Identificació de diferents tipus de malaltia renal crònica: marcadors de proteïnes i pèptids urinaris

per a més informació:ali.ma@wecistanche.com

Part Ⅰ: Marcadors de proteïnes i pèptids urinaris en la malaltia renal crònica

Natalia Chebotareva, Anatoliy Vinogradov & et al.

1. Introducció

D'acord amb laMalaltia de ronyó: Criteris de millora dels resultats globals (KDIGO),malaltia renal crònica(CKD) es defineix com una anormalitat en l'estructura o funció renal present durant més de 3 mesos, amb implicacions per a la salut [1,2]. CKD (malaltia renal crònica)és un factor de risc independent de mort, malaltia cardiovascular, malaltia renal en fase terminal i lesió renal aguda [3-7] i té una prevalença global del 11-13 per cent [8]. ERC (malaltia renal crònica) és un problema socialment significatiu a causa de l'alt risc de discapacitat precoç per la malaltia i la necessitat de tractaments d'alt cost en el cas d'insuficiències renals en fase terminal, com l'hemodiàlisi, la diàlisi peritoneal i els trasplantaments de ronyó [9,10] . Les tres causes més comunes d'ERC (malaltia renal crònica)són la diabetis mellitus, la hipertensió i la glomerulonefritis, especialment amb la síndrome nefròtica [11].Malalties renalspoden tenir símptomes clínics similars i poden variar de lleus i benignes a progressius amb un desenvolupament ràpid de la malaltia renal en fase terminal. La gravetat de les manifestacions clíniques, però, no sempre es correspon amb la gravetat del dany renal, que es pot determinar per biòpsia renal [12]. La majoria dels pacients es sotmeten a una única biòpsia renal per determinar la forma morfològicamalaltia de ronyó. En casos esporàdics, es repeteix la biòpsia per avaluar l'eficàcia de la teràpia i el pronòstic. Tanmateix, l'avaluació de la regressió de l'activitat nefropàtica és crucial per a l'avaluació dinàmica del tractament, inclosa l'eficàcia, l'optimització i el pronòstic del tractament.

Malalties renals:malaltia renal crònica (ERC)

Feu clic per als efectes secundaris del cistanche i els productes Cistanche

Orinaproteòmicaanàlisiés una opció molt més segura en comparació amb una biòpsia i té un bon potencial per desenvolupar mètodes de diagnòstic no invasius. L'anàlisi d'orina té diversos avantatges en comparació amb la sangproteòmicaanàlisi[13]. En primer lloc, el proteoma de l'orina no és gaire complicat i conté principalmentproteïnesipèptidsd'origen renal (fins a un 70 per cent). Per contra, els marcadors de dany renal només comprenen una petita fracció del proteoma plasmàtic/sèric molt divers, cosa que fa que la seva anàlisi en aquest últim sigui un repte. En segon lloc, és molt més fàcil normalitzar la concentració d'aproteïnabiomarcador a l'orina que a la sang, per exemple, basat en la concentració de creatinina [14]. En tercer lloc, la recollida d'orina és senzilla i no invasiva. Finalment, les mostres d'orina són estables a una temperatura de -20 graus i són adequades perproteòmicaanàlisifins i tot després d'anys d'emmagatzematge[15]. Els avantatges esmentats de l'orina la converteixen en un tema popular per a la recercaproteïnamarcadors per a diverses patologies[16]. Aquestes patologies inclouen patologies renals i genitourinàries i patologies associades a la proteinúria, com aramalalties renals[17-19; càncers de bufeta, pròstata i ovari [20-23]; nefropatia diabètica [24]; i preeclampsia [25-27]. UrinàriaproteïnaTambé s'han descrit marcadors de càncer de còlon i pulmó [28,29], colangiocarcinoma [30, malalties cardiovasculars [31, malalties autoimmunes [32] i malalties infeccioses [33]. No obstant això, el proteoma de l'orina hauria de ser més informatiu per a patologies renals i pot presentar una empremta digital de diferentsmalalties renals[34-39] (Taula 1).

