Podocyty Kubiak.pdf

(84 KB) Pobierz

Postepy Hig Med Dosw. (online), 2006; 60: 259-264

e-ISSN 1732-2693

www.phmd.pl

Review

Received:

2006.02.02

Accepted:

2006.04.07

Published:

2006.05.08

Znaczenie podocytów w prawidłowym funkcjonowaniu

kłębuszka nerkowego oraz w patogenezie

kłębuszkowych zapaleń nerek. Część II. Zmiany

fenotypowe i funkcjonalne podocytów w przebiegu

kłębuszkowych zapaleń nerek

The role of podocytes in normal glomerular function

and in the pathogenesis of glomerulonephritis. Part II.

Phenotypic and functional changes of podocytes in

glomerulonephritis

Anna Kubiak, Zoﬁa I. Niemir

Pracownia Nefrologii Molekularnej, Katedra i Klinika Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych Akademii

Medycznej im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu

Streszczenie

Wyniki dotychczasowych badań wskazują na udział własnych komórek kłębuszka nerkowe-

go (podocytów, komórek mezangium i śródbłonka) w toczącym się w nim procesie zapalnym.

Szczególną uwagę zwraca się na znaczenie uszkodzenia podocytów w patogenezie kłębuszko-

wych chorób nerek. Podocyty to komórki końcowo zróżnicowane, które utraciły zdolność do pro-

liferacji. Niezdolność do podziału jest ceną, jaką podocyt musi zapłacić za wykształcenie wysoko

wyspecjalizowanych struktur komórkowych i przyleganie do błony podstawnej. Jedynie w wa-

riancie ogniskowej segmentalnej sklerotyzacji kłębuszków z zapadaniem się włośniczek wystę-

puje rozplem podocytów, ale proces ten przebiega z utratą markerów charakteryzujących fenotyp

dojrzałego podocyta, w szczególności białek wyrostków stopowatych oraz z zaburzeniem eks-

presji białek regulujących cykl komórkowy. Ważnym elementem biorącym udział w patogene-

zie glomerulopatii przebiegających ze znacznym białkomoczem jest dysfunkcja białek wchodzą-

cych w kompleks tzw. błon szczelinowych, umiejscowionych między wyrostkami stopowatymi

podocytów. Na podstawie ostatnich wyników badań podkreśla się również znaczenie neprylizy-

ny w powstawaniu chorób kłębuszkowych, która jest pierwszym odkrytym antygenem podocy-

tów odpowiedzialnym za błoniaste KZN u ludzi.

Słowa kluczowe:

kłębuszkowe zapalenie nerek • zmiany fenotypowe podocytów

Summary

Recent results indicate that intrinsic glomerular cells (podocytes, mesangial and endothelial cells)

are active participants in the inﬂammatory process in the glomerulus. Particular attention is drawn

to podocyte injury in glomerulonephritis. Podocytes are end-differentiated cells which have lost

their proliferation abilities and can only compensate by hypertrophy. The inability to proliferate

259

Postepy Hig Med Dosw (online), 2006; tom 60: 259-264

is the cost which a podocyte must pay for the development of highly specialized structures and

ability to adhere to the glomerular basement membrane. Collapsing focal-segmental glomeru-

losclerosis is a condition in which podocytes proliferate, but this process is associated with loss

of their maturity markers as well as with abnormalities in the expressions of cell cycle proteins.

Dysfunction of slit diaphragms is an important element in the pathogenesis of glomerulopathies

with marked proteinuria. Recent studies also underline the importance of neprilysin in the pat-

hogenesis of glomerulonephritis. This is the ﬁrst podocytic antigen which has been shown to in-

duce human membranous glomerulonephritis.

