Нетрадиционные клинико-экспериментальные методы снижения протеинурии при подоцитопатиях и некоторых других формах гломерулонефрита
Иммуновоспалительный процесс вследствие отложения иммунных комплексов в клубочках, сопровождающийся повреждением подоцитов (подоцитопатия), – основная причина протеинурии у больных хроническим гломерулонефритом. Дополнительными причинами протеинурии являются аккумуляция в подоцитах VEGF и гипосиализированного ANGPTL4. Такролимус в дозах, не оказывающих иммуносупрессивного действия, влияет на VEGF, а N-ацетил-D-маннозамин (ManNAc) повышает сиализацию ANGPTL4. Оба соединения в эксперименте и у больных снижают протеинурию. Антипротеинурическими способностями обладает Klotho, антагонист глюкокортикостероидных рецепторов мифепрестон и препараты, ингибирующие МСР-1. Механизму действия перечисленных антипротеинурических факторов посвящен данный обзор.
Cогласно современным представлениям, развитие гломерулонефрита (ГН) обусловлено иммунологическими процессами, в основе которых лежит взаимодействие различных антигенов (бактериальных, вирусных, лекарственных и т.д.) со специфическими антителами и образование иммунных комплексов. Последние неспособны в силу больших размеров преодолевать гломерулярный фильтр и поэтому депонируются в различных структурах клубочка (базальной мембране, мезангии, подоцитах, сосудах), инициируя воспалительную реакцию, в которой участвуют как резидентные клетки клубочка, так и клетки крови, мигрирующие в очаг воспаления и секретирующие провоспалительные цитокины. У больных хроническим ГН антигенами могут быть или собственные ткани почек и других органов, модифицированные внешними факторами, заболеванием или генетически, или циркулирующие структуры, а воспаление может поддерживаться как цитокинами, так и механизмами гуморального и клеточного иммунитета. Примером последнего служит хроническое отторжение почечного трансплантата. Закономерно, что для подавления активности иммунологических и воспалительных процессов используются глюкокортикостероиды и цитостатики в виде монотерапии, а чаще совместно в различных сочетаниях.
Массивная протеинурия является важнейшим признаком активности почечного процесса, а ее снижение свидетельствует об эффективности проводимого лечения. Наряду с иммуносупрессивной и глюкокортикостероидной терапией уменьшение экскреции белка с мочой достигается назначением блокаторов ренинангиотензин-альдостероновой системы (РААС), а у больных диабетической нефропатией ингибиторы АПФ и блокаторы рецепторов ангиотензина II являются основными антипротеинурическими средствами 2. Остаточную протеинурию пытаются уменьшить назначением парикальцитола [4,5], особенно в сочетании с ограничением потребления натрия [6], хотя высокий уровень фактора роста фибробластов (FGF)-23 в сыворотке ослабляет антипротеинурический эффект ограничения натрия у больных, получающих блокаторы РААС [7]. У пациентов, страдающих ГН с минимальными изменениями, идиопатической мембранозной нефропатией, фокальным сегментарным гломеру лосклерозом, первоначально нарушается функция подоцитов, что приводит к развитию массивной протеинурии и других проявлений нефротического синдрома, которые вынуждают проводить энергичную противовоспалительную и иммуносупрессивную терапию. Однако в ряде исследований продемонстрирована возможность коррекции протеинурии у больных ГН нетрадиционными методами.
Существенную роль в развитии нефротического синдрома у больных с подоцитопатиями, как выяснилось в последние 10 лет, играют ангиопоэтины (в тексте собирательным термином «ангиопоэтины» обозначены все ангиопоэтические факторы, хотя фактор роста эндотелия сосудов [VEGF] и ангиопоэтины 1 и 2 взаимодействуют с различными рецепторами, оказывая разные эффекты). Еще в 1971 г. J. Folkman предположил, что злокачественный рост зависит от васкуляризации опухоли [8], а в последующем из новообразований были выделены ангиогенные факторы (VEGF), которые в клинике стали применять в терапевтических целях, например, для уменьшения зоны ишемии при инфаркте миокарда. Анти-VEGF-A препараты (бевацизумаб, ранибизумаб) с успехом применяются, например, в офтальмологии (макулярная дегенерация, диабетическая ретинопатия, ретинальный пролиферативный ангиоматоз) 9, а ингибиторы рецепторов VEGF (сунитиниб, иматиниб, кризотиниб, сорафениб и др.), уменьшающие васкуляризацию опухолей и замедляющие их прогрессирование, широко используются в онкологии.
