Erforschung des Versprechens von Biomarkern für akute NierenverletzungenⅡ

2. Biomarker entdeckt: von der Sekretion zur Bedeutung

Bei der Betrachtung von AKI-Biomarkern ist es wichtig zu wissen, dass es verschiedene Klassifizierungsmethoden gibt, einschließlich der Differenzierung anhand des Sekretionsortes oder der Frage, ob sie im Blut oder Urin beurteilt werden. Sinnvoller erscheint es jedoch, Biomarker anhand ihrer Übereinstimmung mit dem zugrunde liegenden pathologischen Prozess zu klassifizieren. Hier schlagen wir eine Einteilung in vier Kategorien vor: tubuläre Verletzung, tubuläre Funktion, Nierenentzündung und adaptive Reaktionen auf Verletzungen, einschließlich Reparatur und Fibrose.

Klicken Sie auf Cistanche für Nierenerkrankungen

2.1 Kanalschäden

2.1.1 NGAL, Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin)

NGAL, auch bekannt als neutrophiles Gelatinase-assoziiertes Lipoprotein 2 (Lipocalin 2, LCN2), fördert den Transport hydrophiler Substanzen durch Zellmembranen, ist an zellulären Abwehrmechanismen beteiligt und beeinflusst den Eisenstoffwechsel. NGAL wird nicht ausschließlich von den Nieren ausgeschieden, sondern kommt als Reaktion auf verschiedene Entzündungssignale in Epithelzellen verschiedener Organe wie der Lunge und dem Verdauungssystem vor. Die renale NGAL-Sekretion, insbesondere im aufsteigenden Teil der Henle-Schleife und im Sammelrohr, macht einen vernachlässigbaren Anteil der gesamten NGAL-Plasmakonzentration aus, wie durch Probenentnahme aus den Nierenvenen bestätigt wurde. Plasma-NGAL wird nach freier Filtration vollständig vom proximalen Tubulus resorbiert. Daher kann aus Plasma gewonnenes NGAL im Urin nur dann nachgewiesen werden, wenn eine proximale tubuläre Schädigung auftritt oder wenn die Synthese die tubuläre Reabsorptionskapazität übersteigt. Andererseits führt eine Verringerung der GFR zu einer Verringerung der NGAL-Ausscheidung und damit zu einer erhöhten Plasmaakkumulation. Obwohl sowohl Plasma als auch Urin-NGAL als Biomarker für Nierentubulusschäden verwendet wurden, scheint Urin-NGAL angesichts der oben genannten Faktoren ein spezifischerer Indikator für Nierenschäden zu sein. In einem Ratten-Nieren-Ischämie-Reperfusions-Verletzungsmodell wurde gezeigt, dass es sich um einen der frühesten Biomarker handelt, die nach einer Verletzung entdeckt wurden. In diesem Modell wird NGAL im Urin bereits 2 Stunden nach der Verletzung festgestellt, zum Zeitpunkt der ersten Entleerung nach einem Nierenarterienverschluss.

2.1.2 KIM-1, Nierenverletzungsmolekül 1

KIM-1 ist ein Transmembran-Glykoprotein, das als Adhäsionsmolekül dient und ursprünglich im S3-Segment des proximalen Tubulus entdeckt wurde. Obwohl seine Expression in normalen Nieren niedrig bleibt, ist seine Expression bei Ischämie-Reperfusionsschäden in einem Rattenmodell deutlich hochreguliert. Diese Beobachtung wurde auf menschliche Probanden ausgeweitet, bei denen gezeigt wurde, dass das Vorhandensein einer löslichen, im Urin freigesetzten Form von KIM-1 mit akuter tubulärer Nekrose verbunden ist, was sie als Marker für eine proximale tubuläre Verletzung etabliert. Insbesondere wurde festgestellt, dass das für KIM-1 und NGAL kodierende Gen in den späteren Stadien der Verletzung deutlich hochreguliert ist. Dies kann als Indikator für eine anhaltende Nierenschädigung nach der anfänglichen akuten Verletzung dienen und daher als prognostischer Faktor für die spätere Entwicklung einer chronischen Nierenerkrankung (CKD) dienen.