Key words:

Full-text PDF:

Word count:

Tables:

Figures:

References:

Adres autorki:

glomerulonephritis • phenotypic changes in podocytes

http://www.phmd.pl/pub/phmd/vol_60/9124.pdf

2888

—

dr hab. n. med. Zoﬁa I. Niemir, Pracownia Nefrologii Molekularnej, Katedra i Klinika Nefrologii, Transplantologii

i Chorób Wewnętrznych Akademii Medycznej ul. S. Przybyszewskiego 49, 60-355 Poznań;

e-mail: zniemir@usoms.poznan.pl

PROWADZENIE

Wyniki dotychczasowych badań wskazują na udział włas-

nych komórek kłębuszka nerkowego (podocytów, komórek

mezangium i śródbłonka) w toczącym się w nim procesie

zapalnym. Wiele badań poświęcono znaczeniu poszcze-

gólnych elementów kłębuszka nerkowego w patogenezie

różnych postaci morfologicznych kłębuszkowych zapaleń

nerek oraz korelacji obrazu morfologicznego z objawa-

mi klinicznymi. Kriz i wsp. zwrócili uwagę na znaczenie

uszkodzenia podocytów w progresji chorób kłębuszkowych.

Zaobserwowali oni, że odczepienie wypustek stopowatych

podocytów od błony podstawnej i jej odsłonięcie prowa-

dzi do powstania zmian sklerotycznych w kłębuszku [14].

Podobnie inni autorzy badali zachowanie się podocytów

w poszczególnych postaciach morfologicznych kłębuszko-

wych zapaleń nerek (KZN) wykorzystując przy tym anali-

zę ekspresji różnych markerów tych komórek

wych. Jest to bardzo istotne dla utrzymania prawidłowego

funkcjonowania kłębuszka. Niezdolność do podziału jest

ceną, jaką podocyt musi zapłacić za wykształcenie wyso-

ko wyspecjalizowanych struktur komórkowych i przylega-

nie do błony podstawnej. Jedynie w wariancie ogniskowej,

segmentalnej sklerotyzacji kłębuszków z zapadaniem się

włośniczek występuje rozplem podocytów, ale proces ten

przebiega z utratą białek charakteryzujących fenotyp doj-

rzałego podocyta oraz z zaburzeniem ekspresji białek re-

gulujących cykl komórkowy [34].

Zdaniem Shanklanda i wsp., wykazanie obecności KI-67

może służyć do podziału chorób kłębuszkowych z udzia-

łem podocytów na te, które przebiegają z zachowaniem

dojrzałości fenotypowej i brakiem aktywności mitotycz-

nej podocytów, jak np. submikroskopowe i błoniaste KZN

oraz te, w których obserwuje się utratę cech zróżnicowa-

nia i proliferację podocytów, czyli komórkowy wariant

FSGS z zapadaniem się włośniczek oraz nefropatia zwią-

zana z HIV [31]. Powyżsi autorzy zaobserwowali spadek

ekspresji białek p27 i p57 na podocytach chorych na wa-

riant FSGS z zapadaniem włośniczek i nefropatię związaną

z HIV, przy jednoczesnym pojawieniu się ekspresji białka

p21 [31]. Niższą ekspresję p27, p57 i cykliny D w przypad-

kach ogniskowej sklerotyzacji kłębuszków z zapadaniem

się włośniczek oraz w nefropatii związanej z HIV wyka-

zali również Barisoni i wsp. [4]. Jednocześnie obserwo-

wano pojawienie się ekspresji cykliny A, p21 oraz Ki-67,

co potwierdzało znaczną zmianę fenotypową podocytów,

które utraciły cechy dojrzałości i nabyły zdolność do roz-

plemu [4]. Strivastava i wsp. wykazali natomiast spadek

ekspresji p27 przy zachowanej ekspresji p57 i niezmienio-

nej ekspresji cykliny D w zespole nerczycowym u dzieci

na podłożu FSGS oraz submikroskopowego i mezangial-

nego KZN [33]. Wynika z tego jednoznacznie, że zmiany

fenotypowe podocytów u dzieci z zespołem nerczycowym

różnią się od zmian obserwowanych u dorosłych z warian-

tem komórkowym FSGS i z FSGS z zapadaniem się włoś-

niczek oraz w nefropatii związanej z HIV. Wang i wsp.

MIANY EKSPRESJI BIAŁEK REGULUJĄCYCH CYKL KOMÓRKOWY

PODOCYTÓW W PRZEBIEGU

KZN

Przy przedłużającym się działaniu czynnika patogennego

komórkami decydującymi o nieodwracalnym uszkodze-

niu struktury i funkcji ﬁltra kłębuszkowego okazały się

podocyty. Są to komórki końcowo zróżnicowane z cha-

rakterystycznymi cechami genotypowymi odpowiadają-

cymi ich funkcji, a możliwości ich kompensacji są ograni-

czone do przerostu. Dojrzały podocyt nie może ponownie

przejść cyklu komórkowego. Pod wpływem silnych bodź-

ców proliferacyjnych, takich jak czynnik wzrostu ﬁbro-

blastów podocyty sporadycznie przechodzą podział ją-

dra jednak bez podziału cytoplazmy, co w konsekwencji

prowadzi do powstania komórek wielojądrzastych [34].