Tanmateix, malgrat un gran nombre d'estudis, encara no hi ha biomarcadors fiables específics de la malaltia renal que es puguin reproduir amb precisió en diferents estudis. Els diferents factors que afecten la composició del proteoma inclouen les condicions i el règim de recollida (matí, diari, variabilitat durant diversos dies, etc.), l'activitat física, la nutrició, les característiques anatòmiques del tracte urinari (l'absència d'un ronyó, etc.) , sexe i edat [40-43]. Tots aquests factors s'han de tenir en compte a l'hora de comparar els resultats de diferents estudis. En general, combinar els marcadors de nefropaties específiques descrits en diversos estudis podria facilitar un millor progrés en la creació de panells diferenciadors altament específics per a un possible ús clínic després de la validació prospectiva en diverses etapes [44].

Taula 1. Estudis de proteoma d'orina en diferents tipus de nefropaties

Els enfocaments basats en espectrometria de masses (MS), que presenten una gran capacitat de multiplexació, són els instruments més imparcials i sensibles i ja han proporcionat la major part de la informació coneguda actualment sobre l'orina.pèptidiproteïnacontinguts en diferents nefropaties, així com panells de biomarcadors potencials per a diverses malalties [37-39]. S'han aplicat amb èxit diversos mètodes de MS (taula 1). Els enfocaments més utilitzats inclouen el temps de vol de desorció/ionització amb làser assistit per matriu (MALDI-TOF), electroforesi capil·lar (CE) i cromatografia líquida (LC) MS. Els enfocaments més avançats amb etiquetes de massa isobàriques o en tàndem per a la quantificació relativa i absoluta (iTRAQ i TMT) faciliten la identificació de marcadors entre els més presents.proteïnesipèptidsquan les seves quantitats varien significativament. En general, els enfocaments de MS no orientats enumerats són els més adequats per a la cerca primària de biomarcadors potencials, mentre que es poden utilitzar MS i immunoassaigs dirigits per a una validació addicional.

Aquesta revisió resumeix les dades de nombrosos estudis sobre el proteoma de l'orina en nefropaties associades a l'ERC. (malaltia renal crònica), amb un enfocament en estudis recents del 2015 al 2021. Les bases de dades electròniques MEDLINE, PubMed i Cochrane es van cercar amb paraules clau com ara"proteòmica","peptidòmica","biomarcadors","malaltia renal crònica", "orina", "nefropatia membranosa", "nefropatia IgA", "glomerulosclerosi segmentària focal", "malaltia de canvis mínims", "nefropatia diabètica" i "nefritis lúpica". També es van investigar les llistes de referència d'articles per explorar la literatura relacionada. Es va analitzar la informació bibliogràfica de 1030 articles recuperats i es van suprimir els articles amb informació irrellevant o poc fiable, els no disponibles en text complet i els que no estan en anglès. Després d'eliminar totes les referències duplicades, van quedar 69 articles.

2. Malaltia renal crònica (ERC)

Diversos estudis de proteoma urinari han considerat la CKD (malaltia renal crònica)grup de patologies sense subdivisions. El grup de Harald Mischak és el líder en estudis d'EM sobre el peptidoma i el proteoma urinaris. Aquest grup va descriure 1580 urinaris natiuspèptids, demostrant que el 73 per cent eren únics per a l'orina i demostrant el valor clínic de l'orina nativapèptidmarcadors per diagnosticar diverses malalties, incloses les associades a danys renals[14,77,78].

Rossing K. et al. va desenvolupar el primer panell format per 65 urinarisproteïnes, inclosos fragments de col·lagen, albúmina sèrica, o1-antitripsina (A1AT) i uromodulina, que van diferenciar la nefropatia diabètica en el 97% dels casos, mostrant una gran sensibilitat i especificitat entre 148 pacients amb DM i DN tipus 2 [72]. El panell va ser validat amb èxit per Alkhalaf A. et al. [79].

