apikális felszínén is (2/1 B ábra).
Összességében a renin, klasszikus szekréciós helyén, a JGA-n túl,
jelentős mennyiségben termelődik és szekretálódik az összekötő és
gyűjtőcsatornában is.
A multifoton technika beállítását és a renin
vizualizálása lehetőségének bizonyítását követően kísérleti
felállásunknak megfelelően három vizsgált csoportban vizualizáltuk a
renin mennyiségét, termelődését, szekrécióját (2/2 ábra). A
kontrollegerek JGA-jában csupán néhány granuláris, renint szekretáló
sejtet találtunk, és gyűjtőcsatornájukban alig, ha egyáltalán volt
granuláció látható. Ezzel szemben a Tac-kezelt csoport megnövekedett
számú granuláris sejtet mutatott, amik visszadifferenciálódtak
renintermelő sejtekké, és ami vizsgálatunk szempontjából még fontosabb
volt, hogy a gyűjtőcsatornában is fokozott granuláció volt
megfigyelhető. A CyA-kezelt csoport hasonló képet
mutatott, mindkét általunk vizsgált lokalizációban a kontrollegerekhez
képest szignifikánsan megnőtt a renin jelenléte.
Áramlási citometriával elkülönítettük a fentebb
vizsgált képleteket, AQP2-t használtunk a principális sejtek
kiszelektálásához, ezzel el tudtuk választani ezt a sejtpopulációt a
vesében található minden más sejttől. Ezt követően a két
sejtpopuláción belüli renintermelő sejteket szeparáltuk. A
3/1 A ábra mutatja, hogy míg
kontrollállatok principális sejtjeinek csupán 2%-a termelt és
szekretált renint, addig ez háromhetes immunoszuppresszáns kezelést
követően már szignifikánsan, ennek a háromszorosára nőtt mindkét
kezelt csoportban. A renintartalom hasonlóan alakult a JGA esetében is
(3/1 B ábra).
A renin közvetlen hatásainak egyikeként multifoton
technikánkkal képesek voltunk vizsgálni az érátmérők változását. A 3/2
ábra jól demonstrálja, miszerint a kontrollállatok megközelítőleg 7
µm-es átmérője közel 2 µm-t csökkent, vagyis a megnövekedett
reninszekréció ilyen fokú kontrakciót hozott létre mindkét vizsgált
csoportban.
Ez az érkontrakció jelentős mértékű hipoxiát
eredményezett, aminek a következménye lehet makroszkopikusan köteges
megjelenésű elkötőszövetesedés inicializációja. A 3/2 ábra ezen
változásokat mutatja, miszerint kontrollállatok veséjének
Masson-festése nem mutatott fibrotikus elváltozást (3/2 A ábra),
míg a két kezelt csoportban fellelhető volt a köteges, erek
mellett futó kollagénrostok kék színben való festődése (3/2 B, C
ábra).
Utolsó lépésként a vese funkcionális változását vizsgáltuk. A kontroll
szérum kreatininszinthez képest mind a CyA-, mind a Tac-kezelt
csoportban szignifikánsan megnőtt ezen vesefunkciós paraméter szintje
(3/3 ábra).
Megbeszélés
Mindezek alapján elmondhatjuk, hogy a kalcineurin inhibitorok károsító
hatással bírnak a vesére, ami összefüggésbe hozható a megnövekedett
reninaktivációval, nemcsak a JGA-ban, de a gyűjtőcsatornában is, ami
ezidáig nem volt ismert az irodalomban. A fokozott renintermelődés a
nagyobb sejtpopulációt magába foglaló gyűjtőcsatorna lokalizációban
vazokonstrikciót, következményes hipoxiát és így fibrogenezist
indukál, s ezek eredőjeként a vesefunkció romlik.
A CAN számos kaszkádot, regulációs faktort magába
foglaló, komplex folyamat, ám a pontos patomechanizmusa még mindig nem
ismert. Vannak alloantigén-függő és -független faktorok, amelyek közül
mi a CNI-nefrotoxicitást vettük górcső alá. A legelemibb faktor
modellünkben a hipoxia volt. Az oxigén részleges hiánya minden
vesesejtben a citrátciklus zavarát eredményezi, következményesen a
szukcinát akkumulálódik, és kilép a mitokondriumból a citoplazmába,
majd az extracelluláris térbe (Peti-Peterdi 2010). A szukcinát GPR91
receptorán keresztül autokrin és parakrin módon triggereli számos
mestergén transzkripcióját, köztük a RAAS sebességmeghatározó lépését
is, a renintermelést. Minthogy az összekötő szegmensben és a
gyűjtőcsatornában is nagy mennyiségben található a GPR91-receptor
(Robben et al., 2009), az általa triggerelt és itt termelődő renin,
amit diabéteszes modellben már leírtak (Toma et al., 2008; Vargas et
al., 2009), egyike lehet a legfontosabb, a hipoxiát jelezni hivatott
jelátvivőknek. A renin az angiotenzin II-n keresztül tovább fokozza a
vazokonstrikciót, s egy későbbi lépésben profibrotikus útvonalakat
indít be, melyeket a renin (P)RR-án történő aktiváció további fokozott
működésre serkent (Nguyen 2002).