U zdrowych szczurów, jak i u szczurów z różnymi choro-

bami kłębuszkowymi podocyty nie wbudowują tymidyny,

co świadczy o braku syntezy kwasów nukleinowych [19].

Cykl komórkowy podocytów jest więc ściśle regulowany

i podocyty nie proliferują nawet w warunkach chorobo-

260

Kubiak A. i . Niemir Z. I. – Znaczenie podocytów w prawidłowym funkcjonowaniu…

zaobserwowali pojawienie się ekspresji cykliny E, A i B1

oraz B2 kinazy zależnej od cyklin i białka p21 w podocy-

tach u chorych z komórkowym wariantem FSGS przy bra-

ku ekspresji białek p27, p57, WT-1 i cykliny D1 [35].

Qiu i wsp. badali ekspresję białek regulujących cykl komór-

kowy w przebiegu nefropatii IgA u ludzi. Zaobserwowali

oni dużą ekspresję białek p27 i p57 w podocytach zdro-

wych kłębuszków oraz w kłębuszkach z niewielkimi zmia-

nami oraz znaczny spadek ekspresji tych białek w kłębusz-

kach z cechami proliferacji oraz zmienionych sklerotycznie.

Powyżsi autorzy wysunęli przypuszczenie, że wystąpie-

nie i nasilenie proliferacji komórek mezangialnych i skle-

rotyzacji zależy od obniżenia ekspresji białek p27 i p57

w podocytach [27].

Yang i wsp. zaobserwowali, że podocyty u chorych z zespo-

łem Denys-Drash z cechami proliferacji podocytów wykazu-

ją ekspresję markerów proliferacji: KI67, PCNA i topoizo-

merazy IIa, a także obniżoną ekspresję WT1 i inhibitorów

kinaz zależnych od cyklin – p16 i p21 [36].

padaniem włośniczek, na nefropatię związaną z HIV oraz

zachowaną ekspresję tego białka u chorych na błoniaste

i submikroskopowe KZN [4]. Sasaoka i wsp. zaobserwo-

wali obniżoną ekspresję CD10 u chorych na nefropatię

IgA, która korelowała z uszkodzeniem funkcji nerek oraz

nasileniem zmian histopatologicznych [29].

MIANY EKSPRESJI BIAŁEK ŁĄCZĄCYCH PODOCYTY Z BŁONĄ

PODSTAWNĄ W PRZEBIEGU

KZN

Luimula i wsp. wykazali ubytek ekspresji dystroglikanu

u chorych na submikroskopowe KZN [16], natomiast pra-

widłową jego ekspresję u chorych z FSGS oraz zasuge-

rowali możliwość różnicowania tych dwóch odmiennych

prognostycznie glomerulopatii określając ekspresję dys-

troglikanu [16]. Podobnie Regele i wsp. wykazali obniżo-

ną ekspresję

b-dystroglikanu

w kłębuszkach nerkowych

u chorych na submikroskopowe KZN, podczas gdy ekspre-

sja tego białka u chorych na FSGS była nieznacznie zwięk-

szona. Powyższe wyniki sugerują odmienny mechanizm

patogenetyczny zanikania wyrostków stopowatych podocy-

tów w przebiegu FSGS i submikroskopowego KZN [28].

Prawdopodobnie dystroglikan nie odgrywa roli w patoge-

nezie FSGS. Zaobserwowano również, że ekspresja

b-dys-

troglikanu u chorych na submikroskopowe KZN uległa

normalizacji po leczeniu glikokortykosteroidami z jedno-

czesnym odtworzeniem wyrostków stopowatych podocy-

tów. Autorzy sugerują, że przywrócenie kształtu podocytów

i funkcji ﬁltracyjnej kłębuszka na skutek leczenia gliko-

kortykosteroidami wymaga zwiększenia ekspresji dystro-

glikanu, co jest uzależnione od obecności urotroﬁny [28].

