Wskaniki uszkodzenia nerek w cukrzycy CZY ZAWSZE ALBUMINURIA
Wskaźniki uszkodzenia nerek w cukrzycy CZY ZAWSZE ALBUMINURIA? Ewa Żukowska-Szczechowska Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych, Diabetologii i Nefrologii w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach
Histologia Reidy K et al. J Clin Invest. 2014; 124(6): 2333– 2340
Patogeneza / AGE Muskiet M. et al. Nat. Rev. Nephrol. 2014; 10: 88 -103
Diagnostyka – mankamenty albuminurii Mottl AK et al. J Diabetes Complications 2013; 27: 123 -7 § U 11, 5 tys. chorych z DMt 2 i e. GFR<60 ml/min normoalbuminuria u ~20% chorych, mikroalbuminuria u ~27% Dwyer JP et al. Cardiorenal Med. 2012; 2: 1 -10 § Obniżenie filtracji kłębuszkowej >3, 3%/rok u 10% chorych z DMt 1 i wyjściową normoalbuminurią (rozwój mikroalbuminurii u 50% z nich) w obserwacji ~8 -letniej Krolewski AS et al. Diabetes Care 2014; 37: 226 -234 § Duża zmienność dobowa albuminurii; fizjologiczne wzrosty powysiłkowe, poposiłkowe, okołochorobowe; niedokładność metod pomiarowych Tuttle KR et al. Diabetes Care 2014; 37: 2864 -83
Albuminuria – czy na pewno marker glomerulopatii? § W przeszłości zakładano nikłe przesączanie kłębuszkowe albuminy na podstawie badań mikropunkcyjnych (wskaźnik przesączania 0, 00062) Tojo A et al. Am J Physiol. 1992; 263: F 601 -6 § Badania ostatnich 7 lat z użyciem mikroskopii dwufotonowej dowodzą ok. 50 większego przesączania albuminy (w. p. 0, 03), zgodnie z wielkością cząsteczki względem szerokości porów błony szczelinowatej Mottl AK et al. J Diabetes Complications 2013; 27: 123 -7 Russo LM et al. Kidney Int 2007; 71: 504 -13 § 99, 9% albuminy resorbowane w cewce proksymalnej na drodze endocytozy lub degradowane w lizosomach; proteinuria efektem zaburzenia tych procesów? Comper WD et al. Curr Diab Rep 2008; 8: 477 -85 Molitoris BA et al. Trans Am Clin Climatol Assoc. 2014; 125: 343– 357.
Nowe potencjalne markery § W nefropatii cukrzycowej zmiany stężeń w moczu parametrów uszkodzenia kłębuszka (podocytów i śródbłonka, zwiększonej przepuszczalności błony filtracyjnej), cewek, zapalenia, stresu oksydacyjnego, czynników wzrostowych Lee SY et al. Pediatr Nephrol. 2014 Jul 25; Moresco RN et al. Clin Chim Acta. 2013; 421: 17 -30
Nowe potencjalne markery § W większości badań wykazano jedynie związek podwyższonych/obniżonych poziomów markerów z obecnością nefropatii – natomiast niewielka ilość badań prospektywnych oceniających wartość predykcyjną markerów w przewidywaniu rozwoju lub progresji nefropatii § Brak wartości predykcyjnej „nerkowej” lub „sercowo- naczyniowej” części markerów po uwzględnieniu innych predyktorów (Hb. A 1 c, albuminuria, RR) – nie wnoszą nic nowego w zakresie rokowania (np. NGAL) § Brak badań porównujących wartość >2 nowych markerów w tej samej grupie badanej chorych
Nowe predyktory i markery § Najbardziej wiarygodne markery rozwoju lub progresji wybrane na podstawie jakości przeprowadzonych badań – liczebności grup badanych, uwzględnienia kopredyktorów: • markery subklinicznego zapalenia (IL-18), dysfunkcji śródbłonka (ADMA, czynnik v. W, VCAM, ICAM, TPA), dysfunkcji kłębuszka lub cewek (Ig. G, ceruloplazmina i transferyna w moczu) Hellemons ME et al. 2012; 29: 567 -77