A renin CNI-nefrotoxicitásban betöltött központi szerepére utal az is,
hogy RAAS-inhibíciót alkalmazva a CNI-nefrotoxicitás kivédéséről, de
legalábbis javulásáról számolnak be. A RAAS-inhibíciót követően az
intersticiális fibrózis sokkal kevésbé volt kifejezett azokban a
patkányokban, amelyek a fibrogenikus citokin overexpresszió, pl.
TGF-beta, PDGF és IL-6 miatt Tac-nefrotoxicitást mutattak (Deniz et
al., 2006). Ez további bizonyítást nyert egy tanulmányban, melyben 5/6
subtotális nefrektómia modellben a RAAS gátlása az IL-2-gátlással
együtt sokkal effektívebb volt a progresszív glomeruloszklerózis
kifejlődésének kivédésében, mint egy monoterápiás kezelés (Hamar et
al, 1999). Munkacsoportunk is leírta, ACE-gátlást követően a
profibrotikus útvonalak közül számos tag mRNS szintje szignifikánsan
csökken, míg az angiotenzinogén mRNS szintje kompenzatórikusan megnő
(Szabó et al., 2000). Látni kell viszont, hogy a direkt reningátlást
mint a CNI-nefrotoxicitás kivédésének terápiás eszközét illetőleg az
irodalom teljes mértékben hiányos.
Összességében elmondhatjuk, hogy bevezettük és
elindítottuk a multifoton fluoreszcens mikroszkópia metodikáját a
magyar nefrológiai alapkutatásban. A juxtaglomeruláris apparátus
mellett a gyűjtőcsatornában is sikerült megjeleníteni a renin
termelődését és szekrécióját. A kalcineurin inhibitor CyA és Tac
fokozta a juxtaglomeruláris és gyűjtőcsatorna reninszekrécióját. Ezzel
akut és krónikus reninhatásokat is kiváltva rontják a vese működését.
Így a renin gátlása terápiás lehetőség lehet az immunszuppresszívumok
okozta nefrotoxicitás mind akut, mind krónikus következményeinek
csökkentésében.
Kulcsszavak: multifoton-mikroszkópia, veseműködés, renin,
calcineurin, juxtaglomeruláris apparátus
IRODALOM
Andoh, T. F. – Burdmann, E. A. – Bennett,
W. M. (1997): Nephrotoxicity of Immunosuppressive Drugs: Experimental
and Clinical Observations. Seminars in Nephrology. 17, 34–45.
Bennett, W. M. (1996): Insights into
Chronic Cyclosporine Nephrotoxicity. International Journal of Clinical
Pharmacology and Therapeutics. 34¸ 515–519.
Cecka, J. M. – Terasaki, P. I. (1995): The
UNOS Scientific Renal Transplant Registry. United Network for Organ
Sharing. Clinical Transplants. 1–18.
Deniz, H. – Oğütmen, B. – Cakalağaoğlu, F.
– Tuğlular, S. – Ozener, C. – Akoğlu, E. (2006): Inhibition of the
Renin Angiotensin System Decreases Fibrogenic Cytokine Expression in
Tacrolimus Nephrotoxicity In Rats. Transplantation Proceedings, 38.
483-486.
Fellström, B. C. – Larsson, E. (1993):
Pathogenesis and Treatment Perspectives of Chronic Graft Rejection
(CVR). Immunology Reviews. 134, 83-–98.
Hamar P. – Peti-Peterdi J. – Rázga Z. –
Kovács G. – Heemann, U. – Rosivall L. (1999): Coinhibition of Immune
and Renin-Angiotensin Systems Reduces the Pace of Glomerulosclerosis
in the Rat Remnant Kidney. Transplantation Proceedings. 11, 234-238.
Kang, J. J. – Toma I. – Sipos A. – Meer,
E. J. – Vargas, S. L. – Peti-Peterdi J. (2008): The Collecting Duct Is
the Major Source of Prorenin in Diabetes. Hypertension. 51, 1597–1604.