Schmid i wsp. zanotowali, że ekspresja dystroglikanu na

poziomie mRNA nie była obniżona w podocytach u cho-

rych na submikroskopowe KZN [30].

Integryny to kolejna grupa białek uczestnicząca w przy-

leganiu podocytów do błony podstawnej. Nasze bada-

nia wykazały ekspresję

integryny (CD51) na podo-

cytach zdrowej nerki i w przebiegu różnych postaci KZN.

Zaobserwowaliśmy zmniejszoną ekspresję CD51 u cho-

rych na KZN w porównaniu do nerki zdrowej, szczególnie

w kłębuszkach z wykładnikami gwałtownie postępujące-

go KZN i formowaniem półksiężyców oraz w kłębuszkach

zmienionych sklerotycznie [15]. Podobnie Okada i wsp. za-

obserwowali zmniejszoną ekspresję integryn w obszarach

sklerotycznych w przypadku różnych glomerulopatii [25].

U chorych na gwałtownie postępujące KZN we wczesnych

stadiach zaawansowania choroby, Baraldi i wsp. zanotowali

znaczny wzrost ekspresji

aVb3

integryny w obszarach od-

powiadających podocytom, co może wskazywać na zwięk-

szoną zdolność tych komórek do przylegania do komórek

tworzących półksiężyce [2]. Natomiast w obszarach zmie-

nionych sklerotycznie lub z zapadniętymi włośniczkami

wykazano zmniejszoną ekspresję tej integryny. Również

wyniki naszych badań wskazują na znacznie obniżoną eks-

presję CD51 w kłębuszkach w zaawansowanych stadiach

KZN z formowaniem półksiężyców. Zaobserwowaliśmy

natomiast, podobnie jak Baraldi i wsp., zaznaczoną eks-

presję CD51 w samych półksiężycach. Ponieważ ﬁbryno-

gen i ﬁbronektyna są obecne również w półksiężycach,

pełnią one prawdopodobnie funkcję ligandów

aVb3

in-

tegryny na komórkach biorących udział w ich formowa-

niu [2]. Analogicznie do wyników naszych badań, również

Baraldi i wsp. obserwowali zwiększoną ekspresję

aVb3

in-

KSPRESJA

WT1

W PRZEBIEGU

KZN

Obniżoną ekspresję białka WT1 zaobserwowano w kłę-

buszkach nerkowych chorych na glomerulopatie przebie-

gające z rozplemem podocytów, tzn. w wariancie FSGS

z zapadaniem włośniczek i nefropatii związanej z HIV

[4,37]. Wiąże się to z utratą dojrzałości fenotypowej podo-

cytów i nabyciem zdolności proliferacyjnych, co potwier-

dza obniżona ekspresja inhibitorów cyklu komórkowego

(p27 i p57) w powyższych postaciach nefropatii. Ponieważ

podocyty są jedynymi komórkami dojrzałej nerki wyka-

zującymi ekspresję WT1 sugeruje się, że białko to może

działać jako inhibitor proliferacji [7]. Obserwowana ak-

tywność proliferacyjna zmienionych fenotypowo podo-

cytów może być konsekwencją utraty WT1 lub też zanik

WT1 odpowiada za fenotypową dysregulację podocytów

z zanikiem wyrostków stopowatych [18]. Obniżoną eks-

presję WT1 w kłębuszkach zaobserwowano też w prze-

biegu glomerulopatii z półksiężycami i sklerotyzacją kłę-

buszków [8].

KSPRESJA

CALLA

KZN

Obojętna endopeptydaza jest pierwszym odkrytym antyge-

nem podocytów odpowiedzialnym za błoniaste KZN u ludzi

[5]. Debiec i wsp. zauważyli, że przeciwciała przeciw obo-

jętnej endopeptydazie wytwarzane przez kobiety ciężarne

przechodziły przez łożysko do płodów, u których powodo-

wały wrodzone błoniaste KZN uczestnicząc w formowa-

niu złogów immunologicznych umiejscowionych w części

podstawnej wyrostków stopowatych, a więc w miejscu eks-

presji CALLA. Matki miały niedobór obojętnej endopep-

tydazy, a immunizacja następowała prawdopodobnie po

wcześniejszych poronieniach. Debiec i wsp. sugerowali,

że wiązanie przeciwciał przeciw CD10 może powodować

zmiany fenotypowe podocytów, szczególnie uszkodzenie

cytoszkieletu, które powoduje wydzielanie ważnych bia-

łek podocytów poza komórkę i wytwarza toksyczne me-

diatory, w tym kolagenazy i wolne rodniki [6].

