Koagulace, receptory aktivované proteázou a diabetické onemocnění ledvin: lekce od myší s deficitem ENOS

Strava s vysokým obsahem tuku a nedostatek eNOS synergicky zvyšují TF u diabetických myší

Mnoho studií prokázalo souvislost mezi obezitou a trombózou (Samad a Ruf 2013). Na zkouškuupregulace dráhy TLR4-NF-kB podmetabolické onemocněnípodmínek zvyšuje hladinu TF (Lv a kol. 2009; Owens a kol. 2012; Rogero a Calder 2018). Kromě toho palmitát nasycené mastné kyseliny indukuje uvolňování histonu H3 prostřednictvím mechanismů závislých na dráze ROS a JNK a extracelulárních histonů, které zvyšují expresi TF v monocytech (Shrestha et al. 2013). Zaměření na vztah mezi koagulací, eNOS adyslipidémieNaše předchozí studie prokázala kombinované účinky nedostatku eNOS a diety s vysokým obsahem tuků na expresi TF (Li et al. 2010). Ve studii byly myši s nulovou eNOS léčeny nízkou dávkou STZ pro rozvoj DM a byly krmeny dietou s vysokým obsahem tuků. Nedostatek exprese eNOS zvýšil vylučování albuminu močí ahistologická poranění, které byly dále umocněny vysokotučnou dietou. Exprese a aktivita TF byly zvýšeny v myších ledvinách kvůli nedostatku exprese eNOS a dietě s vysokým obsahem tuku vsynergickým způsobem. Je zajímavé, že kolokalizační experimenty s glomerulárním monocytovým/makrofágovým markerem prokázaly zvýšení hladiny imunoreaktivního TF.

Neutralizující protilátky proti TF zmírňují zánět u diabetických ledvin u eNOS-knockout myší

Zvýšení koagulace závislé na TF je spojeno se zvýšeným zánětem (Witkowski et al. 2016). Inhibice koagulačního systému závislého na TF se zlepšilazánětlivá onemocnění, jako je sepse vyvolaná LPS (Pawlinski et al. 2010). Abychom objasnili příčinnou souvislost mezi zánětem a TF u DKD, zkoumali jsme krátkodobý účinek neutralizačních protilátek proti TF na zánětdiabetické ledvinyu eNOS-deficientních myší (Li et al. 2010). Výsledky ukázaly, že podávání protilátek proti TF výrazně snížilo hladiny renální exprese genů souvisejících se zánětem a fibrózou, jako jsou mRNA Tnfa, Ccl2, Tgfb a Col4 v myších ledvinách čtyři dny po neutralizaci TF.

KLIKNĚTE ZDE A ZÍSKEJTE PŘÍRODNÍ BIO EXTRAKT CISTANCHE S 25 % ECHINAKOSIDU A 9 % AKTEOSIDU PRO FUNKCI LEDVIN

Supporting Service Of Wecistanche-Největší vývozce cistanche v Číně:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Nakupujte pro další specifikace Podrobnosti:

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

Inhibitor koagulace FXa zmírňuje poškození ledvin u diabetických myší bez eNOS

Koagulační FXa, lokalizovaný downstream od TF/VIIa, také přispívá k zánětu prostřednictvím dráhy závislé na PAR. Jeho role v DKD byla prokázána na několika zvířecích modelech. Sumi a kol. (2011) prokázali, že fondaparinux, inhibitor FXa, snižoval hladiny proteinů v moči, glomerulární hypertrofii a ukládání fibrinu u db/db myší. Terapeutický účinek inhibice FXa u DKD myší postrádajících eNOS prokázala naše skupina (Oe et al. 2016). Edoxaban (50 mg/kg/den), perorální inhibitor FXa, byl podáván eNOS-/-; Ins2Akita/+ myši po dobu tří měsíců a výsledky ukázaly zlepšení histologických poranění, jako je proliferace mezangiální matrix. Hladiny exprese zánětlivých genů v ledvinách byly sníženy edoxabanem (tabulka 1). FXa aktivuje PAR1 i PAR2. Abychom objasnili mechanismus poškození ledvin zprostředkovaného FXa, ukázali jsme, že protizánětlivé účinky inhibitorů FXa jsou podobné těm, které byly nalezeny u PAR2-/- myší a PAR2-/- myší s inhibitory FXa . Tato zjištění naznačují, že FXa pravděpodobně způsobil zánět prostřednictvím mechanismu závislého na PAR2- v DKD. Naproti tomu redoxní zákaz nezlepšil glomerulární poškození u eNOS+/+; Ins2Akita/+ myši, což naznačuje, že terapeutický účinek inhibice FXa byl spojen s hyperkoagulabilitou závislou na eNOS u typu Idiabetické myši.