Bona DMet al. van analitzar mostres d'orina de 476 pacients amb ERC (malaltia renal crònica)(principalment nefropatia diabètica) i 379 controls i va desenvolupar un classificador basat en 273pèptids(CKD (malaltia renal crònica)273) en forma d'ERC composta (malaltia renal crònica)biomarcador [45]. El panell contenia fragments de col·lagen tipus I i cadenes ⅢI (181pèptids), reflectint la rotació de la matriu extracel·lular i la reducció de l'activitat de la proteasa in situ. CKD (malaltia renal crònica)els pacients també van demostrar un augment de l'excreció urinària de plasmaproteïnesi els seus fragments (per exemple, A1AT, albúmina sèrica, cadena o-hemoglobina i cadena -fibrinogen), específics del ronyóproteïnes(uromodulina, cadena gamma Nat/K més -ATPasa i component 1 del receptor de progesterona associat a la membrana) iproteïnesexcretat pels túbuls, que pot reflectir danys crònics a la barrera de filtració glomerular, augment de la glomeruloesclerosi i fibrosi intersticial. En un estudi cec, la CKD (malaltia renal crònica) El classificador 273 va permetre diferenciar els pacients amb ERC (malaltia renal crònica)de diverses etiologies amb un 85,5 per cent de sensibilitat i un 100 per cent d'especificitat i predir la mortalitat en DM tipus 2 amb microalbuminúria [45,80,81]. Aquests resultats van ser validats encara més per Schanstra .P.et al.[18] i Pontillo C. et al. [46 que va confirmar el valor d'aquest classificador com a predictor del deteriorament de la funció renal i va demostrar una disminució de la taxa de filtració glomerular de<60 ml/min="" over="" 5="" years="" of="" monitoring.="" zürbig="" p="" et="" alshowed="" that="" the="" ckd273="" classifier="" could="" predict="" the="" development="" of="" diabetic="" nephropathy="" 1.5="" years="" before="" the="" onset="" of="" microalbuminuria.="" argiles="" a.et="" al.="" used="" the=""> (malaltia renal crònica) 273 classificador en 53 pacients amb ERC (malaltia renal crònica)i els pacients diferenciats segons els seus graus de deteriorament de la funció renal i el risc d'ERC terminal (malaltia renal crònica)o mort [17].

Catanese L. et al. va desenvolupar el classificador FPP_29BH, que conté 29 biomarcadors específics de fibrosis per a pacients amb diversos tipus de sistema immunitari i no immune.malalties renals. Els pacients amb fibrosi renal van mostrar un augment de proteases urinàries (catepsina D, metaloproteinasa de matriu 2, col·lagenasa 3 i metaloproteinasa de matriu-14), -2-HS-glicoproteïna o fetuïna-A, així com 19 col·lagen diferentpèptidfragments de vuit cadenes de col·lagen diferents amb intensitats diferencials entre pacients amb graus alts i baixos de fibrosi [47].

Des de la CKD (malaltia renal crònica)és un terme general per a diverses condicions que afecten els ronyons, molts dels marcadors esmentats anteriorment no són específics de la malaltia. Un estudi de 1180 mostres d'orina de Siwy J. et al. va demostrar que molts marcadors segueixen sent els mateixos en diferents nefropaties i reflecteixen processos patològics comuns [54]. Tanmateix, aquest estudi a gran escala va identificar una sèrie de marcadors específics. Es va demostrar que tres fragments de clusterina augmentaven en la nefropatia diabètica, la -2-microglobulina va disminuir en la malaltia de canvi mínim i un S100-A9proteïnafragment distingit de nefritis lúpica [54]. Altres concretsproteòmicai canvis peptidòmics en diverses ERC (malaltia renal crònica)A continuació es revisen els tipus de malaltia de canvi mínim (MCD), glomeruloesclerosi segmentària focal (FSGS), nefropatia membranosa (MN), nefropatia IgA (IgAN), nefropaties diabètics (DN) i nefritis lúpica (LN).

3. Malaltia de canvis mínims i glomeruloesclerosi segmentària focal

Malaltia de canvi mínim(MCD)i la glomeruloesclerosi focal primària (FSGS) són malalties amb lesió primària dels podòcits (podocitopaties primàries), que es manifesta com a proteinúria elevada i síndrome nefròtica 82,83]. No obstant això, els estudis morfològics d'una biòpsia de ronyó en les primeres etapes de la FSGS poden ignorar l'esclerosi segmentària en glomèruls individuals i poden classificar erròniament la malaltia com a MCD.Malaltia de canvi mínim) [84]. La patogènesi primària de FSGS s'associa amb factors de permeabilitat circulant (com el receptor d'activador del plasminogen de tipus uroquinasa soluble (SuPAR), semblant a la corticotrofina).proteïna-1, i l'expressió CD d'anticossos anti-CD40-80), que condueix al desenvolupament de la síndrome nefròtica [85-91]. En general, en comparació amb FSGS, MCD (Malaltia de canvi mínim) té un pronòstic més favorable pel que fa a la progressió de la disfunció renal; És més probable que l'FSGS desenvolupi resistència a la teràpia i provoqui una disfunció renal ràpida i també és més probable que necessiti una estratègia terapèutica agressiva i persistent [83,92,93]. A més, la presència de FSGS secundari complica el diagnòstic i el tractament de la malaltia. A causa de la seva naturalesa no immune, aquesta forma de la malaltia no requereix teràpia immunosupressora [1.