Dotychczasowe badania wykazały obniżoną ekspresję

CALLA w kłębuszkach nerkowych chorych na FSGS z za-

261

Postepy Hig Med Dosw (online), 2006; tom 60: 259-264

tegryny na komórkach nabłonka cewek u chorych na gwał-

townie postępujące KZN [2]. Odkładanie złogów białek

macierzy pozakomórkowej może być związane ze zwięk-

szonym wytwarzaniem cytokin i zwiększoną ekspresją in-

tegryn w gwałtownie postępującym KZN [2].

Shikata i wsp. badali lokalizację integryn (b1 oraz

aVb3)

i białek macierzy pozakomórkowej (ﬁbronektyny, witro-

nektyny i kolagenu typu IV) w różnych postaciach morfolo-

gicznych KZN. W powyższych badaniach zaobserwowano

znaczną ekspresję

aVb3

integryny w proliferujących

komórkach mezangium w przypadku nefropatii IgA, bło-

niasto-rozplemowego KZN typu I oraz nefropatii toczniowej

klasy IV. Podobnie ekspresja ﬁbronektyny, witronektyny

i kolagenu typu IV, a więc ligandów integryn była wyso-

ka w obszarach mezangialnych w wyżej wymienionych

przypadkach. Zanotowano również ekspresję ﬁbronekty-

ny i witronektyny w obrębie mezangialnych złogów immu-

nologicznych oraz

avb3

integryny i witronektyny w obrę-

bie komórkowych półksiężyców w nefropatii toczniowej.

W przypadku submikroskopowego KZN, a więc przy bra-

ku obecności kompleksów immunologicznych, ekspresja

aVb3

integryny była znacznie mniejsza i dotyczyła obwo-

dowej części pętli włośniczkowej [32]. Hafdi i wsp. wy-

kazali obecność na podocytach zdrowej nerki

aVb3

oraz

aVb5

integryn. Jednocześnie zaobserwowali oni zwięk-

szoną ekspresję

aVb5

integryny przy niezmienionej eks-

presji

avb3

integryny w kłębuszkach nerkowych u chorych

na ostre KZN w obszarach odpowiadającym podocytom.

Powyższe dane mogą sugerować istnienie odmiennych szla-

ków regulacyjnych poszczególnych integryn [9].

KSPRESJA BIAŁEK WYROSTKÓW STOPOWATYCH PODOCYTÓW

W PRZEBIEGU

KZN

W dotychczasowych badaniach zaobserwowano spadek

ekspresji białek charakterystycznych dla wyrostków sto-

powatych podocytów (GLEEP-1, podokaliksyna, synap-

topodyna) w glomerulopatiach przebiegających z rozple-

mem podocytów, tj. w wariancie idiopatycznego FSGS

z zapadaniem się włośniczek oraz w nefropatii związanej

z HIV [3,4,37]. Bariety i wsp. zauważyli brak ekspresji

wymienionych białek w podocytach odłączonych od bło-

ny podstawnej przy prawidłowej ekspresji w podocytach

przylegających do tejże błony [3]. Powyższe dane wska-

zują na utratę dojrzałości podocytów w FSGS z zapada-

niem włośniczek i nefropatii związanej z HIV. Podocyty

tracą markery dojrzałości fenotypowej, jakimi są białka

związane z wyrostkami stopowatymi i dochodzi do odłą-

czenia wyrostków stopowatych od błony podstawnej, co

powoduje znaczny białkomocz i upośledzenie funkcji ﬁl-

tracyjnej. Jednocześnie podocyty nabywają zdolności pro-

liferacyjnych pozbywając się inhibitorów cyklu komórko-

wego, tj. inhibitorów kinaz cyklinowych p27 i p57 [31].