VEGF, продукция которого в организме повышается при гипоксии, играет важную роль как в физиологических, так и в патологических процессах, протекающих в организме. В эмбриогенезе он вовлечен в формирование первичных сосудов, а в дальнейшем участвует в поддержании структуры эндотелия, регуляции липидного обмена, заживлении ран, уменьшении ишемии, но накапливаясь в почечных структурах, индуцирует подоцитопатию, приводя к развитию нефротического синдрома, а у больных с новообразованиями повышение экспрессии ангиопоэтинов предвещает усиление метастазирования и неблагоприятный финал. VEGF, представляющий собой гликозилированный митоген, экспрессируется у человека в печени, жировой ткани, тонком кишечнике, в меньшей степени в миокарде и скелетной мускулатуре, а в почках VEGF-A (основной ангиопоэтин) и ангиопоэтинподобный протеин-4 (ANGPTL4) накапливаются в клубочках, где они регуляруют рост и миграцию эндотелия, предотвращая апоптоз эндотелиальных клеток, стабилизируют фенестры, но одновременно повышая проницаемость капилляров, способствуют появлению или усугублению протеинурии. По данным D. Veron и соавт., экспрессия VEGF-A в подоцитах трансгенных мышей вызывает утолщение базальной мембраны клубочковов, экспансию мезангия, распластывание отростков подоцитов и усиление протеинурии [12]. У 2,5-недельных мышей VEGF-A индуцировал эндотелиоз, характерный для преэклампсии, а его гиперэкспрессия вызывала коллабирующую гломерулопатию, свойственную больным со СПИДом. A. Hara и соавт. установили, что при блокаде VEGF рецепторов (VEGF-R) у экспериментальных животных развивается протеинурия. Это свидетельствует о том, что VEGF регулирует интегративность и функции подоцитов, взаимодействуя с нефрином [13,14]. У крыс с адриамициновой нефропатией назначение преднизолона уменьшало экспрессию VEGF-A в клубочках, фосфорилирование нефрина и протеинурию и частично восстанавливало структуру гломерулярного фильтра. Аналогичный эффект давал и лизиноприл [15]. По данным T. Ostendorf и соавт., в антенатальном периоде подоциты в формирующихся клубочках экспрессируют различные ангиогенные факторы, включая VEGF-A, а в эндотелии экспрессируются соответствующие рецепторы. Экспрессия ангиогенов в подоцитах продолжается постнатально, обеспечивая стабильность пор (фенестр) эндотелия и целостность гломерулярного фильтра [16]. В почке взрослого человека ангиопоэтины помимо подоцитов экспрессируются в мезангиальных клетках, эпителии дистальных канальцев и собирательных трубках и, возможно, участвуют в транспортных процессах [17].
У больных с нефротической протеинурией повышается секреция ANGPTL4 жировой тканью, печенью, скелетными мышцами, миокардом. ANGPTL4, скрепляющий отростки подоцитов с базальной мембраной клубочков, взаимодействует с гломерулярными интегринами αVb5 и уменьшает экскрецию белка с мочой [18]. ANGPTL4 снижает активность эндотелиальной липопротеиновой липазы (ЛПЛ) – фермента, расщепляющего обогащенные триглицеридами липопротеины, которые состоят из хиломикронов, транспортирующих пищевые жиры, и липопротеинов очень низкой плотности, переносящих эндогенные липиды и их ремнанты. Одновременно блокируется трансформация триглицеридов в свободные жирные кислоты (СЖК) [19]. Повышение ANGPTL4 в циркуляции препятствует поступлению СЖК в миокард и другие ткани, усугубляя гипертриглицеридемию. Раз вивающаяся дислипидемия (гиперхолестеринемия и гипертриглицеридемия) носит атерогенный характер.
