Coagulació, receptors activats per proteases i malaltia renal diabètica: lliçons de ratolins amb deficiència d'ENOS

La dieta alta en greixos i la manca d'eNOS augmenten sinèrgicament el TF en ratolins diabètics

Molts estudis han demostrat una connexió entre l'obesitat i la trombosi (Samad i Ruf 2013). Per examenple, regulació a l'alça de la via TLR4-NF-kB sotamalaltia metabòlicacondicions augmenten els nivells de TF (Lv et al. 2009; Owens et al. 2012; Rogero i Calder 2018). A més, el palmitat d'àcids grassos saturats indueix l'alliberament d'histona H3 mitjançant mecanismes dependents de la via ROS i JNK i histones extracel·lulars, que augmenten l'expressió de TF en monòcits (Shrestha et al. 2013). Centrant-nos en la relació entre coagulació, eNOS idislipidèmia, el nostre estudi anterior ha demostrat els efectes combinats de la deficiència d'eNOS i una dieta alta en greixos sobre l'expressió de TF (Li et al. 2010). A l'estudi, els ratolins eNOS nuls van ser tractats amb STZ de dosis baixes per desenvolupar DM i van ser alimentats amb una dieta alta en greixos. La manca d'expressió d'eNOS va augmentar l'excreció d'albúmina urinària ilesions histològiques, que es van agreujar encara més per una dieta alta en greixos. L'expressió i l'activitat del TF es van incrementar als ronyons del ratolí a causa de la manca d'expressió d'eNOS i una dieta alta en greixos en unmanera sinèrgica. Curiosament, els experiments de colocalització amb un marcador glomerular de monòcits / macròfags van demostrar un augment del nivell de TF immunoreactiu.

Els anticossos neutralitzants contra la TF milloren la inflamació en ronyons diabètics en ratolins eNOS-Knockout

Un augment de la coagulació dependent de TF s'associa amb un augment de la inflamació (Witkowski et al. 2016). S'ha millorat la inhibició del sistema de coagulació dependent de TFmalalties inflamatòries, com la sèpsia induïda per LPS (Pawlinski et al. 2010). Per dilucidar el vincle causal entre la inflamació i la TF en DKD, es va examinar l'efecte a curt termini dels anticossos neutralitzadors contra la TF sobre la inflamació deronyons diabèticsen ratolins amb deficiència d'eNOS (Li et al. 2010). Els resultats van mostrar que l'administració d'anticossos anti-TF va reduir notablement els nivells d'expressió renal de gens relacionats amb la inflamació i la fibrosi com Tnfa, Ccl2, Tgfb i l'ARNm Col4 als ronyons del ratolí quatre dies després de la neutralització de TF.

FEU CLIC AQUÍ PER OBTENIR EXTRACTE DE CISTANX ORGÀNIC NATURAL AMB 25% ECHINACOSIDE I 9% ACTEOSIDE PER A LA FUNCIÓ RENOLÓ

Servei de suport de Wecistanche: el major exportador de cistanche a la Xina:

Correu electrònic:wallence.suen@wecistanche.com

WhatsApp/Tel:+86 15292862950}

Compreu per obtenir més detalls de les especificacions:

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

L'inhibidor de la coagulació FXa millora la lesió renal en ratolins diabètics que no tenen eNOS