Další koagulační faktory v DKD

Protože trombin cílí na PAR1, který progredujecévní zánět(Chen a Dorling 2009),trombin pravděpodobně exacerbuje DKD. Nicméně byla prokázána ochranná nebo škodlivá role trombinu v patogenezi DKD; nízká dávka trombinu (50 pM) zabraňuje, zatímco vysoká dávka trombinu (20 nM) zhoršuje,glukózou indukovaná apoptózav podocytech (Wang et al. 2011b). V budoucnu by měly být objasněny účinky inhibitorů trombinu, jako je dabigatran, na diabetické myši bez eNOS.

Fibrinogen se podílí na různýchzánětlivé stavy. Je zajímavé, že částečná redukce nebo absence fibrinogenu byla přínosná pro modely renální ischemie-reperfuze nebo obstrukční fibrózu ledvin (Sörensen et al. 2011; Craciun et al. 2014). Protože ukládání glomerulárního fibrinu je zvýšené u diabetických myší postrádajících eNOS (Nakagawa et al. 2007; Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), což objasňuje jeho roli vPatogeneze DKDsi zaslouží další výzkum.

Exprese PAR1 a PAR2 u diabetických myší postrádajících eNOS

Zvýšená exprese PAR je spojena s poškozením ledvin. My a další jsme prokázali, že hladiny exprese mRNA Par1 a/nebo Par2 byly zvýšeny na zvířecích modelech s diabetickou nefropatií, poškozením ledvin indukovaným adeninem, obstrukční renální fibrózou a poškozením ledvin vyvolaným cisplatinou (Chung et al. 2013; Hayashi et kol. 2016; Oe a kol. 2016; Watanabe a kol. 2019). Kromě toho byly hladiny glomerulárního proteinu PAR2 zvýšeny u db/db myší, což je model DM typu II (Sumi et al. 2011). Prokázali jsme souvislost mezi expresí PAR a deficitem eNOS u diabetických myší (Oe et al. 2016). Úroveň exprese mRNA Par1 byla významně vyšší u eNOS−/−; Ins2Akita/+ myši než u eNOS−/−; Ins2Akita/+ a non-DM myši. Podobně byla exprese Par2 významně vyšší u eNOS−/−; Ins2Akita/+ myši než u neDM myší. Naproti tomu hladiny mRNA Par4 se mezi genotypy nelišily. Nedostatek eNOS zhoršuje zánět u DKD (Wang et al. 2011a). Protože prozánětlivé cytokiny údajně zvyšují PAR (Nystedt et al. 1996), zvýšený zánět způsobený nedostatkem eNOS pravděpodobně indukuje renální expresi Pars v DKD. Souhrnně výsledky našich studií naznačovaly, že hladiny exprese PAR1 a PAR2, podobně jako v případě TF, byly zvýšeny v diabetických ledvinách, když chyběl eNOS (obr. 2).

PAR2 Delece Ameliorated Diabetic Kidney

Zranění u myší se sníženým eNOS

My a další jsme se zabývali úlohou PAR2 v DKD v předchozích studiích. Delece Par2 neovlivnila glomerulární poškození u diabetických myší Akita divokého typu (Ins2Akita/+) s eNOS (Oe et al. 2016). Kromě toho diabetické myši indukované STZ postrádající PAR2 vykazovaly sníženou albuminurii ve srovnání s diabetickými myšmi divokého typu, ale zvýšily průměrnou expanzi cíle (Waasdorp et al. 2017). Souhrnně tyto výsledky ukazují, že neexistují žádné nebo jen mírné terapeutické účinky inhibice PAR2 na poškození ledvin v časných a mírných modelech DKD. Naproti tomu jsme prokázali účinky deficitu PAR2 na DKD u diabetických myší Akita se sníženou expresí eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe et al. 2016). Nedostatek PAR2 významně snížil hladiny vylučování albuminu močí, mezangiální expanzi a tloušťku GBM. Hladiny exprese prozánětlivých genů a genů souvisejících s fibrózou, včetně Tnfa, Tgfb a Col4, byly také sníženy v myších ledvinách. Tato zjištění naznačují, že PAR2 není patogenní v časném, ale v relativně pokročilém diabetickém glomerulárním poškození způsobeném deficitem eNOS (tabulka 1).