При ГН с минимальными изменениями ANGPTL4 гиперэкспрессируется в отростках подоцитов, вызывая утерю отрицательного заряда базальной мембраны клубочков, распластывание отростков подоцитов по базальной мембране, возникновение массивной протеинурии [18,20,21]. У крыс аналогичные морфологические изменения в клубочках наблюдались после введения аминогликозида пуромицина, но при накоплении только гипосиализированнного ANGPTL4, тогда как нормально сиализированный почечный ANGPTL4 поступал в мочу [18]. На фоне персистирующего нефротического синдрома у пациентов с ГН с минимальными изменениями возрастает внепочечная экспрессия ANGPTL4 в печени, миокарде, мышцах.
В плазме крови СЖК связаны с альбумином [22], а при нефротическом синдроме с мочой теряется в основном альбумин с низким содержанием СЖК, а альбумин с высоким содержанием СЖК накапливается в плазме [23,24], облегчая поступление СЖК в скелетные мышцы, миокард, жировую ткань и увеличивая в них экспрессию ANGPTL4. В силу этого почечный ANGPTL4 как бы не успевает полностью сиализироваться, и именно с накоплением гипосиализированного ANGPTL4 связана протеинурия. Поэтому любые вмешательства, повышающие неподоцитарную секрецию сиализированного ANGPTL4 (глюкокортикостероиды, СЖК, агонисты рецепторов, активирующих пролиферацию пероксисом), могут уменьшать протеинурию.
N-ацетил-D-маннозамин (ManNAc) – предше ственник сиаловых кислот, способный повышать сиализацию ANGPTL4. У крыс с пуромициновым нефротическим синдромом (модель ГН с минимальными изменениями) он снижал протеинурию на 40%. Существенное снижение экскреции белка на фоне приема ManNAc отмечено и у больных диабетической нефропатией [25]. Сиаловая кислота присутствует на карбогидратном терминале молекул гликопротеинов, а ее отсутствие из-за мутации кодирующего гена вызывает у человека нейромышечные расстройства, но без развития нефропатии. В то же время у мышей мутация кодирующего сиаловую кислоту гена приводит к заболеванию почек [26]. У животных сиаловая кислота синтезируется из N-ацетилнейраминовой кислоты (NANA), а у человека вследствие нефункционирования фермента NANA-гидроксилазы – из глюкозы [27]. В последующем сиаловая кислота включается в гликопротеины и гликофосфолипиды (ганглиозиды).
У больных с развивающимся нефротическим синдромом гиперэкспрессированный ANGPTL4 частично сиализируется, а подоциты секретируют две формы ANGPTL4 – гипо- и нормосиализированную. Гипосиа лизированный ANGPTL4 накапливается в подоцитах и отсутствует в циркуляции, а нормосиализированный ANGPTL4 поступает в мышцы, миокард, печень и другие органы и экскретируется с мочой. Лечение ManNAc одновременно с глюкокортикостероидами показано больным ГН с минимальными изменениями, у которых наблюдаются частые обострения нефротического синдрома и резистентность к глюкокортикостероидам или не удается достичь ремиссии нефротического синдрома. Рекомбинантные формы ANGPTL4 в меньшей степени подавляет активность ЛПЛ, однако N-терминал ANGPTL4 ответственен как за ингибирование активности ЛПЛ, так и антипротеинурический эффект. У людей с полиморфизмом E40K гена ANGPTL4 способность ингибировать активность ЛПЛ снижена, а уровень триглицеридов в плазме не повышен [28]. В настоящее время проходят испытания две формы рекомбинантного ANGPTL4, в небольших дозах (55 и 15 мкг/сут) уменьшающие протеинурию у крыс с нефротическим синдромом [29]. Считают, что введение экзогенного рекомбинантного ANGPTL4 снижает протеинурию эффективнее, чем стимуляция продукции эндогенного ангиопоэтина, однако длительное введение экзогенного рекомбинантного ANGPTL4 чревато усугублением триглицеридемии, неблагоприятно влияет на мышцы и миокард, поскольку им требуется избыток СЖК. Полученные в последние годы данные свидетельствуют, что глюкокортикостероиды уменьшают экспрессию в подоцитах гипосиализированного и одновременно повышают продукцию нормосиализированного ANGPTL4. Поэтому уместно назначение рекомбинантного ANGPTL4 совместно с глюкортикостероидами.
