Udruženje nefrologa Srbije, Beograd, 1. jun 2011.
Nefrotski sindrom: od patogeneze do terapije
Podociti glomerulska barijera
Podociti,
i
medijatori oštećenja
Radovan Bogdanović
Institut za zdravstvenu zaštitu majke i deteta Srbije “Dr Vukan Čupić”,
Medicinski fakultet – Katedre pedijatrije i nefrologije, Beograd
Selektivnost GBF prema veličini i naboju
makromolekula
Jeansson / Haraldson ; 2004.
GBF jes
G
jeste
e „s
„sito“
o za
a makromolekule
a o oe ue
1.
2
2.
3.
endotelski glikokaliks
g
„
retencija ≤95% proteina u cirkulaciji
GBM: verovatno od manjeg ali ne i zanemarljivog značaja
„
mutacija u COL4A3, -4, -5; LAMB2 (Pierson)
podocit SD: esencijalna komponenta
„
35-40 nm; negativan naboj
„
integritet endotela i GBM
„
endocitoza proteina
Za funkciju „sita“ neophodna koordinisana aktivnost sva tri sloja
GFB: filtrat prolazi kroz slojeve filtra
laminarnim neturbulentnim strujanjem
GFB scanning EM
GFB Transmisiona EM
Scanning EM glomerulskog kapilara sa
fenestriranim endotelom (anfas)
__ 500 nm
EM snimak glomerulskog kapilara sa
prikazanim glikokaliksom (*)
__ 1 mikrometar
Izgled GFB na EM:
slojevi GFB (A) i „čepovi“ glikokaliksa u fenestrama (B)
GFB sa komponentama endotela i endotelnog
površinskog sloja (ESL)
Haraldsson et al. Physiol
y
Rev 2008.
Značaj endotela kao komponente GFB:
proteinurija prouzrokovana inhibicijom VEGF
1.
2.
3.
anti – VEGF antitelo (bevacizumab)
„
proteinurija u 21-63%, HTN u 3-36%
trombotička mikroangiopatija
solubilni receptor VEGF (sFlt-1)
„
preeklampsija
endotelioza
genska delecija VEGF (eksperiment)
Nephron Physiol 2007; EJC 2009; NEJM 2008
Farmakološka inhibicija ili genska delecija VEGF ili
povećan nivo sFlt
sFlt-1
1 (koji vezuje VEGF),
VEGF) dovode do
lezije endotela i trombotičke mikroangiopatije
Eremina et al, NEJM 2008.
Karumanchi, KI 2007
Poremećaj strukture i naboja GBM kao
uzrok proteinurije/NS
„
„
„
Alportov sindrom
„ mutacije u COLA5, -4, -3
Piersonov sindrom
„ mutacije u lamininu β2(LAMB2)
Eksperiment: „null“ mutanti za LAMB2
Piersonov sindrom (OMIM 150325)
AR, 3p21, gen za ß2 lanac laminina (LAMB2)
homozigoti
g i složeni heterozigoti
g
„
„
Nonsens mutacije
kongenitalni NS
difuzna mezangijumska skleroza
brza evolucija u TBI
promene na očima: mikrokorija,
mikrokorija
katarakta
neurološke manifestacije
Misens mutacije
varijabilna (blaža) klinička slika
Miševi “null” mutanti za laminin β-2 ispoljavaju
poremećaj naboja u GBM uz pojavu
proteinurije pre pojave fuzije PP podocita
Jarad 2006 (JCI)
Jarad,
Funkcije podocita
1.
Filter (“sito”) za makromolekule
2
2.
Odžavanje oblika kapilarne petlje
3.
Suprotstavljanje intraglomerulskom pritisku
4.
Sinteza i održavanje GBM
5.
6.
Produkcija i sekrecija VEGF neophodnog za
integritet endotela
Endocitoza proteina
Prostorna šema GFB sa p
podocitnim nožicama
Molekulska
organizacija
međupodocitne
spojnice (SD) i
kontakta
podocit GBM
podocit-GBM
Reorganizacija aktina kao reakcija na
l ij podocita
leziju
d it (retrakcija
( t k ij ili fuzija
f ij PP)
Ronco, 2007.
Struktura zdravog i obolelog podocita (NS)
C Faul, 2007.