La coagulació FXa, situada aigües avall de TF/VIIa, també contribueix a la inflamació a través de la via dependent de PAR. El seu paper en la DKD s'ha demostrat en diversos models animals. Sumi et al. (2011) van demostrar que fondaparinux, un inhibidor de FXa, va reduir els nivells de proteïnes urinàries, la hipertròfia glomerular i la deposició de fibrina en ratolins db/db. El nostre grup va demostrar l'efecte terapèutic de la inhibició de FXa en ratolins DKD que no tenen eNOS (Oe et al. 2016). Edoxaban (50 mg/kg/dia), un inhibidor oral de FXa, es va administrar a eNOS-/-; Ratolins Ins2Akita/+ durant tres mesos, i els resultats van mostrar una millora de les lesions histològiques, com la proliferació de la matriu mesangial. Els nivells d'expressió dels gens inflamatoris als ronyons es van reduir per edoxaban (taula 1). FXa activa tant PAR1 com PAR2. Per dilucidar el mecanisme de la lesió renal mediada per FXa, vam demostrar que els efectes antiinflamatoris dels inhibidors de FXa són similars als que es troben en ratolins PAR2-/- i ratolins PAR{2-/- amb inhibidors de FXa. . Aquestes troballes van suggerir que probablement FXa va causar inflamació mitjançant un mecanisme depenent de PAR2-en DKD. En canvi, la prohibició redox no va millorar la lesió glomerular en eNOS+/+; Ratolins Ins2Akita/+, que suggereix que l'efecte terapèutic de la inhibició de FXa es va associar amb la hipercoagulabilitat depenent d'eNOS en el tipus Iratolins diabètics.

Altres factors de coagulació en DKD

Perquè la trombina s'adreça a PAR1, que avançainflamació vascular(Chen i Dorling 2009),la trombina probablement agreuja la DKD. Tanmateix, s'han demostrat els papers protectors o nocius de la trombina en la patogènesi de la DKD; la trombina a dosis baixes (50 pM) es va prevenir, mentre que la trombina a dosis altes (20 nM) es va agreujar,apoptosi induïda per la glucosaen podòcits (Wang et al. 2011b). Els efectes dels inhibidors de la trombina com el dabigatran en ratolins diabètics que no tenen eNOS s'han d'aclarir en el futur.

El fibrinogen està implicat en diversosestats inflamatoris. Curiosament, la reducció parcial o l'absència de fibrinogen va ser beneficiosa per als models d'isquèmia-reperfusió renal o per a la fibrosi renal obstructiva (Sörensen et al. 2011; Craciun et al. 2014). Com que la deposició de fibrina glomerular augmenta en ratolins diabètics que no tenen eNOS (Nakagawa et al. 2007; Li et al. 2010; Wang et al. 2011a), dilucidant el seu paper enPatogènesi de DKDmereix més investigació.

Expressió de PAR1 i PAR2 en ratolins diabètics que no tenen eNOS

L'augment de l'expressió de PAR s'associa amb una lesió renal. Nosaltres i altres hem demostrat que els nivells d'expressió d'ARNm Par1 i/o Par2 van augmentar en models animals amb nefropatia diabètica, lesió renal induïda per adenina, fibrosi renal obstructiva i lesió renal induïda per cisplatí (Chung et al. 2013; Hayashi et al. al. 2016; Oe et al. 2016; Watanabe et al. 2019). A més, es van augmentar els nivells de proteïna glomerular PAR2 en ratolins db/db, un model de DM tipus II (Sumi et al. 2011). Hem demostrat l'associació entre l'expressió PAR i la deficiència d'eNOS en ratolins diabètics (Oe et al. 2016). El nivell d'expressió de l'ARNm Par1 va ser significativament més alt en eNOS-/-; ratolins Ins2Akita/+ que en eNOS−/−; Ratolins Ins2Akita/+ i no DM. De la mateixa manera, l'expressió de Par2 va ser significativament més alta en eNOS-/-; Ratolins Ins2Akita/+ que en ratolins no DM. En canvi, els nivells d'ARNm de Par4 no difereixen entre els genotips. La manca d'eNOS agreuja la inflamació en DKD (Wang et al. 2011a). Com que les citocines proinflamatòries s'informa que augmenten els PAR (Nystedt et al. 1996), una inflamació elevada causada per la manca d'eNOS probablement indueixi l'expressió de Pars renal en DKD. Col·lectivament, els resultats dels nostres estudis van suggerir que els nivells d'expressió de PAR1 i PAR2, de manera similar al cas de la TF, es van incrementar en els ronyons diabètics quan mancava eNOS (Fig. 2).

