelije proksimalnog tubula, Henleove petlje, distalnog tubula, sabirnog kanala i parijetalnog sloja glomerula [66]. Nedavno su Lazzeri et al. pružio je dokaz da tubularni progenitori prolaze kroz mitozu i zamjenjuju otprilike polovinu nepovratno izgubljenih tubularnih ćelija tokom AKI [5]. Praćenjem loze Pax2 plus ćelija u mišjem modelu tubularne povrede, identifikovali su tubularne progenitore kao posebnu subpopulaciju tubularne ćelije koja je bila otporna na smrt i pokazala visoku klonogenu aktivnost, što je dovelo do stvaranja dugih segmenata tubula [5].
Regulatori fiziologije tubularnog progenitora: Polifoni hor
Čovjekbubrežniprogenitori eksprimiraju B limfom Mo-MLV (Moloney virus mišje leukemije) insercioni region 1 (Bmi-1) [57]. Bmi-1 je član porodice transkripcionih represora polycomb. Uključen je u regulaciju ćelijskog ciklusa i starenje matičnih ćelija endogenih za različite organe, kao što su prostata, tanko crijevo i pluća [67–70]. Ububrezi, BMI-1 nivoi su se brzo povećali nakon ozljede na mišjem modelu AKI [71]. Ovi nalazi ukazuju na učešće Bmi-1 izraženog u tubularnim progenitorima ububrežniregeneracija. Zaista, Lv et al. su pokazali da je akutna tubularna nekroza dovela do povećanja Bmi-1 i naknadne mobilizacije tubularnog progenitora kod miševa divljeg tipa, dok tubularni progenitori nisu bili mobilizirani kod Bmi-1 nokaut miševa [72]. Bmi-1 nokaut miševi su pokazali jakbubrežnifenotip, uključujući intersticijalnu fifibrozu, tubularnu atrofiju i teškububrežnidisfunkcija, sa smanjenom proliferacijom ćelija, povećanom ćelijskom apoptozom i starenjem i inflamatornom ćelijskom infitracijom [72,73]. U nedavnoj studiji, Zhou et al. dodatno razjasnio ulogu Bmi-1 ububrežnirodonačelnici, pokazujući da je Bmi-1 sačuvao samoobnavljanje i postojanostbubrežniprogenitori održavajući redoks ravnotežu i sprečavajući zaustavljanje ćelijskog ciklusa, kroz inhibiciju reaktivnih vrsta kiseonika (ROS), p16 i p53 [74].
Još jedan važan molekul uključen u regulaciju tubularnog progenitora je Toll-like receptor 2 (TLR2), ili CD282, evolucijski konzervirani membranski protein koji igra važnu ulogu u prepoznavanju patogena i aktivaciji urođenog imuniteta. TLR2 djeluje kao senzor ozljede tkiva kroz detekciju molekula molekularnih uzoraka povezanih s oštećenjem (DAMP) koje oslobađaju oštećena tkiva. Aktivacija TLR2 dovodi do aktivacije nizvodnih faktora transkripcije koji regulišu ekspresiju gena za preživljavanje ili proinflamatornih citokina i hemokina [75–77]. Sallustio et al. pokazali su da tubularni progenitori eksprimiraju TLR2, čija stimulacija agonistima koji oponašaju medijatore upale ili DAMP inducira masivno lučenje monocitnog kemoatraktantnog proteina-1 (MCP-1), interleukina 6 (IL-6), interleukin 8 (IL-8) i komponenta komplementa C3 putem aktivacije NF-κB (nuklearni faktor kapa-pojačivač lakog lanca aktiviranih B ćelija) [59]. Štaviše, TLR2 stimulacija je modulirala brzinu proliferacije i kapacitet diferencijacije tubularnih progenitora, što ukazuje na važnu ulogu ububrežnipopravak [59]. Nastavne studije iste grupe identifikovale su različite skupove miRNA specifično eksprimiranih u tubularnim progenitorima [78]. Među njima, miR-1915 i miR-1225-5p su regulisali ekspresiju CD133 i PAX2, kao i TLR2. Sallustio et al. zatim secirao mehanizme oporavka nakon AKI i otkrio bitnu ulogu za TLR2 ububrežniregeneracija [79]. Ustanovili su da, nakon ozljede, TLR2 otkrivanje oštećenja dovodi do lučenja inhibina-A i dekorina od strane tubularnih progenitora, koji zauzvrat pospješuju regeneraciju tubula kroz proliferaciju stanica [79]. Ova dva citokina pripadaju TGF- (transformirajući faktor rasta-) signalnom putu i uključeni su u regulaciju ćelijskog ciklusa, povećanje ćelijske proliferacije i inhibiciju apoptoze [80-84].
Ekspresija molekula iz Wnt puta je prijavljena kod odraslihbubrežniprogenitori kod miševa [85] i ljudi [86]. Koristeći mišji model praćenja loze, Rinkevich et al. pokazalo da, kako tokom homeostaze, tako i nakon povrede, odrasli sisarbubrezipodvrgnuti segmentno-specifičnoj klonskoj ekspanziji iz ćelija koje potiču od prekursora koji reaguju na WNT [63]. Oni su predložili da sposobnost odgovora na WNT signale odabire ćelije koje će na kraju izvršiti robusnu klonsku ekspanziju. Studije u SIX2 plus izvedene iz urinabubrežniprogenitori su pokazali da aktivacija WNT puta inhibicijom GSK3 inducira diferencijacijububrežnipreci u bubrežniepitelne proksimalne tubularne ćelije [87]. Pored toga, Wnt3 je pokazao pro-regenerativne efekte i bio je pojačan u CD133 plusbubrežniprogenitori u in vitro modelu povrede cisplatinom [88]. U ovoj studiji, autori su otkrili funkcionalnu ulogu samog CD133 u obnavljanju bubrežnih tubula kroz održavanje proliferativnog odgovora i kontrolu starenja djelujući kao permisivni faktor za signalizaciju -katenina, sprječavajući njegovu degradaciju u citoplazmi [88]. U zebricibubrezi,oštećeni tubuli su zamijenjeni novim nefronima izbubrežniprogenitori koji eksprimiraju Wnt receptor frizzled9b i transkripcijski faktor lef1. Nakon ozljede, ekspresija Wnt liganada Wnt9a i Wnt9b inducirana je kod ozlijeđenihbubrezina mjestima gdje progenitorske ćelije formiraju nove nefrone [89]. Ovi rezultati sugeriraju da je bitna uloga Wnt/frizzled signalnog puta ububregregeneracija je visoko očuvana među vrstama.
CISTANCHE ĆE POBOLJŠATI BOLESTI BUBREGA/BUBREGA
Kao što je ranije spomenuto, Notch signalizacija je evolucijski očuvan put koji ima ključnu ulogupovreda bubregai popravak [24,90–93], posebno tokom AKI [94,95]. Kang et al. pokazao da Sox9 plusbubrežniprogenitori su izrazili visoke nivoe Notch-a, a prekomjerna ekspresija intracelularnog domena Notch1 (NICD1) u Sox9 plus populaciji je poboljšalabubrežnihistologija u modelu AKI induciranog folnom kiselinom [62]. Ma et al. izvijestili su da je aktivacija Sox9 plus bubrežnih progenitora, čija je uloga bitna ububregpopravka, posredovana je Notch stazom, potvrđujući prethodni izvještaj da se nivoi ekspresije Notch1-3, Jagged1/2, Dll4 i Sox9 povećavaju nakon ishemijsko-reperfuzijske ozljede (IRI) [66]. Zaista, u drugim organima kao što je pankreas, aktivacija Sox9 modulira Notch put regulacijom Hes1 kako bi održao zbir progenitorskih ćelija [96]
Pokazalo se da se nekoliko lijekova poboljšavabubregregeneraciju, a među njima inhibitori histon deacetilaze (HDAC) (HDACis) mogu biti obećavajuća terapijska opcija za liječenje AKI [97–102]. HDAC formiraju grupu enzima uključenih u višestruke ćelijske procese uklanjanjem acetilne grupe iz histonskih ili nehistonskih proteina [103]. Marumo i dr. prijavili smanjenje aktivnosti HDAC5, povećanu acetilaciju histona i reaktivaciju koštanog morfogenetskog proteina 7 (BMP-7) u proksimalnim tubularnim stanicama tokom faze oporavka nakonbubrežniIRI [104]. Ova zapažanja sugeriraju da bi HDACis mogao ispoljiti svoje blagotvorno djelovanje nabubrežnioporavak kroz povećanu ekspresiju BMP-7, proteina koji održava bubrežni progenitorski bazen u nediferenciranom statusu tokombubregrazvoj [105]. Zanimljivo je da je tretman HDACis-om proširiobubrežniPopulacija progenitornih ćelija u zebrice [106]. U modelu nefrotoksičnog serumskog nefritisaglomerulonefritis kod miševa, aktiviran tretman trihostatinom A (TSA).bubregćelije bočne populacije (SD) [107]. SD ćelije čine podskup ćelija sa višelinijskim potencijalom i poznatim renoprotektivnim svojstvima koja ublažavaju hroničnebolest bubrega(CKD) kroz povećanje BMP-7 ekspresije [107]. Koristeći pristup praćenja loze opisan gore, Lazzeri et al. pokazalo je da tretman sa dva široko korištena HDAC-a, TSA i 4-fenilbutiratom (4-PBA), dovodi do proliferacije Pax2 plus progenitora, posljedično izbjegavajući razvoj fifibroze tkiva i CKD [5]. Razvoj selektivnih HDACis, sa povećanom efikasnošću i manje toksičnosti, bi se poboljšaobubregoporavak kroz tubularne progenitorne proliferacije. Treba napomenuti da su HDACis pokazali korisne terapeutske efekte u brojnim eksperimentalnim modelimabolesti bubregaosim AKI, uključujući glomerulosklerozu, tubulointersticijsku fifibrozu, glomerularnu i tubulointersticijsku upalu, lupus nefritis, policističnebolest bubregaibubrežnićelijskog karcinoma (RCC), kako je pregledano u [108]. Nekoliko HDAC je trenutno u fazi 1 ili 2 ispitivanja za liječenje RCC i oštećenja bubrega (clinicaltrial.org).
Regulatori tubularnih progenitora u patologiji: hor Cacophonus
Biološke i molekularne karakteristikebubregrak to sugerišebubrežnipreci bi mogli biti u poreklu razvoja različitihbubregvrste tumora. U nedavnoj studiji, Peired et al. pokazao taj ljudskibubrežniProgenitori koji su prekomjerno eksprimirali NICD1 imali su povećani proliferativni kapacitet i formirali aberantnu mitozu u 2D kulturama i mogli su stvoriti masu sličnu tumoru u 3D kulturama [8]. Slično, Pax2 plusbubrežniprogenitori koji prekomerno eksprimiraju NICD1 nakon transgenske indukcije kod odraslih miševa ili nakon IRI bili su izvor papilarnih adenoma i RCC [8]. Kao potvrdu ovog nalaza, tretman koji blokira endogenu aktivaciju NOTCH1 izazvanu AKI doveo je do razvoja manjeg broja tumora [8]. Nedavno su dvije studije sugerirale da angiomiolipomi potiču od multipotentabubregepitelne ćelije lokalizovane u tubulu i prolaze kroz klonsku ekspanziju kao odgovor na deleciju gena kompleksa tuberozne skleroze (TSC) [109,110]. Obje studije su predložile da bi ove ćelije mogle bitibubrežniprogenitori sa višelinijskim kapacitetom diferencijacije [109,110]. Zanimljivo, Cho et al. otkrili su da je aktivacija prethodno neprijavljene Rheb-Notch-Rheb regulatorne petlje, u kojoj je ciklično vezivanje Notch1 za Notch-responsive elements (NREs) na Rheb promotoru ključni događaj, bio glavni mehanizam iza stvaranja više linija prisutnih u angiomiolipomu [109]. Uzeti zajedno, ovi rezultati ukazuju na deregulaciju Notch puta ububrežnipreci mogu dovesti dobubrežnipatologije.