Ubytku ekspresji GLEEP-1, synaptopodyny i podokalik-

syny nie zaobserwowano natomiast w błoniastym i submi-

kroskopowym KZN, które również przebiega z fuzją wy-

rostków stopowatych podocytów [4,37]. Również ekspresja

inhibitorów cyklu komórkowego podocytów utrzymywa-

ła się w tych glomerulopatiach na prawidłowym pozio-

mie [31]. Chociaż zanik wyrostków stopowatych podocy-

tów jest wspólną cechą submikroskopowego i błoniastego

KZN oraz idiopatycznego FSGS z zapadaniem się włoś-

niczek i HIV-AN, to mechanizm obu tych procesów różni

się znacznie. W przypadku MCD i IMGN ubytek wyrost-

ków stopowatych jest związany z reorganizacją aktyny cy-

toszkieletu z zachowaną ekspresją synaptopodyny i struk-

turą ciała komórki oraz wyrostków pierwotnych, podczas

gdy w drugim przypadku zanik wyrostków stopowatych

wiąże się z utratą elementów cytoszkieletu, synaptopody-

ny oraz wyrostków pierwotnych [12]. Brak zmian ekspresji

markerów dojrzałych podocytów w błoniastym i submikro-

skopowym KZN, a więc w glomerulopatiach przebiegają-

cych z odwracalnymi zmianami morfologicznymi sugeruje,

że dysregulacja fenotypowa podocytów stanowi wstęp do

nieodwracalnego uszkodzenia kłębuszka nerkowego [37].

Pierwszym etapem tego destrukcyjnego procesu wydaje się

jednoczesna utrata cykliny D1 i synaptopodyny obserwo-

wana w morfologicznie prawidłowych kłębuszkach, któ-

ra skutkuje pojawieniem się cykliny A, białka KI67 oraz

zanikiem inhibitorów kinaz cyklinowych p27 i p57. W ten

sposób dochodzi do reaktywacji zdolności proliferacyjnych

podocytów [37]. Hara i wsp. wykazali zachowaną ekspre-

sję synaptopodyny, podokaliksyny i

integryny zarówno

w nierozplemowych postaciach KZN, jak i w nefropatii IgA,

błoniasto-rozplemowym KZN oraz w nefropatii na pod-

łożu tocznia układowego i choroby Schönleina-Henocha,

którym towarzyszył znaczny ubytek ekspresji C3bR [10].

W naszych dotychczasowych badaniach zaobserwowaliśmy

spadek ekspresji synaptopodyny zależny od nasilenia roz-

plemu komórek kłębuszka nerkowego oraz zaawansowa-

nia zmian sklerotycznych w kłębuszku w przebiegu KZN

[22,23]. Z powyższych danych wynika, że obniżoną eks-

presję białek związanych z wyrostkami stopowatymi podo-

cytów obserwuje się w glomerulopatiach wykazujących za-

nik wyrostków stopowatych połączony z utratą dojrzałości

fenotypowej i rozplemem podocytów, czego następstwem

jest nieodwracalne uszkodzenie kłębuszków.

KSPRESJA BIAŁEK BŁON SZCZELINOWYCH A

KZN

Dotychczasowe badania wykazały obniżoną ekspresję ne-

fryny, podocyny i

a-aktyniny

4 w kłębuszkach nerkowych

chorych na FSGS, submikroskopowe KZN i nefropatię

toczniową, przy zachowanej ekspresji białka CD2AP [13].

Ekspresja powyższych białek w nefropatii IgA była zróż-

nicowana: obniżona w badaniach Guan i wsp., natomiast

porównywalna z nerką zdrową w badaniach Koopa i wsp.