Asymetryczna dimetyloarginina Kronenberg F et al. Nat Rev Nephrol 2009; 5: 677 -89 § W cukrzycy upośledzona aktywność dimetyloaminohydrolazy dimetyloargininowej w komórkach śródbłonka (wskutek działania AGEs) prowadzi do zwiększonych poziomów ADMA hamujących syntazę tlenku azotu Ando R et al. Diab Vasc Dis Res 2013; 10: 436 -41 § Podwyższony poziom ADMA w surowicy (>mediany) wiązał się niezależnie z szybszą progresją niewydolności nerek i większym ryzykiem schyłkowej n. n. w badaniu 397 chorych z jawną nefropatią w przebiegu DMt 1 w okresie 11, 3 lat obserwacji Lajer M. et al. Diabetes Care 2007; 31: 747– 752 § Korygowane ryzyko progresji niewydolności nerek wśród 225 chorych z DMt 2 i mikrolub makroalbuminurią było 2, 7 -krotnie wyższe w przypadku wyjściowo wyższych poziomów ADMA (>mediany) Hanai K et al. Nephrol Dial Transpl 2009; 24: 1884 -8
Adiponektyna § Hormon pochodzenia tłuszczowego o właściwościach przeciwzapalnych i poprawiających insulinowrażliwość, wykazujący obniżone stężenia w surowicy w zespole metabolicznym i cukrzycy § W grupie 198 chorych z jawną nefropatią w przebiegu DMt 1 skorygowane ryzyko schyłkowej niewydolności nerek było 2, 72 -krotnie wyższe w przypadku wyższego poziomu adiponektynemii (>mediany) w obserwacji śr. 8 -letniej Jorsal A et al. Kidney International 2008; 74: 649– 54 § W grupie 1330 chorych na DMt 1 podwyższone poziomy adiponektynemii były niezależnym predyktorem schyłkowej n. n. u chorych z makroalbuminurią, natomiast nie miały wartości predykcyjnej jeśli chodzi o progresję nefropatii w przypadku chorych z normo- lub mikroalbuminurią Saraheimo M et al. Diabetes Care 2008; 31: 1165 -9 § Podwyższona adiponektynemia mechanizmem ochronnym w pnn? efektem oporności tkankowej na ten hormon? skutkiem jego obniżonego klirensu nerkowego?
KIM-1 (Kidney Injury Molecule-1) § Białko błony apikalnej nabłonka cewki proksymalnej – nieobecne w warunkach fizjologicznych, ekspresja i obecność w moczu i krwi w przypadku uszkodzenia nerek i odróżnicowywania się komórek nabłonka cewki proksymalnej do fagocytów § Podwyższone stężenie KIM-1 w moczu korelowało z szybszym spadkiem przesączania kłębuszkowego u 63 chorych z jawną nefropatią w przebiegu DMt 1 oraz u 177 chorych z wczesną nefropatią w przebiegu DMt 2 (w okresie 3 -3, 5 lat); nie było jednak niezależnym czynnikiem predykcyjnym progresji niewydolności nerek Nielsen SE et al. Diabetes Res Clin Pract. 2012; 97: 71 -6 Nielsen SE et al. Kidney Int. 2011; 79: 1113 -8 § W grupie chorych z jawną nefropatią w przebiegu DMt 1 stężenie KIM-1 w surowicy było predyktorem spadku e. GFR i ryzyka schyłkowej nn. niezależnie od wyjściowej albuminurii, e. GFR i Hb 1 Ac Sabbisetti VS et al. J Am Soc Nephrol 2014; 25: 2177 -86