ГН с минимальными изменениями является причиной нефротического синдрома у 75% детей и 10-25% взрослых пациентов [30,31]. Препаратами первой линии являются ГКС, которые индуцируют ремиссию у 80% больных [32], однако у 48-76% пациентов, получавших преднизолон, развивается один рецидив нефротического синдрома, у 30% – рецидивы возникают часто или развивается стероидозависимость [33]. Преодолеть стероидозависимость пытаются назначением иммуносупрессантов – циклофосфамида, мофетила микофенолата, ингибиторов кальциневрина, а также ритуксимаба (анти-CD20 моноклональных антител).
Такролимус – ингибитор кальциневрина, аналогичный по механизму действия циклоспорину. Его все шире применяют в качестве основного иммуносупрессанта не только в транспланталогии, но и для лечения различных заболеваний, в основе которых ведущую роль играют нарушения иммунитета. Однако терапевтические эффекты такролимуса ассоциированы не только с иммуносупрессией. X. Li и соавт. применяли такролимус у 119 взрослых с минимальными изменениями и нефротическим синдромом [34]. Лечение начинали с 10 ежедневных сеансов пульс-терапии метилпреднизолоном (0,8 мг/кг). В дальнейшем 56 пациентов продолжали принимать преднизолон внутрь в максимальной дозе 80 мг/сут в течение 6-8 недель с последующим снижением дозы, а 63 больных получали лечение такролимусом в начальной дозе 0,05 мг/кг (уровень в сыворотке 4-8 нг/мл) в течение 16 недель с последующим снижением дозы, обеспечивающей уровень препарата в сыворотке 2-5 нг/мл. Общая продолжительность исследования составила 36 мес. Полная ремиссия нефротического синдрома в одинаковые сроки была достигнута у 96,2% и 98,3% больных, получавших преднизолон и такролимус, соответственно, а рецидивы наблюдались у 49,0% и 45,5% пациентов. Стероидо зависимость развилась у 5 и 2 пациентов, побочные реакции и метаболические нарушения (ожирение, дислипидемия, нарушение толерантности к глюкозе) чаще встречались у пациентов первой группы. Таким образом, такролимус по эффективности в лечении ГН с минимальными изменениями у взрослых не уступал и даже несколько превосходил общепринятую схему лечения ГКС.
Следует отметить, что при содержании такролимуса в сыворотке крови менее 4 нг/мл препарат утрачивает иммуносупрессивные свойства.
Антипротеинурический эффект небольших доз такролимуса связывают с его стабилизирующим влиянием на подоциты. Обсуждается и другой механизм действия такролимуса на протеинурию: у 15 больных ГН с минимальными изменениями, в отличие от пациентов с мебранозной нефропатией, фокальным сегментарным гломерулосклерозом и мезангиопролиферативным ГН, в клубочках выявлено повышение экспрессии ANGPTL4 и десмина – маркера повреждения подоцитов. На фоне лечения такролимусом отмечалось параллельное снижение протеинурии, экскреции десмина и ANGPTL4. Это свидетельствовало о том, что терапевтические эффекты такролимуса обусловлены не только его иммуносупрессивным эффектом. Проницаемость гломерулярного фильтра для белка при ГН с минимальными изменениями связывают с воздействием 2 белков подоцитов CD80 и ANGPTL4 37. J. Li и соавт. установили, что у крыс с адриамициновой нефропатией (модель минимальных изменений у человека) введение такролимуса в брюшную полость (1 мг/кг/сут) сопровождалось нейтрализацией СD80, уменьшением экспрессии ANGPTL4 в пораженных подоцитах, восстановлением их структуры, снижением протеинурии и экскреции ANGPTL4 с мочой [38]. Таким образом, антипротеинурический эффект такролимуса частично обусловлен его влиянием на экспрессию ANGPTL4 в подоцитах.