[13]. Różnicę tę można wytłumaczyć prawdopodobnie tym,

że materiał badań Guan i wsp. stanowiły bioptaty nerek

pochodzące od dzieci z zespołem nerczycowym. W bada-

niach Koop i wsp., w przeciwieństwie do obniżonej eks-

presji nefryny i podocyny u chorych na FSGS, submikro-

skopowe KZN i nefropatię toczniową, ekspresja CD2AP

była podobna jak w nerce zdrowej. Podobne wyniki uzy-

skano w nefropatii Heymanna u szczurów [38]. Może to

sugerować, że podczas uszkodzenia podocytów docho-

dzi do uszkodzenia wiązania CD2AP z nefryną i podo-

cyną. Skutkiem tego odłączone białka, nefryna i podo-

cyna ulegają przemieszczeniu poza komórkę i wydaleniu

z moczem. CD2AP natomiast pozostaje przytwierdzone

do aktyny cytoszkieletu [38]. Schmid i wsp. zaobserwo-

wali obniżoną ekspresję podocyny na poziomie mRNA

w podocytach u chorych na FSGS i błoniaste KZN w po-

równaniu do nerki kontrolnej i chorych na submikrosko-

powe KZN [30]. Wymienieni wyżej autorzy zapropono-

wali współczynnik ekspresji podocyny do synaptopodyny

jako wyznacznik różnicujący FSGS od submikroskopowe-

262

Kubiak A. i . Niemir Z. I. – Znaczenie podocytów w prawidłowym funkcjonowaniu…

go KZN [30]. Ważnym wydaje się to, że ubytek ekspresji

białek błon szczelinowych występuje głównie w glome-

rulopatiach przebiegających ze znacznym białkomoczem,

co potwierdza ważne znaczenie tych struktur w selektyw-

nej przepuszczalności bariery ﬁltracyjnej.

KSPRESJA BIAŁEK PODOCYTÓW ZAANGAŻOWANYCH W PROCESY

IMMUNOLOGICZNE A

KZN

Udział podocytów w procesach immunologicznych jest

związany z obecnością na ich powierzchni C3bR. Aktywacja

dopełniacza odgrywa główną rolę w patogenezie wielu po-

staci KZN, prowadzi do uszkodzenia tkanek za pośred-

nictwem różnych mechanizmów, w tym przez wpływ na

wytwarzanie czynników chemotaktycznych i aktywację ko-

mórek kłębuszka na skutek odkładania się składowych C5b-

9 [20]. Obniżoną ekspresję CR1 zaobserwowano w wielu

schorzeniach kłębuszkowych, w tym w błoniastym KZN,

nefropatii cukrzycowej, nefropatii IgA oraz nefropatii tocz-

niowej [1]. Wyniki naszych dotychczasowych badań wyka-

zały zróżnicowaną ekspresję C3bR w nerkach chorych na

KZN w porównaniu do nerki zdrowej [21]. Zanotowaliśmy

znacznie obniżoną ekspresję C3bR u chorych na KZN z ce-

chami rozplemu komórek kłębuszka nerkowego. Podobne

rezultaty uzyskali Nolasco i wsp., którzy zmienioną eks-

presję CR1 zaobserwowali przede wszystkim w prolifera-

cyjnych postaciach KZN, a całkowity ubytek ekspresji CR1

w KZN z formowaniem półksiężyców [24]. Również Hara

i wsp. zanotowali obniżoną ekspresję C3bR u chorych na

błoniasto-rozplemowe KZN, nefropatię IgA oraz nefropa-

tię w przebiegu tocznia układowego i choroby Schönleina-

Henocha, u których nie zanotowano zmian ekspresji in-

nych markerów podocytów (synaptopodyny,

integryny,

podokaliksyny) [10]. Kazatchkine i wsp. wykazali w swo-

jej pracy brak ekspresji C3bR na komórkach zaangażowa-

nych w zewnątrzwłośniczkową proliferację w kłębuszkach

u chorych na gwałtownie postępujące KZN. Podobnie brak

ekspresji tego białka zanotowano u chorych z IV klasą ne-

fropatii toczniowej, chociaż stwierdzono obecność podo-

cytów w kłębuszkach tych samych pacjentów z użyciem

mikroskopu elektronowego. Ciekawym wydaje się to, że

autorzy powyższej pracy zanotowali niezmienioną w po-

równaniu do nerki zdrowej ekspresję C3bR w innych roz-

plemowych postaciach KZN: wewnątrzwłośniczkowym,

mezangialnym i błoniasto-rozplemowym KZN oraz cho-

robie Schonleina-Henocha związanych z odkładaniem

kompleksów immunologicznych zawierających składową

C3b dopełniacza. Tak więc, ubytek ekspresji C3bR u cho-

rych z IV klasą nefropatii toczniowej może stanowić ele-

ment odróżniający tę postać morfologiczną nefropatii od

innych klas nefropatii toczniowej oraz innych postaci pro-

liferacyjnych KZN [11].