TNF i jego receptory § TNF wydzielany w nerkach przez infiltrujące makrofagi oraz przez komórki nerki pod wpływem hiperglikemii i AGEs § Oddziałuje na receptory TNFR 1 obecne na wszystkich komórkach oraz TNFR 2, którego ekspresja zachodzi w nerkach pod wpływem hiperglikemii i AGEs; efektem aktywacji receptorów jest aktywacja NFκB, ekspresja adhezyn i chemokin, generacja wolnych rodników tlenowych § Stężenie TNFR 2 w surowicy (jak też TNFR 1) silnym predyktorem rozwoju nefropatii cukrzycowej w obu typach cukrzycy – progresji do makroalbuminurii oraz spadku wydolności nerek i ryzyka schyłkowej niewydolności nerek Niewczas MA et al. J Am Soc Nephrol. 2012; 23: 507 -15 Wu J et al. Exp Ther Med 2013; 6: 1482 -8 Lopes-Virella MF et al. Diabetes Care 2013; 36: 2317 -23 Pavkov ME et al. Kidney Int 2014 Oct 1 Forsblom C et al. Diabetes Care 2014; 37: 2334 -42 Skupień J et al. J Diabetes Care 2014; 37: 2601 -8
Kwas moczowy § Badania doświadczalne wykazały redukcję białkomoczu w nefropatii cukrzycowej pod wpływem allopurynolu (wpływ kwasu moczowego na dysfunkcję śródbłonka? ) § Badania u ludzi z DMt 2 pokazują korelacje między stopniem albuminurii a stężeniem kwasu moczowego Chuengsamarn S et al. J Diabetes Complications 2014; 28: 124 -9 Ling Y et al. Chin Med J (Engl) 2013; 126: 4023 -9 § W grupie 263 chorych z świeżo rozpoznaną DMt 1 stężenie kwasu niezależnie korelowało makroalbuminurii moczowego z ryzykiem rozwoju w okresie ~18 lat Hovind P et al. Diabetes 2009; 58: 1668 -71 § W badaniu 324 chorych z DMt 1 i normoalbuminurią, w 6 -letniej obserwacji, niezależnymi predyktorami mikro- lub makroalbuminurii były Hb. A 1 c, albuminuria i stężenie kwasu moczowego w surowicy Jalal DI et al. Nephrol Dial Transpl 2010; 25: 1865 -9 § W badaniu 286 chorych z DMt 1 i normoalbuminurią oraz 248 chorych z DMt 1 i mikroalbuminurią, w ~8 -letniej obserwacji, wyjściowe stężenie kwasu moczowego było w obu grupach niezależnym predyktorem szybkiego obniżania się e. GFR, obok stężeń TNFR 1 i 2 oraz HBA 1 c i SBP Krolewski AS et al. Diabetes Care 2014; 37: 226 -34
Badania proteomów § Dzięki technikom spektrometrii masowej możliwość jednoczesnego oznaczenia stężeń wszystkich peptydów i białek w badanym materiale (jego proteomu) § W diagnostyce nefropatii cukrzycowej najbardziej obiecujące badania profili proteomicznych moczu (~2000 peptydów i białek) § Panele kilkudziesięciu-kilkuset białek różnicują chorych z cukrzycową etiologią nefropatii oraz chorych z szybko postępującą nefropatią § Panel 273 białek (CKD 273 -classifier) różnicował chorych z rozwojem jawnej nefropatii w przebiegu cukrzycy w okresie 5 lat lepiej niż mikroalbuminuria § Najbardziej predykcyjnym markerem okazały się obniżone poziomy fragmentów kolagenu I (jego mniejsza degradacja w nefropatii? ) Rossing K et al. J Am Soc Nephrol 2008; 19: 1283 -90 Zürbig P et al. Diabetes 2012; 61: 12 3304 -13 Roscioni SS et al. Diabetologia. 2013; 56: 259 -67
Badania proteomów § Trend spadkowy wydalania enzymów trzustkowych w miarę progresji mikroangiopatii cukrzycowej: Kontrola (n=27) → DMt 2 bez powikłań mikronaczyniowych (n=33) → DMt 2 powikłana retinopatią (n=15) → DMt 2 powikłana jawną nefropatią (n=24) Cukrzyca bez powikłań vs. kontrola ID Liczba peptydów qvalue ratio Cukrzyca z retinopatią vs. kontrola qvalue Jawna nefropatia vs. kontrola ratio qvalue ratio Białka związane z zewnątrzwydzielniczą czynnością trzustki Pancreatic α-amylase P 04746 46 0. 