Ronyó diabètic millorat amb supressió PAR2

Lesió en ratolins amb eNOS reduït

Nosaltres i altres hem abordat el paper de PAR2 en DKD en estudis anteriors. La supressió de Par2 no va afectar la lesió glomerular en ratolins Akita diabètics de tipus salvatge (Ins2Akita/+) amb eNOS (Oe et al. 2016). A més, els ratolins diabètics induïts per STZ que no tenien PAR2 van mostrar una albuminúria reduïda en comparació amb els ratolins diabètics de tipus salvatge, però van augmentar l'expansió mitjana de l'objectiu (Waasdorp et al. 2017). Col·lectivament, aquests resultats demostren que no hi ha efectes terapèutics lleus o no de la inhibició de PAR2 sobre la lesió renal en els models primerencs i lleus de DKD. En canvi, hem demostrat els efectes de la deficiència de PAR2 sobre la DKD en ratolins Akita diabètics amb una expressió reduïda d'eNOS (eNOS+/-; Ins2Akita/+) (Oe et al. 2016). La manca de PAR2 va reduir significativament els nivells d'excreció d'albúmina urinària, l'expansió mesangial i el gruix del GBM. Els nivells d'expressió dels gens proinflamatoris i relacionats amb la fibrosi, inclosos Tnfa, Tgfb i Col4, també es van reduir als ronyons del ratolí. Aquests descobriments suggereixen que PAR2 és patogènic no al principi, sinó en la lesió glomerular diabètica relativament avançada causada per la deficiència d'eNOS (taula 1).

Bloqueig dual de PAR1 i PAR2 en ratolins diabètics amb eNOS reduït

Hem demostrat que PAR1 i PAR2 contribueixen de manera cooperativa a la patogènesi de DKD (Mitsui et al. 2020). En aquest estudi, es van utilitzar ratolins Akita diabètics de tipus I masculins heterozigots per a eNOS (Ins2Akita/+; eNOS+/-) com a model de DKD. Aquests ratolins es van tractar amb vehicle, antagonista PAR1 (E5555, 60 mg/kg/dia), antagonista PAR2 (FSLLRY, 3 mg/kg/dia) o E5555 + FSLLRY durant 4 setmanes. L'administració de l'antagonista PAR1 o PAR2 sol va atenuar la lesió glomerular, com l'expansió mesangial i la deposició de col·lagen IV, en comparació amb l'administració d'un vehicle. Es van observar efectes terapèutics sinèrgics de la inhibició de PAR1 i PAR2, i la relació albúmina-creatinina urinària es va reduir significativament quan PAR1 i PAR2 es van bloquejar amb E5555 + FSLLRY en comparació amb l'administració del vehicle. A més, el doble bloqueig de PAR1 i PAR2 per E5555 + FSLLRY va millorar de manera sinèrgica les lesions histològiques, inclosa l'expansió mesangial, la infiltració de macròfags glomerulars i la deposició de col·lagen tipus IV. També es van reduir els nivells d'expressió dels gens relacionats amb la inflamació i la fibrosi als ronyons (taula 1).

Ens vam centrar en els efectes proinflamatoris dels agonistes PAR1 i PAR2 sobre les cèl·lules endotelials humanes (Mitsui et al. 2020). Els resultats van mostrar que l'estimulació amb agonistes PAR1 i PAR2 augmentava sinèrgicament els nivells d'expressió de l'ARNm de MCP1 i PAI1. L'efecte de l'agonista PAR1 va ser bloquejat per un inhibidor de NF-κB, mentre que el de l'agonista PAR2 va ser bloquejat pels inhibidors de NF-kB i MAPK. Col·lectivament, PAR1 i PAR2 contribueixen de manera cooperativa a la inflamació vascular i la DKD a través de diferents vies de senyalització (Fig. 3).