Komukai, K. – Mochizuki, S. – Yoshimura,
M. (2010): Gender and the Renin-angiotensin-aldosterone System.
Fundamentals of Clinical Pharmacology. 24, 687–698.
Li, Y. (2010): New Insights into
Epithelial-mesenchymal Transition in Kidney Fibrosis. Journal of the
American Society of Nephrology. 21, 212–222.
Madsen, K. – Friis, U. G. – Gooch, J. L. –
Hansen, P. B. – Holmgaard, L. – Skøtt, O. – Jensen, B. L. (2010):
Inhibition of Calcineurin Phosphatase Promotes Exocytosis of Renin
from Juxtaglomerular Cells. Kidney International. 77, 110–117.
Nguyen, G. – Delarue, F. – Burcklé, C. –
Bouzhir, L. – Giller,T. – Sraer, J. D. (2002): Pivotal Role of the
Renin/Prorenin Receptor in Angiotensin II Production and Cellular
Responses to Renin. The Journal of Clinical Investigation. 109,
1417–1427.
Norling, L. L. – Tufro-Mcreddie, A. –
Ariel Gomez, R. – Moore, L. C. – Kaskel, F. J. (1996): Accumulation of
Acidic Renin Isoforms in Kidneys of Cyclosporine-A-treated Rats.
Journal of the American Society of Nephrology. 7, 331–337.
Peti-Peterdi J. (2010): High Glucose and
Renin Release: The Role of Succinate and GPR91. Kidney International.
78, 1214–1247.
Peti-Peterdi J. – Burford, J. L. – Hackl,
M. J. (2012): The First Decade of Using Multiphoton Microscopy for
High-Power Kidney Imaging. American Journal of Physiology – Renal
Physiology. 302, 227–233.
Peti-Peterdi J. – Toma I. – Sipos A. –
Vargas, S. L. (2009): Multiphoton Imaging of Renal Regulatory
Mechanisms. Physiology (Bethesda). 24, 88–96.
Prokai A. – Peti-Peterdi J. (2010): Recent
Advances in Tissue (Pro)Renin Imaging. Frontiers in Bioscience (Elite
Edition). 2, 1227–1233.
Rajnoch J. – Lodererova, A. – Szabo A. –
Honsova, E. – Vannay A. – Bloudickova, S. – Matl I. – Viklicky, O.
(2005): Regulators of Angiogenesis in Renal Ischemia/Reperfusion
Injury in Normotensive and Hypertensive Rats: Effect of Tacrolimus.
Transplant Proceedings. 37, 352–354.
Robben, J. H. – Fenton, R. A. – Vargas, S.
L. – Schweer, H. – Peti-Peterdi J. – Deen, P. M. – Milligan, G.
(2009): Localization of the Succinate Receptor in the Distal Nephron
and Its Signaling in Polarized MDCK Cells. Kidney International. 76,
1258–1267.
Ryffel, B. – Weber, E. – Mihatsch, M. J.
(1994): Nephrotoxicity of Immunosuppressants in Rats: Comparison of
Macrolides with Cyclosporin. Nephron Experimental Nephrology. 2,
324–333.
Shihab, F. S. – Bennett, W. M. – Tanner,
A. M. – Andoh, T. F. (1997): Mechanism of Fibrosis in Experimental
Tacrolimus Nephrotoxicity. Transpl. 64, 1829–1837.
Szabo A. – Lutz J. – Schleimer K. – Antus
B. – Hamar P. – Philipp, T. – Heemann, U. (2000): Effect of
Angiotensin-converting Enzyme Inhibition on Growth Factor mRNA in
Chronic Renal Allograft Rejection in the Rat. Kidney Intern. 57,
982–991.
Toma I. – Kang, J. J. – Sipos A. – Vargas,
S. L. – Bansal, E. – Hanner F. – Meer, E. – Peti-Peterdi J. (2008):
Succinate Receptor GPR91 Provides a Direct Link between High Glucose
Levels and Renin Release in Murine and Rabbit Kidney. The Journal of
Clinical Investigation. 118, 2526–2534.
Turner, J. M. – Bauer, C. – Abramowitz, M.
K. – Melamed, M. L. – Hostetter, T. H. (2012): Treatment of
Chronickidney Disease. Kidney Intern. 81, 351–362.
Vargas, S. L. – Toma, I. – Kang, J. J. –
Meer, E. J. – Peti-Peterdi J. (2009): Activation of the Succinate
Receptor GPR91 in Macula Densa Cells Causes Renin Release. Journal of
the American Society of Nephrology. 20, 1002–1011.
|