00008 0. 81 0. 00006 0. 7 0. 00061 0. 49 α-amylase 2 B* P 19961 41 0. 00064 0. 84 0. 00006 0. 69 0. 00299 0. 5 Deoxyribonuclease-1 P 24855 25 0. 01465 0. 8 0. 00265 0. 71 0. 00819 0. 44 0. 74 0. 00139 0. 5 Śliniankowy izoenzym amylazy α-amylase 1 P 04745 40 0. 00306 0. 86 0. 0003 Inne białka, których poziom był obniżony we wszystkich grupach Pro-epidermal growth factor P 01133 32 0. 00008 0. 69 0. 00006 0. 00016 0. 46 Mannan-binding lectin serine protease 2 O 00187 11 0. 01517 0. 75 0. 03486 0. 64 0. 04862 0. 37 Basement membranespecific heparan sulfate proteoglycan core protein P 98160 49 0. 01707 0. 85 0. 02822 0. 88 0. 04623 0. 59 Lewandowicz A. Rozprawa Doktorska; WUM 2013
Badania metabolomu § W oparciu o techniki spektrometrii masowej lub chromatografii jednoczesne badanie stężeń wszystkich metabolitów w surowicy § § ~2400 zidentyfikowanych metabolitów § Stężenia 28 metabolitów różniły się istotnie statystycznie między chorymi z ESRD i bez progresji do ESRD – w większości produkty katabolizmu aminokwasów, węglowodanów i nukleotydów W grupie 40 chorych z DMt 2 i rozwojem ESRD w okresie 6, 5 -12, 4 lat oraz 40 chorych z DMt 2 bez progresji do ESRD w tym czasie, zidentyfikowano w surowicy 445 metabolitów, z czego 262 u >80% chorych, spośród nich 119 o stabilnych poziomach w powtarzanych pomiarach Niewczas MA et al. Kidney International 2014; 85: 1214 -24
mi. RNA – swoiste markery? § mikro. RNA – krótkie niekodujące RNA (20 -22 pary nukleotydów), które łacząc się z m. RNA uniemożliwiają jego translację § stabilne w płynach ustrojowych i moczu → potencjalne zastosowanie w diagnostyce klinicznej § zwiększona lub zmniejszona ekspresja mi. RNA zaangażowanych w procesy zapalenia, włóknienia i generacji ROS w nefropatii cukrzycowej (m. in. ↑mi. R 21, ↑mi. R-155, ↑mi. R-146 a, ↑mi. R-192, ↓mi. R-25) Dey N et al. J Biol Chem 2011; 286: 25586 -603 Chung AC et al. JASN 2010; 21: 1317 -1325 Huang Y et al. BMC Nephrol 2014 Sep 2 Kato M et al. Nature Reviews Nephrology 2014; 10: 517– 530
mi. RNA – modyfikowalne czynniki ryzyka? § Zwiększona ekspresja mi. RNA-192 w komórkach mezangium pod wpływem TGF hamuje aktywność represora Zeb 1/2 promotorów genów TGF i białek macierzy łącznotkankowej, doprowadzając do ich zwiększonej syntezy Kato M et al. Kidney Int 2011; 80: 358 -68 § Podawanie oligonukleotydów o aktywności anty-mi. RNA 192 przez 2 -17 tygodni myszom z DMt 1 zwiększało ekspresję represora Zeb 1/2 i zmniejszało ekspresję genów kolagenów, TGF , CTGF i fibronektyny, zmniejszało włóknienie i ograniczało białkomocz Putta S et al. JASN 2012; 23: 458 -469
Podsumowanie • Konieczność poszerzenia zasobu narzędzi diagnostyki i monitorowania nefropatii cukrzycowej • Postęp w zakresie znajomości mechanizmów patogenezy nefropatii cukrzycowej pozwala na identyfikację nowych potencjalnych predyktorów i markerów zaawansowania choroby • Potrzeba konfrontacji wartości prognostycznych nowych markerów z albuminurią w tych samych badaniach • Szanse na istotną poprawę wykrywalności wczesnej nefropatii cukrzycowej § § badania proteomów i metabolomów badania mikro. RNA
- Slides: 19