Genski uzroci izolovanog KSRNS kod dece
Početak NS
PH
Gen
Kongenitalni
K
it l i
(0-3 mes)
"mikrocist. bolest"
MC/FSGS
DMS
NPHS1
NPHS2→NPHS1
WT1/PLCE1
MCNS/FSGS
NPHS2→NPHS1→WT1→PLCE1
DMS
WT1/PLCE1
MCNS/FSGS
NPHS2→NPHS1→WT1→PLCE1
DMS
WT1/PLCE1
Infantilni
(3-12
(3
12 mes)
Detinjstvo
(> 12 mes)
Adolescencija/
Ad lti
Adulti
Pediatr Nephrol 2010
AR/sporadično→NPHS2
FSGS
AD→TRPC6/ACTN4/INF2
Ekspresija nefrina smanjena je u
eksperimentalnim i u humanim
proteinuričkim bolestima
MCNS
PAN (puromycin aminonucleoside nephrosis)
Membranska nefropatija
Dijabetesna nefropatija
Nefropatija izazvana adriamicinom (FSGS)
Elektronska
e o s a tomografija
o og a ja i EM nefrina
e a
Zdrava osoba (A-B)
(A B)
Oboleli od KNS finskog tipa (C-D)
Posledice lezije podocita.
Uloga proteinurije u progresiji bolesti bubrega?
P Mundel, 2002; W Kriz, 2002; J Oh, 2004.
Human
Uloga CD80/B7-1 u
eksperimentalnom modelu
proteinurije i moguća
fiziološka uloga kod ljudi
(TLR 4 = toll
(TLR-4
toll-like
like receptor-4
receptor 4,
LPS = lipopolisaharid)
AD Kistler, J Reiser, KI 2010.
Moguća
M
ć patofiziološka
t fi i l šk
uloga CD80 (B1-7) u
h
humanim
i glomerulskim
l
l ki
bolestima
AD Kistler, J Reiser, KI 2010
Nova uloga CD80/B7-1 u patogenezi
proteinuričkih glomerulopatija
„
„
„
transmembranski protein na antigen-prezentujućim, NK i Bćelijama
kostimulacioni signal za T-ly: vezuje se za receptore CD28 i
CTLA-4
eksprimovan i u podocitima
indukcija CD80 pomoću citokina, alergena, toksina,
mikrobnih produkata
↓
sekvestracija nefrina, CD2AP i ZO-1
↓
d
distorzija
i prekid
k d SD
↓
proteinurija
Reiser 2004; Kistler, Reiser 2010
Indukcija katepsina-L u podocitima
prethodi njihovoj fuziji i pojavi proteinurije
J Reiser; J Biol Chem 2004
Proteinurija posle indukcije B7-1/CD80 u podocitima
Stimulusi
genetski
toksički
imunološki
α3 -//
nefrin -/-
puromicin
p
lipopolisaharid
(endotoksin)
ROS
TLR-4/CD14
Indukcija B7-1/CD80
u podocitima
Rearanžman SD/fuzija podocita
proteinurija
p
j
Reiser et al. JCI 2004
(TLR-4 = toll-like receptor-4)
Garin et al, KI 2010
Nova hipoteza:
MCNS je „two-hit
two hit“ imunski poremećaj podocita
„
„
„
Podociti eksprimuju
„ CD80 (Ag na APC, NKC i B-ly)
„ T
T-reg
reg faktore: CTLA-4
CTLA 4 i IL
IL-10
10
Prvi „„hit“: indukcija
j CD80 u p
podocitima činiocima iz
cirkulacije (citokin, alergen, mikrobni produkt)
Drugi „hit“: defektna autoregulacija od strane T-reg ili
podocita → perzistentna ekspresija CD80
↑CD80 → sekvestracija nefrina, CD2AP, ZO-1 → prekid SD
Reiser, JCI 2004; Garin, KI 2010; Shimada, Pediatr Nephrol 2011
Angiopoetin–like–4 (ANGPTL4):
uloga u kortikosteroid–senzitivnom
kortikosteroid senzitivnom NS
1
1.
2.
3.
4.
5.
