Изменения фенотипа эпителия нефрона обструктивной почки 
при односторонней непроходимости мочеточника 
(экспериментальное исследование)


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2021.6.47-50

М.А. Акименко, Т.С. Колмакова, О.В. Воронова, М.И. Коган

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Ростов-на-Дону, Россия
Высокая распространенность заболеваний почек, вызванных обструкцией мочевыводящих путей, привела к необходимости экспериментальных исследований динамики патологических процессов при их поражении. Несмотря на то что общие закономерности развития обструктивной уропатии известны, недостаточно изученными остаются особенности повреждения почечной ткани, в частности структурные и молекулярно-биологические изменения при данном заболевании верхних мочевыводящих путей.
Цель исследования: изучить в динамике изменения фенотипа эпителиальных клеток нефрона обструктивной почки при односторонней непроходимости мочеточника на экспериментальной модели.
Материалы и методы. Экспериментальное исследование выполнено на базе ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет». Модель односторонней непроходимости мочеточника воспроизведена на взрослых кроликах. Исследования проведены на 7-й, 14 и 21-е сутки полной обструкции левого мочеточника. Выполнено иммунофенотипирование образцов ткани обструктивной почки на маркеры эпителиального фенотипа (цитокератин-7, Е-кадгерин) и мезенхимального фенотипа (виментин, α-гладкомышечный актин).
Результаты. Установлена последовательность изменений фенотипа эпителиальных клеток нефрона при обструкции мочеточника. Первые признаки эпителиально-мезенхимального перехода появляются к 7-м суткам в виде снижения визуализации маркеров эпителиального фенотипа. На 14-е сутки отмечается экспрессия как эпителиальных, так и мезенхимальных маркеров. Значительные изменения фенотипа эпителиальных клеток нефрона: потеря эпителиальных маркеров (цитокератин-7, Е-кадгерин) и приобретение мезенхимальных маркеров (виментин, α-гладкомышечный актин), отмечаются к 21-м суткам эксперимента.
Заключение. Экспериментальная модель односторонней обструкции мочеточника выявила трансформацию фенотипа клеток канальцев нефрона от эпителиального к мезенхимальному.

Литература


1. Chronic kidney disease surveillance system website. Centers for Disease Control and Prevention. Accessed March 9, 2017 http://www.cdc.gov/ckd


2. Tomilina N.A. Mechanisms of nephrosclerosis and pharmacological inhibition of the intrarenal renin-angiotensin system as the basis of a nephroprotective strategy in chronic diseases of native kidneys and kidney transplant. Nephrology and dialysis. 2004;6(3):226–234. Russian. (Томилина Н.А. Механизмы нефросклероза и фармакологическая ингибиция внутрипочечной ренин-ангиотензиновой системы как основа нефропротективной стратегии при хронических заболеваниях нативных почек и почечного трансплантата. Нефрология и диализ. 2004;6(3):226–234).


3. Kramann R., Kusaba T., Humphreys B.D. Who regenerates the kidney tubule? Nephrol. Dial. Transplant. 2015; 30: 903–910. Doi: 10.1093/ndt/gfu281.


4. Burns W.C., Kantharidis P., Thomas M.C. The role of tubular epithelial-mesenchymal transition in progressive kidney disease. Cells Tissues Organs. 2007;185:222–231. Doi: 10.1159/000101323.


5. Chiara L., Crean J. Emerging Transcriptional Mechanisms in the Regulation of Epithelial to Mesenchymal Transition and Cellular Plasticity in the Kidney. J Clin Med. 2016;12:51–64. Doi: 10.3390/jcm5010006.


6. Hertig A., Anglicheau D., Verine J., Pallet N., Touzot M., Ancel P., Mesnard L., Brousse N., Baugey E., Glotz D., Legendre C., Rondeau E., Xu-Dubois Y. Early epithelial phenotypic changes predict graft fibrosis. J Am. Soc. Nephrol. 2008;19:1584–1591. Doi: 10.1681/ASN.2007101160.


7. Lee K., Nelson C.M. New insights into the regulation of epithelial-mesenchymal transition and tissue fibrosis. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 2012; 294: 171– 221. Doi: 10.1016/B978-0-12-394305-7.00004-5.


8. Teng Y., Zeisberg M., Kalluri R. Transcriptional regulation of epithelial-mesenchymal transition. J Clin. Invest.2007;117:304–306. Doi: 10.1172/JCI31200.


9. Zeisberg M., Kalluri R. Cellular mechanisms of tissue fibrosis. 1. Common and organ-specivic mechanisms associated with tissue fibrosis. Am J Physiol Cell Physiol. 2013;304:216–225. Doi: 10.1152/ajpcell.00328.2012.


10. Srivastava S.P., Koya D., Kanasaki K. MicroRNAs in kidney fibrosis and diabetic nephropathy: roles on EMT and EndMT. Biomed Res Int. 2013;12:54–69. Doi: 10.1155/2013/125469


11. Barnes J.L., Glass W.F. Renal interstitial fibrosis: a critical evaluation of the origin of myofibroblasts. Contrib Nephrol. 2011;169:73–93. Doi: 10.1159/000313946.