W przeciwieństwie do rozplemowych postaci KZN wyniki

naszych badań wykazały, że u chorych na błoniaste KZN

ekspresja C3bR była podobna do obserwowanej w nerce

zdrowej [21]. Zbliżone wyniki uzyskali Barisoni i wsp.

oraz Kazatchkine i wsp., którzy zaobserwowali zachowa-

ną ekspresję C3bR u chorych na błoniaste i submikrosko-

powe KZN, mimo jednocześnie obserwowanego znaczne-

go białkomoczu i fuzji wyrostków stopowatych podocytów

[4,11]. Przeciwnie, Moll i wsp. zanotowali obniżoną eks-

presję CR1 u chorych z tymi samymi rozpoznaniami [17].

W obu powyższych pracach liczba chorych wykazujących

cechy błoniastego KZN była niewielka (odpowiednio 3

i 5). Także nasza grupa pacjentów z tym rozpoznaniem

nie była duża, stąd można przypuszczać, że rozbieżności

w ekspresji C3bR mogą wynikać z różnego zaawansowa-

nia choroby u badanych chorych, a w rezultacie z różnego

stopnia uszkodzenia podocytów. Uszkodzenie podocytów

w błoniastym KZN jest prawdopodobnie związane z ak-

tywnością dopełniacza. Główną rolą CR1 w tej chorobie

może być ochrona integralności podocytów, ponieważ ko-

mórki te nie wykazują ekspresji innych białek regulujących

funkcjonowanie dopełniacza, takich jak czynnik przyspie-

szający rozkład (decay accelerating factor – DAF), białko

chemotaktyczne monocytów (monocyte chemoattractant

protein – MCP) lub CD59 [20].

Innym białkiem związanym ze zjawiskami immunologicz-

nymi w kłębuszku jest megalina. Jest to białko przezbło-

nowe o ciężarze 600 kDa, należące do rodziny receptorów

glikoproteiny o małej gęstości (LDL) wykazujące ekspre-

sję na podocytach. W modelu eksperymentalnym nefro-

patii Heymanna u szczurów zaobserwowano, że jest ono

antygenem docelowym dla przeciwciał odkładających się

w kłębuszku w postaci złogów [26]. Jednak ekspresji me-

galiny nie wykazano w kłębuszkach u pacjentów z bło-

niastym KZN [26]. W cewkach proksymalnych megalina

odgrywa ważną rolę w procesie reabsorpcji jako receptor

wielu różnych substancji [26].

Dotychczasowe badania wykazały obniżoną ekspresję wi-

mentyny w nefropatii związanej z HIV oraz w wariancie

FSGS z zapadaniem włośniczek, szczególnie w podocy-

tach odłączonych od błony podstawnej [3,37]. Ekspresja

tego białka była natomiast zachowana w submikroskopo-

wym i błoniastym KZN, natomiast w FSGS obniżoną eks-

presję zanotowano tylko w podocytach otaczających miej-

sca sklerotyzacji [37].

ODSUMOWANIE

Jak wynika z powyższych doniesień istnieje wiele marke-

rów podocytów wykorzystywanych przez różnych bada-

czy do oceny zachowania się tych komórek w przebiegu

różnych postaci morfologicznych kłębuszkowych zapa-

leń nerek. Wyniki analizy ekspresji tych białek różnią się

niekiedy w poszczególnych pracach, co prawdopodobnie

wynika z różnych stadiów zaawansowania choroby u ba-

danych chorych. Można jednakże zaobserwować tenden-

cję do spadku ekspresji białek podocytów charakterystycz-

nych dla dojrzałych podocytów, który wydaje się zależny

od nasilenia rozplemu komórek kłębuszka nerkowego

oraz zaawansowania zmian sklerotycznych w kłębuszku

w przebiegu KZN. Poszczególne markery podocytów za-

chowują się jednak odmiennie w stanach patologicznych,

co jest ściśle związane z pełnionymi przez nie funkcjami.

Powyższe spostrzeżenia wskazują, że nie istnieje uniwer-

salny marker podocytów, który umożliwiałby ocenę stanu

podocytów i progresji kłębuszkowych zapaleń nerek we

wszystkich warunkach.

263

Plik z chomika:

monko0507

Podocyty Kubiak.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: