Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПАРАТГОРМОН-РОДСТВЕННЫЙ ПРОТЕИН. 2-е издание переработанное и дополненное

Курзанов А. Н., Ледванов М. Ю., Быков И. М., Медведев В. Л., Стрыгина Е. А., Бизенкова М. Н., Заболотских Н. В., Ковалев Д. В., Стукова Н. Ю.,

13.1.3.5. Ишемическое поражение почек и паратгормон-родственный белок

ПТГрП увеличивается in vivo в ответ на либо ишемическое повреждение почек, либо на хроническую индуцированную циклоспорином нефротоксичность, а также на модели in vitro, которая имитирует ишемическое повреждение канальцев (Soifer E.N. et al., 1993; Galbraith S.C. et al., 1996; Garcia-Ocana A. et al., 1998). Повышение уровня ПТГрП после острой почечной ишемии было обнаружено в клубочках, но только в эпителиальных клетках. Наблюдаемое при этом увеличение мРНК ПТГрП сопровождалось снижением экспрессии мРНК рецептора PTH1R (Soifer E.N. et al., 1993).

Было показано, что экспрессия эндогенного ПТГрП в проксимальных канальцах крыс повышается после ишемического повреждения in vivo (Soifer N.E. et al., 1993), что позволило предположить, что ПТГрП может участвовать в регенерации канальцев во время восстановления после ишемии (Garcia-Ocana A. et al., 1999). Детальный анализ клеточного воздействия ишемии на проксимальные канальцы был выполнен с использованием модели истощения энергии in vitro в культивируемых клетках проксимальных канальцев (PTC) иммортализованной человеческой линии HK-2, которая сохраняет фенотипические и функциональные характеристики хорошо дифференцированной PTC (Ryan M.J. et al., 1994). Эти клетки экспрессируют ПТГрП и рецепторы PTH1R и, таким образом, предоставляют хорошую модель для изучения влияния истощения энергии на экспрессию ПТГрП и роль ПТГрП после травмы. Использование обратимой модели истощения АТФ в клетках HK-2, позволило воспроизвести клеточные эффекты ишемического инсульта. Следствием такого повреждения является индукция ранней экспрессии генов ПТГрП и HSP-70 с временным паттерном, который имитирует то, что наблюдается после ишемического повреждения in vivo (Van Why S.K. et al., 1992).

Было показано, что ПТГрП действует как ген раннего ответа в некоторых тканях и типах клеток (Allinson E.T., Drucker D.J., 1992; Holt E.H. et al., 1994), и его ранняя экспрессия после ишемического повреждения и истощения АТФ позволяет предположить, что он может участвовать в регенеративном процессе. Хотя уровни большинства форм мРНК снижаются в почках крыс после ишемии, быстрое увеличение
мРНК генов раннего ответа, таких как c-Fos, Egr-1 и ПТГрП, происходит после острого повреждения почек, что указывает на их роль в пролиферативном ответе почечных канальцев (Toback F.G., 1992; Safirstein R., et al., 1990).

Поскольку ПТГрП обладает митогенными свойствами в ряде различных типов почечных клеток (Garcia-Ocana A. et al., 1995; Burton P.B.J. et al., 1990) и поскольку экспрессия мРНК ПТГрП в PTC активируется рано после повреждения была исследована роль ПТГрП в пролиферативном ответе после истощения АТФ в клетках HK-2. С этой целью использовали антитела к аминоконцевой области ПТГрП, которая, как известно, стимулирует синтез ДНК через протеинкиназа C-зависимый механизм (Garcia-Ocana A. et al., 1995). В присутствии анти-ПТГрП-нейтрализующих антител после истощения АТФ наблюдалось значительное связанное со временем и дозой снижение количества клеток и синтеза ДНК. Эффекты антител к ПТГрП на рост клеток, по-видимому, опосредованы специфическими действиями эндогенно продуцируемого ПТГрП. Эти данные согласуются с аутокринным эффектом эндогенно секретируемого ПТГрП на ростклеток HK-2 в течение периода восстановления после истощения АТФ и предполагают, что ПТГрП может играть роль в почечном регенеративном процессе после повреждения.

Однозначные и последовательные эффекты антител против ПТГрП на синтез ДНК и рост клеток после повреждения позволили авторам исследования предположить, что ПТГрП служит важным фактором роста, который наряду с другими цитокинами участвует в постинфарктном пролиферативном ответе (Garcia-Ocana A. et al., 1999). Следовательно, ПТГрП, продуцируемый в проксимальных канальцах, может участвовать вместе с установленными цитокинами и факторами роста, такими как EGF (Humes H.D. et al., 1989), IGF-1 (Miller S.B. et al., 1992) и фактор роста гепатоцитов (Miller S.B. et al., 1994), продуцируемых в соседних клеточных типах, в регуляции усиления пролиферативного ответа на ишемическое повреждение и ускорение восстановления нормальной функции почек.

Однако по данным (Fiaschi-Taesch N.M. et al., 2004), полученным в экспериментах на трансгенных мышах с контролируемой гиперэкспрессией ПТГрП, избыточная продукция этого протеина в проксимальных канальцах оказалась неэффективной для защиты почек от ишемического повреждения. Несмотря на многообещающие наблюдения in vitro, сверхэкспрессия ПТГрП в проксимальных канальцах in vivo не приводила к какому-либо значительному функциональному или морфологическому улучшению в остро поврежденной почке и не предотвращала острого ухудшения почечной функции после ишемии/реперфузии. Для подтверждения очевидного отсутствия протективного эффекта сверхэкспрессии ПТГрП при остром ишемическом повреждении почек авторы проанализировали ответ мышей, сверхэкспрессирующих ПТГрП, в экспериментах с использованием другой модели повреждения почек путем внутрибрюшинного введения высокой дозы фолиевой кислоты. Отсутствие протективного эффекта ПТГрП у мышей после почечной ишемической травмы может быть теоретически связано с подавлением экспрессии ПТГрП или PTH1R в почке. Анализ экспрессии ПТГрП в экстрактах почек трансгенных мышей с гиперэкспрессией ПТГрП с помощью вестерн-блоттинга показал, что уровень ПТГрП через 24 или 48 ч после ишемии/реперфузии оставался повышенным по сравнению с уровнем у контрольных мышей в исходных условиях. Ранее сообщалось, что подавление рецептора PTH1R после острой почечной недостаточности,(Santos S. et al., 2001; Soifer E.N. et al., 1993), может объяснять отсутствие эффекта сверхэкспрессированного ПТГрП на восстановление почек после их острого повреждения. Вестерн-блот-анализ экстрактов почек у мышей сверхэкспрессирующих ПТГрП в разное время после индукции острого повреждения почек в обеих экспериментальных моделях показал, что уровни белка PTH1R резко снижались в почках этих мышей через 48 после ишемии/реперфузии или или 72 часа после инъекции фолиевой кислоты. В совокупности эти результаты указывают на то, что острое повреждение почек, но не конститутивная избыточная экспрессия ПТГрП в проксимальных канальцах, подавляет PTH1R в почке.