12. Grgic I., Duffield J.S., Humphreys B.D. The origin of interstitial myofibroblasts in chronic kidney disease. Pediatr Nephrol. 2012;27(2):183–193. Doi: 10.1007/s00467-011-1772-6.


13. Gabbiani G. The myofibroblast in wound healing and fibrocontractive diseases J. Pathol. 2003;200:500–503.


14. Hinz B. Tissue stiffness, latent TGF-beta1 activation, and mechanical signal transduction: implications for the pathogenesis and treatment of fibrosis. Curr. Rheumatol. Rep. 2009;11:120–126. Doi: 10.1007/s00467-011-1772-6.


15. Srivastava S.P., Hedayat A.F., Kanasaki K., Goodwin J. microRNA Crosstalk Influences Epithelial-to-Mesenchymal, Endothelial-to-Mesenchymal, and Macrophage-to-Mesenchymal Transitions in the Kidney. Front Pharmacol. 2019;10:1–14. Doi: 10.3389/fphar.2019.00904.


16. Zambon J.P., Magalhaes R.S., Ko I., Ross C.L., Orlando G., Peloso A., Atala A., Yoo J.J.. Kidney regeneration: Where we are and future perspectives. World J. Nephrol. 2014;3:24–30. Doi: 10.5527/wjn.v3.i3.24.


17. Kramann R., Kusaba T., Humphreys B.D. Who regenerates the kidney tubule? Nephrol. Dial. Transplant. 2015;30:903–910.


18. Sergio M., Galarreta C.I., Thornhill B.A., Forbes M.S., Chevalier R.L. The Fate of Nephrons in Congenital Obstructive Nephropathy: Adult Recovery is Limited by Nephron Number Despite Early Release of Obstruction. J Urol. 2015;194:1463–1472. Doi: 10.1016/j.juro.2015.04.078.


19. Schmiedt C.W., Brainard B.M., Hinson W., Brown S.A., Brown C.A. Unilateral Renal Ischemia as a Model of Acute Kidney Injury and Renal Fibrosis in Cats. Vet Pathol. 2016;53:87–101. Doi: 10.1177/0300985815600500.


20. Giamarellos-Bourboulis E.J., Adamis T., Laoutaris G., Sabracos L., Koussoulas V., Mouktaroudi M., Perrea D., Karayannacos P.E., Giamarellou H. Immunomodulatory clarithromycin treatment of experimental sepsis and acute pyelonephritis caused by multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2004;48:93–99. Doi: 10.1128/aac.48.1.93-99.2004.


21. Petrov S.V., Raikhlin N.T. Guidance on immunohistochemical diagnosis of human tumors. Kazan. 2004; 456 p. Russian. (Петров С.В., Райхлин Н.Т. Руководство по иммуногистохимической диагностике опухолей человека. Казань. 2004;456).


22. Galishon P., Gertig A., Trofimenko I.I. Epithelial-mesenchymal transformation as a biomarker of renal fibrosis: are we ready to apply theoretical knowledge in practice? Nephrology. 2013;17(4):9–16. Doi: 10.24884/1561-6274-2013-17-4-9-16. Russian. (Галишон П., Гертиг А., Трофименко И. И. Эпителиально-мезенхимальная трансформация как биомаркер почечного фиброза: готовы ли мы применить теоретические знания на практике? Нефрология. 2013;17(4):9–16. Doi: 10.24884/1561-6274-2013-17-4-9-16).


23. Chiara L., Crean J. Emerging Transcriptional Mechanisms in the Regulation of Epithelial to Mesenchymal Transition and Cellular Plasticity in the Kidney. J Clin Med. 2016;12:51–64. Doi: 10.3390/jcm5010006.


24. Korzhevsky D.E., Kirik O.V. Intermediate filament proteins nestin and vimentin in rat kidney cells. Morphology. 2008;58:50–55. Russian. (Коржевский Д.Э., Кирик О.В. Белки промежуточных филаментов нестин и виментин в клетках почки крысы. Морфология. 2008;58:50–55).


25. Chevalier R.L. The proximal tubule is the primary target of injury and progression of kidney disease: role of the glomerulotubular junction. Am J Physiol Renal Physiol. 2016;311:145–161. Doi:10.1152/ajprenal.00164.2016.


26. Chevalier R.L. Evolution, Kidney Development, and Chronic Kidney Disease. Semin Cell Dev Biol. 2019;91:119–131. Doi: 10.1016/j.semcdb.2018.05.024.


Об авторах / Для корреспонденции


А в т о р д л я с в я з и: М. А. Акименко – аспирант кафедры медицинской биологии и генетики ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет», Ростов-на-Дону, Россия; e-mail: akimenkoma@yandex.ru


Похожие статьи


Бионика Медиа