Wan et al. primijetio je da je ekspresija SOX9 povećana kod pacijenata s RCC i da je u korelaciji s uznapredovalim patološkim stupnjem [111]. Pacijenti sa RCC sa visokim nivoom SOX9 takođe su imali kraće preživljavanje [111]. Ovi podaci su potvrdili presedan studiju koja je povezivala ekspresiju SOX9 sa RCC Fuhrman gradacijom i pokazala da pacijenti sa SOX9 ( ) imaju mnogo bolji terapijski odgovor na inhibitore tirozin kinaze od onih sa SOX9 ( plus ) [112]. Stoga bismo mogli pretpostaviti da je povećanje ekspresije SOX9 u SOX9 plusbubrežniprogenitori mogu doprinijeti razvoju RCC-a. Sličan mehanizam opisan je kod bazalnog karcinoma dojke, gdje ekspresija SOX9 u luminalnim matičnim/progenitorskim stanicama može kontrolirati plastičnost loze za rak kroz aktivaciju NF-κB signalizacije [113].
Izgledi o budućnosti bubrežnih progenitora
Jednoćelijsko sekvenciranje RNK: Hajde da se uklopimo s vremenomBrzi razvoj scRNAseq-a otvara nove perspektive za seciranje molekularnih procesa u koje su uključenibubrežniprogenitorna regulacija u fiziološkim i patološkim stanjima. ScRNAseq se sastoji u dobijanju profilisanja ekspresije gena u rezoluciji jedne ćelije, stavljajući dokaze o različita stanična stanja i molekularnu dinamiku čak i rjeđih subpopulacija. Ova nova tehnologija je uspješno korištena u nekoliko organa—na primjer, za proučavanje progenitora Prominin 1 plus jetrenih progenitora [114], Dach1-reguliranih limfoidnih progenitora [115] i KTR5 plus progenitora pluća kod pacijenata sa COVID-19 [116]. U posljednjih nekoliko godina, sve veći broj istraživačkih grupa primjenjuje ovu strategiju za definiranje stanične populacijebubrezikod miševa i ljudi [117–120]. U nedavnoj studiji, Rudman-Melnick et al. identifikovao je transkripcijski potpis svih populacija ćelija u eksperimentalnom modelu AKI, naglašavajući prisustvo prethodno neopisanih molekula povezanih sa povredama [119]. Takav pristup bi potencijalno mogao otkriti nove mehanizme koji su aktiviranibubrežniprogenitori nakon AKI, što dovodi do identifikacije potencijalnih molekularnih meta. U svom temeljnom radu, Young et al. su bili u stanju da upare bistre ćelije i papilarne RCC ćelije sa podtipom proksimalnih uvijenih tubularnih ćelija definisanih ekspresijom SLC17A3 i VCAM1 [117]. Kao što je ranije spomenuto, ekspresija VCAM1 ili CD106 karakterizira, zajedno sa CD133, rijetku populacijububrežniprogenitori rasuti uglavnom u proksimalnom tubulu [6]. Analiza scRNAseq podataka otkrila je da transkriptom humanog bubrežnog progenitora pokazuje sličnosti sa PT1, pretpostavljenom ćelijom porijekla humanog papilarnog RCC-a [8]. Ova zapažanja potkrepljuju našu hipotezu da papilarni RCC potiče od Notch-posredovane transformacije i proliferacije populacije proksimalnih tubula bubrežnih progenitora [8].
Kliničke primjene: Klinika traži melodiju
Terapije zasnovane na bubrežnim progenitorima predstavljaju obećavajuću novu granicu u liječenjububrežne bolesti, kao što nekoliko studija pokazuje da se poboljšavajufunkciju bubreganakon povrede [121]. Međutim, ubrizgavanjebubrežniprogenitori direktno u životinjske modelepovreda bubregaizazivanje regeneracije tkiva predstavlja važna ograničenja koja su bila izložena drugdje [121]. Ova upozorenja mogu se zaobići zahvaljujući novoiskorišćenim svojstvimabubrežniprogenitori, što je njihov kapacitet da luče trofičke faktore, citokine ili hemokine koji efikasno posredujububregpopravka na parakrini ili autokrini način (slika 2). Kenji i dr. izvijestili su da je intraperitonealna injekcija supernatanta kulture dobivenog od odraslog štakorabubregprogenitori su značajno potisnuli apoptozu tubularne ćelije rezidualabubrežnićelije, smanjile su upalu i potaknule proliferaciju nezrelih ćelija u eksperimentalnom IRI modelu kroz oslobađanje HGF (faktor rasta hepatocita), EGF (epidermalni faktor rasta), TGF- i Epo (eritropoetin) [122]. Zaista, zabilježeno je da terapijska upotreba brojnih faktora rasta poboljšavapovrede bubrega, kao što su HGF, BMP7, EGF, TGF- i VEGF (vaskularni endotelni faktor rasta) [123–127]. Sallustio et al. prijavio taj čovjekbubrežniprogenitori ne samo da značajno popravljaju oštećene tubularne ćelije, već takođe pokazuju antifibrotičke efekte putem sekrecije CXCL6 (CXC motiv hemokinski ligand 6), SAA2 (serumski amiloid A2), SAA4 (serumski amiloid A4) i BPIFA2 (BPI (baktericidna perme) -povećanje) član porodice A koji sadrži nabore 2) kroz parakrini mehanizam [128]. Aggarwal et al. izvijestio da jebubrežniprogenitorna sekrecija Epo granicabubrežnififibroza nakon tubularne ozljede [129]. Pored rastvorljivih faktora, bubrežni progenitori luče ekstracelularne vezikule (EV), nanometarske veličine lipidnih dvoslojnih čestica koje nose bioaktivne lipide, proteine i RNK koji omogućavaju komunikaciju između ćelije kroz parakrine akcije. Najmanji i najbolje opisan tip EV-a su egzosomi, koji su nedavno istraženi zbog svojih zaštitnih efekata protiv AKI-a izazvanog IRI [130,131]. Li et al. pokazali su da egzosomi izvedeni iz bubrežnih progenitora mogu obnoviti bubrežne strukture i funkcije putem svojih imunomodulatornih, antiapoptotičkih i sposobnosti stimulacije proliferacije u modelima AKI. MikroRNA (miRNA) bile su najzastupljenije komponente egzozoma, a među njima, miR-146a je identificiran kao ključni igrač u posredovanju citoprotektivnih efekata smanjenjem IRAK1 (interleukin 1 receptor povezane kinaze 1)/NF-kB signalizacije [130]. U modelu dijabetičke nefropatije, otkriveno je da egzosomi izlučeni urinarnim progenitorom smanjuju apoptozu podocita supresijom kaspaze-3 i promicanjem vaskularne regeneracije, što može biti povezano s citokinima VEGF, TGF{17}}, angiogeninom i BMP -7 sadržane u egzozomima urinarnog progenitora [132]. Inhibicija apoptoze podocita je takođe bila povezana sa prekomernom ekspresijom miR-16-5p u egzozomima izlučenim progenitorima urinarnog porekla supresijom VEGF-A [133].
Molekuli i egzosomi koje lučebubrežniprogenitori potiču oporavak odbolest bubregakroz njihovu sposobnost da ispolje niz renoprotektivnih i regenerativnih efekata zahvaljujući smanjenoj imunogenosti i manjem riziku od maldiferencijacije i tumorigeneze u poređenju sa ćelijskom terapijom. Ove izvanredne karakteristike čine ih privlačnim za kliničku primjenu. Još jedan izazov u kliničkom pristupubolest bubregaje otkriće novih alata za dijagnostiku i praćenjebolest bubregakoji bi bili lako dostupni neinvazivnim procedurama. U tom kontekstu, urin predstavlja vrijedan biofluid zbog svoje dostupnosti, brzog i jednostavnog uzorkovanja i širokog spektra proteina, metabolita, ćelija i ćelijskog sadržaja koji se oslobađa iz urogenitalnog trakta [134]. Prisustvo ćelija u urinu koje pokazuju svojstva matičnih ćelija prvi su opisali Zhang et al. 2008. godine [135]. U narednim godinama, nekoliko grupa je razvilo tehnike za izolaciju i karakterizaciju progenitora dobijenih u urinu od zdravih donora i pacijenata sabubregporemećaji [136]. Još uvijek nije postignut formalni konsenzus o tome koji se markeri mogu koristiti za definiranje progenitora izvedenih iz urina. Većina studija je pokazala da eksprimiraju markere mezenhimskih matičnih ćelija (CD44, CD73 i VIM) i markere matičnih ćelija (kao što su POU5F1, SSEA4 i TRA-1-81, kao i CD117), ali ne i markere hematopoetskih ili urotelijumskih markera stanične loze i nizak nivo markera specifičnih za tubularne ili podocite [136]. Što se tiče njihovog porijekla, Bharadwaj et al. pokazao da je izveden iz urinabubrežniprogenitori su nosili Y hromozom u muškoj ženskojtransplantacija bubregaprimaoca, navodeći da dolaze izbubrezi[137]. Ove ćelije imaju sposobnost da se diferenciraju u podocite [138] i eksprimiraju proteinske markere specifične za podocite i PEC [137,139], što sugerira da potiču od PEC-a. Komparativna analiza transkriptoma dobijenog urinabubrežnipreci ibubregizvedeno biopsijombubrežniepitelne proksimalne ćelije potvrdile su renalni progenitorski identitet potomaka izvedenih u urinu [87], što ukazuje da bi oni također mogli poticati od raštrkanih tubularnih progenitora. Ove ćelije se mogu reprogramirati u indukovane pluripotentne matične ćelije (iPSC) i koristiti za regenerativnu medicinu, modeliranje bolesti ili farmakološko testiranje [140,141].
Nedavno je predloženo da se izrazbubrežniProgenitor marker CD133 u urinarnim EV predstavlja dobar marker za procjenu funkcionalnog statusa bubrežnog tubularnog kompartmenta i prisustva ćelija sa proliferativnom i reparirajućom aktivnošću u tubulima nakon povrede. Zaista, dvije studije su izvijestile da se nivoi CD133 plus EV u urinu, povišeni kod zdravih osoba, ne smanjuju samo kod pacijenata s akutnim oštećenjem tubula [142] već i kod akutnih i kroničnih glomerularnih stanja [143]. Nadalje, prisustvo samih bubrežnih progenitora u urinu može odražavati patofiziološki statusbubrežnitkiva. Konkretno, Manonelles et al. pružili dokaze da bi izolacija CD133 plus CD24 plus renalnih progenitora iz urina stabilnih primalaca alografta nakon šest mjeseci mogla predvidjeti loš dugoročni ishod transplantacije nakon dvije godine [144]. Proliferacija bubrežnih progenitora i migracija iz Bowmanove kapsule u glomerularni čuperak preko urinarnog prostora kako bi se zamijenili odvojeni podociti mogli bi objasniti izlučivanje bubrežnih progenitora i, ako se održe tokom vremena, možda neće uspjeti očuvati funkciju alografta, što rezultira smanjenjem GFR, albuminurija i razvoj hroničnih glomerularnih histoloških lezija [144].
Iz urinabubregćelije bi također mogle biti moćno personalizirano sredstvo za funkcionalne studije o kandidatskim varijantama u naslijeđenimbubrežna bolest. Kao što su opisali Lazzeri et al., izvedeno iz urinabubrežniProgenitori dobijeni od pacijenata koji nose patogene mutacije u genima koji kodiraju za proteine podocita šire se u kulturi, ali razvijaju anomalije u ekspresiji ili lokalizaciji proteina podocita nakon diferencijacije podocita [138]. U skladu s ovim dokazima, ista tehnika je korištena za demonstriranje patogenosti varijante NPHS1 gena nepoznatog značaja kod pacijenata sa refraktornim lupus nefritisom [145]. Druga studija je podvukla mogućnost upotrebe stanica bubrežnog epitela dobijenih iz urina za provođenje RNK i funkcionalnih studija nabubreg-specifični geni, potvrđujući patogenost sinonimne varijante u PKHD1 (policističnibubregi bolesti jetre 1) i potvrđivanje genetske dijagnoze ARPKD (autosomno recesivni policističniBolest bubrega) kod pacijenta sa CKD povezanom s atipičnim policističnimbubrezi [146].
Zaključci
Ogromna literatura opisuje brojne mehanizme regulacijebubrežniprogenitori u glomerularnom i tubularnom kompartmentu, što nam omogućava da imamo globalnu viziju složenosti molekularnih procesa koji se odvijaju u fiziološkim i patološkim stanjima. Poznavanje molekularnog potpisabubrežniprogenitors otvara vrata za identifikaciju novih ciljeva za opstanak lijekovabubregregeneraciju ili biomarkere za praćenjebubregzdravlje.