Duální blokáda PAR1 a PAR2 u diabetických myší se sníženým eNOS

Prokázali jsme, že PAR1 a PAR2 kooperativně přispívají k patogenezi DKD (Mitsui et al. 2020). V této studii byli jako model DKD použiti samci diabetických myší Akita typu I heterozygotní pro eNOS (Ins2Akita/+; eNOS+/-). Tyto myši byly léčeny vehikulem, antagonistou PAR1 (E5555, 60 mg/kg/den), antagonistou PAR2 (FSLLRY, 3 mg/kg/den) nebo E5555 + FSLLRY po dobu 4 týdnů. Podání samotného antagonisty PAR1 nebo PAR2 zmírnilo glomerulární poškození, jako je mezangiální expanze a ukládání kolagenu IV, ve srovnání s podáním vehikula. Byly pozorovány synergické terapeutické účinky inhibice PAR1 i PAR2 a poměr albuminu ke kreatininu v moči byl významně snížen, když byly PAR1 i PAR2 blokovány pomocí E5555 + FSLLRY ve srovnání s podáváním vehikula. Kromě toho duální blokáda PAR1 a PAR2 pomocí E5555 + FSLLRY synergicky zlepšila histologické poškození, včetně mezangiální expanze, infiltrace glomerulárních makrofágů a ukládání kolagenu typu IV. Hladiny exprese genů souvisejících se zánětem a fibrózou v ledvinách byly také sníženy (tabulka 1).

Zaměřili jsme se na prozánětlivé účinky agonistů PAR1 a PAR2 na lidské endoteliální buňky (Mitsui et al. 2020). Výsledky ukázaly, že stimulace agonisty PAR1 i PAR2 synergicky zvýšila hladiny exprese mRNA MCP1 a PAI1. Účinek agonisty PAR1 byl blokován inhibitorem NF-kB, zatímco účinek agonisty PAR2 byl blokován inhibitory NF-kB a MAPK. PAR1 a PAR2 společně přispívají k vaskulárnímu zánětu a DKD prostřednictvím různých signálních drah (obr. 3).

Závěr

V tomto přehledu jsme se zaměřili na vztah mezi koagulační proteázovou-PAR dráhou a deficitem eNOS u diabetických myší. Nízká produkce eNOS je spojena s hyperkoagulabilitou a zvýšenou signalizací PAR, které jsou škodlivé pro DKD. Tyto nálezy mohou naznačovat jejich patologické role v pokročilé nebo pozdější fázi DKD (např. při selhání ledvin a/nebo masivní proteinurii). Perorální inhibitory FXa jsou široce používány k prevenci trombózy (Patel et al. 2011; Robertson et al. 2015). Slibnou možností je jejich využití při léčbě DKD. Dále lze některé antagonisty PAR1, včetně atopaxaru a vorapaxaru, použít v protidestičkové terapii k prevenci akutního koronárního syndromu (Goto et al. 2010; Tricoci et al. 2012). Kromě toho došlo k pozoruhodnému pokroku ve vývoji antagonistů PAR2 (Lim et al. 2013; Cheng et al. 2017; Jiang et al. 2018) a mohou představovat nové terapeutické možnosti léčby pacientů s DKD.

Poděkování

Tato studie byla podpořena Gonryo Medical Foundation. Rádi bychom poděkovali Editage (https://www. editage.com) za anglické jazykové úpravy.

Střet zájmů Autoři neprohlašují žádný střet zájmů.

Reference

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

Azushima, K., Gurley, SB & Coffman, TM (2018) Modelování diabetické nefropatie u myší.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) Myší modely diabetické nefropatie.J. Am. Soc. Nephrol., 20, 2503-2512. Camerer, E., Huang, W. & Coughlin, SR (2000) Tkáňový faktor a faktor X-dependentní aktivace proteázou aktivovaného receptoru 2 faktorem VIIa.Proč. Natl. Akad. Sci. USA, 97, 5255-5260. 

Chen, D. & Dorling, A. (2009) Kritické role trombinu v akutním a chronickém zánětu.J. Thromb. Haemost., 7 Dodatek 1, 122-126. Cheng, H., Wang, H., Fan, X., Paueksakon, P. & Harris, RC (2012) Zlepšení aktivity endoteliální syntázy oxidu dusnatého zpomaluje progresi diabetické nefropatie u db/db myší.Ledviny 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) Strukturální pohled na alosterickou modulaci proteázou aktivovaného receptoru 2.

Příroda, 545, 112-115. Chung, H., Ramachandran, R., Hollenberg, MD & Muruve, DA (2013) Proteinase-activated receptor-2 transactivation of epidermal growth factor receptor and transforming growth factor- receptorové signální dráhy přispívají k renální fibróze.J. Biol. Chem., 288, 37319-37331. Coughlin, SR (2005) Receptory aktivované proteázou v hemostáze, trombóze a vaskulární biologii.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 deplece fibrinogenu chrání před fibrózou ledvin.Dopoledne. J. Physiol. Renální Physiol., 307, 

F471- 484. Cunningham, MA, Rondeau, E., Chen, X., Coughlin, SR, Hold sworth, SR & Tipping, PG (2000) Receptor 1 aktivovaný proteázou zprostředkovává na trombinu závislý, buňkami zprostředkovaný zánět ledvin u srpkovité glomerulonefritidy.J. Exp. Med., 191, 455-462.