↑ ANGPTL4 u serumu i u podocitima (eksper/hum)
↑↑ ANGPTL4 u podocitima (eksperiment):
•
proteinurija
•
gubitak naboja GBM
•
fuzija podocita
smanjena ekspresija ANGPTL4 u podocitima posle
terapije kortikosteroidima (eksperiment)
ANGPTL4 p
poreklom iz podocita
p
je
j hiposijalinisan
p j
Normalizacija sijalinizacije dodatkom N-acetil-D
manozamina u ishrani (eksperiment)
Clement, Nat Med 2011
MCNS
sistemski
lokalno
Disfunkcija
T & B ćelija
Disfunkcija
podocita
Citokini i drugi
cirkulišući faktori
ANGPTL4, hiperekspresija CD80
(autokrino/parakrino)
Oštećenje GFB
(fuzija podocita)
Oštećenje GFB
(fuzija podocita, gubitak naboja GBM)
Kortikosteroidi
Wei/Reiser, NDT 2011; Clement, Nat Med 2011.
Faktori permeabilnosti u cirkulaciji
obolelih od MCNS i FSGS
Klinika/medijator
Eksperiment
MCNS
FVP u serumu
hemopeksin
FVP produkuju T-ly
Deluje na nefrin i GBM
FSGS
recidiv proteinurije
posle transplatacije
PF redukuje proteinuriju
Proteinurija po injekciji FSGS seruma;
FSGS plazma pojačava propustljivost
glomerula
↑suPAR
PAR u FSGS plazmi
l
i
CLC-1 u recidivu FSGS
suPAR
PAR aktiviše
k i iš uPAR
PAR
CLC-1: ↑VP, ↓nefrin
FVP faktor vaskularne propustljivosti; PF=
FVP=
PF plazmafereza; suPAR
suPAR= solubilni receptor urokinaze (uPAR)
CLC-1= cardiotrophin like chemokine 1
McCarthy et al. CJASN, 2010.
Strategije u terapiji NS
strategija
postojeća/potencijalna terapija
• ↓ nivo faktora permeabilnosti
citostatici, blokirajuća At, solubilni
receptori,
p , GKS,, CsA,, 20-HETE,,
donor NO, skupljači ROS
• pojačanje prirodne zaštite podocita
ili
blokada aktivacije
blokatori receptora,
receptora inhibitori
signala, kontrola kapilarne
hemodinamike
• zaštita endotela
VEGF, inhibicija serin-proteaza
• prevencija/smanjenje fibroze
bubrega
antagonisti RAAS, anti-TNF i TGF,
fibrati, hipolipemici
McCarthy et al. CJASN, 2010.
Patogeneza membranske nefropatije
Depoziti At na membrani podocita
imunski kompleksi
aktivisanje komplementa
C5-9
protektivni
mehanizmi
"aktivisanje" podocita
protektivni mehanizmi
potencijalno štetni
medijatori
poremećaj
ć j zida
id glomerulskog
l
l k kapilara
k il
(podocit,
( d it GBM)
ili glomerulske hemodinamike
poremećaji
podocita
↑ transkapilarni
pritisak
Proteinurija
Cybulski, Contrib Nephrol 2011.
oštećenje GBM
Eksperimentalni model MN:
stvaranje
j imunskih kompleksa,
p
, insercija
j C5-9 i aktivisanje
j
podocita prouzrokuju proteinuriju
Couser & Cattran, in: Floege et al, eds: Comprehensive Clinical Nephrology, 4th ed, 2010.
Terapija MN zasnovana na patogenezi
Patogenetski putevi
Terapija
stvaranje imunskih
kompleksa
kortikosteroidi, citostatici,
CsA/Tac Anti
CsA/Tac,
Anti-CD20
CD20
aktivisanje
a
t sa je komplementa
o p e e ta
so ub
solubilni
CR1,
C , Anti-C5
t C5 At,
t,
IVIG
llezija
ij podocita
d it
(C5b-C9)
iinhibitori
hibit i COX
COX, riblje
iblj ulje,
lj
antioksidansi, kortikosteroidi,
CsA/Tac
proteinurija
ACEI, ATRB
Cibulsky, Contrib Nephrol, 2011
Welsh/Coward, 2010
Zahvalnica
„
Insitut za zdravstvenu zaštitu majke i deteta
Srbije – Socijalna medicina:
Aleksandar Boberić
Dejan Radomirović
Novartis
Mr ph
h Nenad
d Vuković
k ć
Download

Podociti glomerulska barijera Podociti, glomerulska barijera i