Выделенный в конце 40 годов прошлого века из надпочечников кортизон уже через 10 лет был применен для лечения нефротического синдрома [39], а в настоящее время преднизолон (преднизон) стал основой схем иммуносупрессивной терапии, применяющихся для лечения различных заболеваний, включая первичные нефропатии и поражение почек при системных заболеваниях. Следует однако учитывать, что в прогрессировании ГН наряду с иммунологическими участвуют и другие механизмы – повреждение и уменьшение числа подоцитов, активация париетальных эпителиальных клеток клубочка, из которых в основном формируются клеточные полулуния [40,41], нарушение внутрипочечной гемодинамики. У больных быстропрогрессирующим ГН полулуния перекрывают просвет канальцев, инициируя необратимое повреждение нефронов [42]. ГКС применяются для лечения как быстропрогрессирующего ГН, так и других форм ГН. ГКС, взаимодействуя со специфическими рецепторами, находящимися в цитоплазме клеток, подвергаются димеризации и транспортируются в ядро, где комплекс ГКС-рецептор действует на транскрипционные факторы [43]. ГКС оказывают различное влияние на разные типы клеток, повышая выживаемость нейтрофилов, но индуцируя апоптоз лимфоцитов, В-клеток и популяции естественных Т-киллеров [44,45]. Такое разнонаправленное действие обусловливает эффективность ГКС не только при подоцитопатиях, но и других формах ГН.
В физиологических условиях ГКС-рецепторы находятся в ядре всех гломерулярных клеток [46,47], включая париетальные эпителиальные клетки, а у мышей и людей с пролиферативным ГН присутствуют в полулуниях, что определяет эффективность ГКС при лечении пролиферативных форм ГН. По данным C. Kuppe и соавт., преднизолон в больших дозах снижал степень пролиферации париетальных эпителиальных клеток как у мышей с нефротоксическим ГН (типа Masugi), так и у больных с быстропрогрессирующим ГН [48]. У мышей, не получавших преднизолон, уменьшение пролиферации наблюдалось при генетической инактивации ГКСрецепторов. У животных, получавших и не получавших преднизолон, не сокращалось число подоцитов, в равной степени уменьшалась активация париетальных эпителиальных клеток, не выявлено различий в депозиции овечьих и мышиных IgG и С3 в клубочках. Таким образом, у мышей с нефротоксическим ГН массивная стероидная терапия ингибировала системное воспаление и пролиферативную активность иммунокомпетентных клеток в клубочках. Аналогичный результат достигался генетической инактивацией ГКС-рецепторов без выраженного влияния на иммунный ответ. В культуре тканей преднизолон и антагонист ГКС-рецепторов мифепрестон в равной степени ингибировали гиперплазию и пролиферацию париетальных эпителиальных клеток. In vivo мифепрестон у животных с ГН с полулуниями в такой же степени снижал протеинурию, как массивная терапия ГКС, предупреждал нарушение функции почек, не влияя на иммунный ответ. При генетическом дефекте ГКС-рецепторов благоприятные эффекты развивались сразу, а у мышей, получавших мифепрестон, – через 7 дней после введения нефротоксической сыворотки. Таким образом, блокада ГКСрецепторов при ГН с полулуниями позволяет добиться таких же эффектов, как и массивная ГКС терапия, но не вызывает побочных реакций, связанных с применением ГКС.
α-Klotho – продуцируемый в почках мембранный белок, содержащий большой внеклеточный домен и высвобождающийся в циркуляцию. Он является не только важнейшим регулятором минерального обмена, но и оказывает влияние на различные органы и системы человека. Мембраносвязанный Klotho обеспечивает регулируемый FGF23 транспорт фосфора в почках, а циркулирующий Klotho обладает кардио- и ренопротективными свойствами, замедляя прогрессирование нефропатий и препятствуя развитию уремической кардиомиопатии [49,50].