Conclusió

En aquesta revisió, ens vam centrar en la relació entre la via de coagulació proteasa-PAR i la deficiència d'eNOS en ratolins diabètics. La baixa producció d'eNOS està relacionada amb la hipercoagulabilitat i l'augment de la senyalització PAR, que són perjudicials per a la DKD. Aquestes troballes poden indicar el seu paper patològic en la fase avançada o posterior de la DKD (per exemple, amb insuficiència renal i/o proteinúria massiva). Els inhibidors orals de FXa s'utilitzen àmpliament per prevenir la trombosi (Patel et al. 2011; Robertson et al. 2015). El seu ús en el tractament de la DKD és una opció prometedora. A més, alguns antagonistes de PAR1, inclosos trobaxar i vorapaxar, es poden utilitzar en la teràpia antiplaquetària per prevenir la síndrome coronària aguda (Goto et al. 2010; Tricoci et al. 2012). A més, hi ha un progrés notable en el desenvolupament d'antagonistes de PAR2 (Lim et al. 2013; Cheng et al. 2017; Jiang et al. 2018) i poden ser noves opcions terapèutiques per tractar pacients amb DKD.

Agraïments

Aquest estudi va comptar amb el suport de Gonryo Medical Foundation. Volem agrair a Editage (https://www.editage.com) l'edició en anglès.

Conflicte d'interessos Els autors declaren no conflicte d'interessos.

Referències

Afkarian, M., Sachs, MC, Kestenbaum, B., Hirsch, IB, Tuttle, KR, Himmelfarb, J. i de Boer, IH (2013) Malaltia renal i augment del risc de mortalitat en diabetis tipus 2.Melmelada. Soc. Nefrol., 24, 302-308. 

Azushima, K., Gurley, SB i Coffman, TM (2018) Modelització de la nefropatia diabètica en ratolins.Nat. Reverent 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) Models de ratolí de nefropatia diabètica.Melmelada. Soc. Nefrol., 20, 2503-2512. Camerer, E., Huang, W. i Coughlin, SR (2000) Factor de teixit i activació dependent del factor X del receptor 2 activat per proteasa pel factor VIIa.Proc. Natl. Acad. Ciència. EUA, 97, 5255-5260. 

Chen, D. i Dorling, A. (2009) Funcions crítiques de la trombina en la inflamació aguda i crònica.J. Tromb. Haemost., 7 Supl 1, 122-126. Cheng, H., Wang, H., Fan, X., Paueksakon, P. i Harris, RC (2012) La millora de l'activitat de l'òxid nítric sintasa endotelial retarda la progressió de la nefropatia diabètica en ratolins db/db.Ronyó 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) Visió estructural de la modulació al·lostèrica del receptor 2 activat per proteasa.

Naturalesa, 545, 112-115. Chung, H., Ramachandran, R., Hollenberg, MD i Muruve, DA (2013) Transactivació del receptor activat per proteïnases-2 del receptor del factor de creixement epidèrmic i del factor de creixement transformant- Les vies de senyalització del receptor contribueixen a la fibrosi renal.J. Biol. Chem., 288, 37319-37331. Coughlin, SR (2005) Receptors activats per proteases en hemostàsia, trombosi i biologia vascular.J. Tromb. Haemost., 3, 1800-1814. Craciun, FL, Ajay, AK, Hoffmann, D., Saikumar, J., Fabian, SL,

Bijol, V., Humphreys, BD i Vaidya, VS (2014) L'esgotament farmacològic i genètic del fibrinogen protegeix de la fibrosi renal.Am. J. Physiol. Physiol renal., 307, 

F471- 484. Cunningham, MA, Rondeau, E., Chen, X., Coughlin, SR, Hold sworth, SR & Tipping, PG (2000) El receptor 1 activat per proteases media la inflamació renal depenent de la trombina i mediada per cèl·lules en la glomerulonefritis crentica.J. Exp. Med., 191, 455-462.