Diversos estudis han tingut com a objectiu identificarproteòmicadiferències entre aquestes dues nefropaties. En particular, es va demostrar que els nivells de calretinina i UBA52 eren més alts en FSGS [4849], mentre que el 39S ribosòmic.proteïnaL17 va ser més alt en MCD (Malaltia de canvi mínim) [48](Taula 2). Es van mostrar nivells significativament més alts de catepsina B, catepsina C i annexina A3 en els casos de la variant col·lapse de FSGS (caracteritzada per col·lapse glomerular i una ràpida pèrdua de funció renal) que en MCD. (Malaltia de canvi mínim), MN i altres variants de FSGS [94]. Diversos marcadors potencials específics només per a FSGS inclouen nivells augmentats de cadherina 26, RNasa A família 1, DIS3-com l'exonucleasa 1[50], remodelació de matriusproteïna8[51], CD59, proteïna que uneix el factor de creixement semblant a la insulina7 i l'homòleg circular 4[52], així com una disminució del receptor polimèric d'immunoglobulina i el regulador de senyalització olfactiva associat a Golgi [54] o l'absència completa de dipeptidasa. 1 (DPEP1)[52]. Es va trobar que l'augment dels nivells de CD14 només era específic per a MCD (Malaltia de canvi mínim) [50] i no es van identificar en cap altra nefropatia (taula 2). Al mateix temps, els augments de transferrina i histatina-3 poden distingir tant FSGS com MCD (Malaltia de canvi mínim) [48] ​​d'altres tipus demalaltia de ronyó.

Entre els marcadors potencials revelats, la sobrerepresentació de la ribonucleasa 2 i la infrarepresentació de l'haptoglobina poden suggerir el pitjor pronòstic de FSGS, mentre que l'apolipoproteïna A1 i la remodelació de la matriuproteïna8 (MXRA8) va mostrar canvis significatius entre les formes de FSGS sensibles als esteroides i resistents als esteroides[51].

En general, la presència de la majoria dels esmentatsproteïnesa l'orina i els augments dels seus nivells poden reflectir la mort cel·lular massiva i l'alliberament de contingut intracel·lular durant la separació dels podòcits de la membrana glomerular. Aquests resultats també poden suggerir papers especials per a la immunitat, la inflamació i l'apoptosi en el desenvolupament de FSGS. La proliferació cel·lular, la diferenciació i la mort poden estar implicades en la MCD (Malaltia de canvi mínim) desenvolupament [95]. Els estudis dinàmics realitzats amb un model de rata de glomerulosclerosi focal segmental (nefropatia induïda per adriamicina (ADR)) van revelar un augment gradual de l'afamina i la ceruloplasmina, així com una disminució gradual de la cadherina-2 i el nucli agrecanproteïnaen FSGS, i va suggerir que la disminució dels nivells de fetuina-B, -1-microglobulina i -2-HS-glicoproteïna poden ser marcadors prometedors per a la detecció precoç de FSGS [96]. Altres mercats prometedors inclouen CD44, MXRA8, catepsines i apolipoproteïna A1. El CD44 reflecteix l'activació de les cèl·lules epitelials parietals, que desencadena la glomeruloesclerosi. Les catepsines MXRA8 estan implicades en l'acumulació de fibrosi i la progressió de la malaltia. L'apolipoproteïna A1 reflecteix l'estrès oxidatiu, s'associa amb hiperlipidèmia i representa un dels factors patogenètics en el desenvolupament de FSGS.

Assaig de malaltia renal:Orinaproteòmicaanàlisi

FEU CLIC AQUÍ PER A LA PART Ⅱ