У больных с хронической болезнью почек уже на ранних стадиях заболевания развивается дефицит Klotho, в то время как в эксперименте гиперэкспрессия гена Klotho уменьшает повреждение почек при спонтанном ГН [51]. На подоциты Klotho влияет через активность экспрессированных в гломерулярном эпителии потенциал-зависимых кальциевых каналов (TRPC 5 и 6). Повышение активности TRPC6, сопровождающееся дисрегуляцией баланса внутриклеточного Ca 2+ , индуцирует прогрессирование фокального сегментарного гломерулосклероза [52] и других нефропатий [53]. J. Kim с соавт. показали, что секретируемый Klotho угнетает активность TRPC6 и поступление Ca2+ в мышиные подоциты в культуре клеток и подавляет АТФ-стимулированное ремоделирование актина цитоскелета, вызывающего потерю альбумина из подоцитов [54]. У трангенных мышей с гиперэкспрессией гена TRPC6 развивается альбуминурия, а экзогенный Klotho существенно ее снижает. У мышей и человека Klotho экспрессируется в ткани почек. У мышей с хронической почечной недостаточностью (субтотальная нефрэктомия) и дефицитом Klotho альбуминурия была значительно выше, чем у животных без дефицита Klotho, при сопоставимых нарушении функции почек и артериальной гипертонии. В настоящее время поводятся испытания рекомбинантных форм Klotho, которые, возможно, могут быть использованы для коррекции протеинурии.
Перспективным представляются вмешательства в иммуновоспалительный процесс в почечной ткани, целью которых является повышение факторов «системы самозащиты» почек, ограничивающей воспаление и замедляющей прогрессирование. Основными компонентами «системы самозащиты», концепция которой была сформулирована M. Kitamura и L. Fine, являются белки теплового шока (БТШ) 27 и 70, поддерживающие структуру подоцитов и других клеток. Их противовоспалительный потенциал обеспечивают интерлейкин-10 – продукт Th2 (Т-хелперов 2 типа), многофункциональный противовоспалительный цитокин, участвующий в ограничении воспалительного процесса, антагонист рецепторов интерлейкина 1 (IL-1ра), ингибиторы матричных протеиназ, Treg (регуляторные лимфоциты) и ряд других молекул [55].
Выраженным повреждающим потенциалом обладает моноцитарный хемотаксический белок-1 (МСР-1), относящийся к группе СС-хемокинов, участвующий в формировании лимфо-макрофагального инфильтрата в ткани почек за счет привлечения из циркуляции моноцитов и макрофагов [56], способствующий трансдифференциации резидентных клеток почек в миофибробласты, синтезирующие коллаген и вызывающие секрецию тубулярными клетками провоспалительного цитокина интерлейкина-6 и трансформирующего фактора-b. Антитела к МСР-1 оказывали благоприятное влияние на течение ГН с полулуниями у человека [57]. По данным Н.В. Чеботаревой, введение пептида Х молекулы МСР-1 (65-76 MCP1) вызывало снижение протеинурии у больных ГН [58].
Приведенные в обзоре экспериментальные и клинические данные свидетельствуют о том, что развитие протеинурии связано не только с иммуновоспалительными изменениями в почечных клубочках, свойственными активному ГН. Протеинурию могут вызывать и многие другие факторы: накопление в подоцитах ангиогенных субстанций, изменение активности кальциевых каналов, дефицит Klotho и т.д. Протеинурию, рассматривающуюся как важнейший фактор прогрессирования нефропатий, могут уменьшить препараты, которые препятствуют накоплению ангиогенных факторов или повышают их сиализацию, коррекция дефицита Klotho, использование блокаторов рецепторов ГКС. Пред ставляется, что углубленное изучение перечисленных факторов уже в недалеком будущем может заметно повлиять на лечение ГН.
Источник