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.,

13.1.3.8.1. Паратгормон-родственный протеин при экспериментальной диабетической нефропатии

Используя экспериментальную модель диабетической нефропатии, индуцированной стрептозотоцином (STZ) (Izquierdo A. et al., 2006) изучили возможные изменения в системе ПТГрП/PTH1R, связанные с этой патологией почек, для которой характерна начальная фаза почечной гипертрофии как на тубулярном, так и на гломерулярном уровнях, с последующим увеличением экскреции альбумина с мочой (протеинурия) (Gross M.L. et al., 2004). ДН индуцировали у мышей Swiss-CD1 (CD1), а также у мышей со сверхэкспрессией ПТГрП. У мышей с диабетом CD-1 наблюдалось значительное увеличение экспрессии как ПТГрП, так и PTH1R, как на клубочковом, так и на тубулярном уровнях, что связано с увеличением экскреции альбумина с мочой (Izquierdo A. et al., 2006). Умышей-диабетиков со сверхэкспрессией ПТГрП выявлены почечная гипертрофия, значительно более высокий уровеньэкскреции альбумина с мочой и более низкий уровень общего белка плазмы по сравнению с контрольными животными. Обнаружена значительная связь между почечной экспрессией ПТГрП, PTH1R и экскрецией альбумина с мочой у мышей с диабетом. Кроме того, согласно данным логистического регрессионного анализа, риск развития протеинурии у мышей с более высокими уровнями ПТГрП и PTH1R увеличился в 6 раз. Было обнаружено, что у индуцированных STZ диабетических крыс длительное лечение пептидом ПТГрП (1–34) приводит к увеличению почечной гипертрофии, более высокой экспрессии р47-фокса, фосфорилированию EGFR, Akt и ERK1/2 и более высокой экспрессии фибронектина в почечной коре.

Появляется все больше доказательств того, что окислительный стресс играет важную роль в патогенезе диабетической нефропатии (Jha J.C. et al., 2016). Основными генераторами АФК в клубочках почки являются NOX1 (НАДФН – оксидаза 1) и NOX2 (НАДФН – оксидаза 2) (Prabhakar S. et al., 2007; Satoh M. et al., 2005). Активация NOX1 и NOX2 зависит от нескольких цитозольных регуляторных субъединиц, включая цитозольный регуляторный белок комплекса NADPH-оксидазы 2. p47-фокс (Bedard K. and Krause K.H., 2007; Liu G.C. et al., 2012). В клеточных экспериментах показано, что NOX-зависимая генерация ROS необходима для ПТГрП (1–34) -индуцированной активации Src и фосфорилирования EGFR (Chen H-M. et al., 2019) Таким образом, исследование роли ПТГрП (1–34) в экспрессии p47-фокса обнаружили увеличение уровня белка p47-фокса. в почках диабетических крыс, получавших ПТГрП (1–34). Уровень фосфорилирования EGFR, Akt и ERK1/2 также был выше в коре почек у диабетических крыс, получавших ПТГрП (1–34). Кроме того, в диабетической почке наблюдался повышенный уровень белка фибронектина у крыс, которым вводили ПТГрП (1–34). Вместе взятые, эти данные позволили констатировать, что хроническое введение ПТГрП (1–34) может усугубить окислительный стресс, впоследствии активировать передачу сигналов EGFR, Akt и ERK1/2 и в конечном итоге привести к накоплению внеклеточного матрикса в почках диабетических крыс (Chen H-M. et al., 2019). Анализируемое исследование демонстрирует, что активные формы кислорода, полученные из никотинамидадениндинуклеотидфосфатоксидазы, опосредуют ПТГрП (1–34) -индуцированную активацию Src-киназы и Src-зависимую трансактивацию EGFR, а также активацию PI3K, индуцированную ПТГрП (1–34) в мезангиальных клетках крыс. Нижестоящие эффекторы PI3K, Akt и ERK1/2 дискретно приводят к избыточному синтезу белка фибронектина. Современные данные дают новое понимание сложных механизмов влияния ПТГрП как фактора, участвующего в прогрессировании диабетического заболевания почек, и дают новое представление о терапевтической стратегии гломерулярного склероза (Chen H-M. et al., 2019).

Исследование роли ПТГрП в гипертрофии диабетической почки показали, что ПТГрП играет ключевую роль в механизмах HG-индуцированной гипертрофии подоцитов (Romero M. et al., 2010). Следует отметить, что подоциты считаются терминально дифференцированными клетками и, следовательно, не способны к регенерации in vivo. В этих исследованиях гипертрофия подоцитов, вызванная HG, ингибировалась присутствием специфического антитела, нейтрализующего ПТГрП.

Хотя ПТГрП, по-видимому, не влияет на апоптоз подоцитов, было установлено, что он способен модулировать экспрессию нескольких как позитивных, так и негативных регуляторных белков клеточного цикла. Было показано, что ПТГрП (1–36) стимулирует циклин D1, тем самым способствуя проникновению подоцитов в G1, он также подавляет циклин E, следовательно, блокируя клеточный цикл позднее в G1. ПТГрП способен активировать регуляторный белок клеточного цикла p27Kip1, который играет ключевую роль в гипертрофии диабетических клеток, предотвращая активацию активности циклина Е и задерживая клеточный цикл в G1 (Huang H.C., Preisig P.A., 2000). Romero M. et al., (2010) обнаружили, что фармакологическая блокада PTH1R ингибирует активацию p27Kip1, индуцированную как HG, так и Ang II. Взятые вместе, эти данные предполагают, что ПТГрП может опосредовать гипертрофическую передачу сигналов, действующую аутокринным/интракринным способом через рецептор PTH1R.

Исследование механизма стимуляции p27kip1, индуцированной как ПТГрП, так и TGF- β1, позволило Romero M. et al. (2010) установить, что во- первых использование миРНК ПТГрП ингибирует способность HG и Ang II стимулировать активацию p27Kip1, хотя и не может предотвратить активацию TGF- β1 этого белка. Во-вторых, в подоцитах, трансфицированных миРНК TGF- β1, ПТГрП (1–36) не вызывал избыточную экспрессию p27Kip1 и гипертрофию. Таким образом показано, что TGF- β1 опосредует как активацию p27Kip1, так и реакцию гипертрофии, индуцированную ПТГрП в условиях HG. Romero M. et al., (2010) обнаружили, что экспрессия в клубочках как TGF- β1, так и p27Kip1 постоянно повышена у мышей со сверхэкспрессией ПТГрП, хотя это не сопровождались почечной гипертрофией (Fiaschi-Taesch N.M. et al., 2004). Умышей со сверхэкспрессией ПТГрП выявили конститутивную активацию различных провоспалительных медиаторов (Ramila D. et al., 2008), включая фактор роста эндотелия сосудов-1 (Ardura J.A. et al., 2008) без доказательств повреждения почек. Эти данные свидетельствуют о том, что ПТГрП может участвовать в повышающей регуляции клубочковых TGF- β1 и p27Kip1.

В совокупности эти результаты позволили констатировать, что почечная система ПТГрП/PTH1R активируется при стрептозотоцин-индуцированном диабете у мышей и, по-видимому, связана с почечной гипертрофией и отрицательно влияет на исход ДН (Izquierdo A. et al., 2006). Показано, что ПТГрП играет ключевую роль в механизмах HG-ндуцированной гипертрофии подоцитов (Romero M. et al., 2010), которая подавлялась присутствием специфических антител, нейтрализующих ПТГрП.