Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Медведев В. Л., Ледванов М. Ю., Курзанов А. Н., Быков И. М.,
1.1.3.5. 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 рецепторы 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 эпидермальный фактор роста (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 часов после ишемии/реперфузии 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.