2.1.3 TIMP-2, Gewebeinhibitor von Metalloproteinasen-2, und IGFBP-7, Insulin-ähnliches Wachstumsfaktor-bindendes Protein 7

Der Stillstand des Zellzyklus in der G1-Phase ist ein anerkannter Reaktionsmechanismus bei Nierenschäden. TIMP-2 und IGFBP-7 spielen eine wichtige Rolle, indem sie den Cyclin-abhängigen Proteinkinasekomplex hemmen, indem sie die Expression von p27 bzw. p53/21 hochregulieren und so das Fortschreiten des Zellzyklus hemmen. Es ist erwähnenswert, dass TIMP-2 hauptsächlich in der Region des Sammelrohrs/distalen gewundenen Tubulus exprimiert wird und IGFBP7 hauptsächlich im proximalen gewundenen Tubulus, im Sammelrohr/distalen gewundenen Tubulus und in Podozyten exprimiert wird. Die Produkte von TIMP-2 und IGFBP-7 im Urin wurden als frühe Biomarker einer akuten Nierenschädigung etabliert und in unabhängigen multizentrischen Kohorten validiert. Sie sind derzeit unter dem Namen NEPHROCHECK im Handel erhältlich. Beide Biomarker wurden kontinuierlich in Nierentubuluszellen exprimiert und anschließend 4 Stunden nach der Nierenschädigung im Urin freigesetzt und nachgewiesen. Diese Freisetzung ist aufgrund der verringerten endozytischen Aufnahme durch beschädigte proximale Tubuli ausgeprägter.

2.2 Kanalfunktion

2.2.1.Cystatin C

Plasma-Cystatin C ist ein etablierter Biomarker zur Beurteilung der glomerulären Funktion und Filtration und schneidet im Vergleich zu Kreatinin gut ab, da es nicht von Variablen wie Alter, Geschlecht, Muskelmasse und Ernährungsgewohnheiten beeinflusst wird. Alle kernhaltigen Zellen exprimieren Cystatin C. Seine Produktion ist konstant und es wird in den Nieren frei gefiltert, ohne ausgeschieden oder absorbiert zu werden. Aufgrund seiner langjährigen Verwendung in der klinischen Praxis haben Forscher kürzlich eine auf Cystatin C basierende Gleichung entwickelt, bei der Geschlechts- und Rassenvariablen zur Schätzung der GFR nicht erforderlich sind. Wenn man bedenkt, dass etwa 99 % des Cystatin C nach der Filtration im proximalen gewundenen Tubulus resorbiert und metabolisiert werden, was dazu führt, dass es unter normalen physiologischen Bedingungen im Urin nicht vorhanden ist, kann Cystatin C im Urin auch als Funktion von Biomarkern der Nierentubuli, insbesondere der Funktion des proximalen Tubulus, dienen.

2.2.2 1-M, 1-Mikroglobulin ( 1-Mikroglobulin)

Die Beurteilung der tubulären Funktion kann auch mit 1-MG, auch bekannt als Protein HC oder 1-Mikroglobulin, durchgeführt werden. 1-M gehört wie NGAL zur Lipocalin-Familie. Dieses Glykoprotein hat immunsuppressive Eigenschaften und wird von der Leber synthetisiert und entweder in freier Form oder gebunden an IgA-Immunglobulin ins Blut abgegeben. Ersteres wird vom Glomerulus frei gefiltert und dann weitgehend vom proximalen Tubulus resorbiert, wodurch es zu einem Marker für proximale Tubulusmarker wird.

2.2.3.L-FABP, fettsäurebindendes Protein vom Lebertyp

FABP ist ein Mitglied der LBP-Superfamilie lipidbindender Proteine, einschließlich des von der Leber sezernierten L-FABP. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, insbesondere im Zusammenhang mit hypoxischen Verletzungen an Fettsäuren zu binden, um deren Transport zu erleichtern und so als Ischämiemarker zu dienen. Diese Funktion trägt auch dazu bei, oxidativen Stress zu reduzieren. Darüber hinaus wird von der Leber sezerniertes L-FABP auch in der Niere exprimiert, hauptsächlich in proximalen Nierentubuluszellen. Diese Expression nimmt während einer akuten proximalen ischämischen Verletzung zu, was Urin-L-FABP zu einem frühen Marker der tubulären Funktion macht. In Tiermodellen wurde gezeigt, dass eine erhöhte Expression von L-FABP eine schützende Wirkung hat und die Folgen einer Ischämie durch Reduzierung des oxidativen Stresses verringert. Da L-FABP in der Leber exprimiert wird, ist seine Spezifität für Nierentubulusschäden gering, wenn eine chronische Lebererkrankung oder Sepsis vorliegt. Studien haben jedoch gezeigt, dass die L-FABP-Spiegel im Urin überproportional mit einem Anstieg der L-FABP-Plasmaspiegel und mit einer proximalen tubulären Ausscheidung verbunden sind.

2.2.4.UMOD, Uromodulin

UMOD, auch bekannt als Tamm-Horsfall-Protein, ist ein Glykoprotein, das spezifisch vom dicken aufsteigenden Ast der Nierentubulusschleife und dem frühen distalen gewundenen Tubulus sezerniert wird. Es spielt eine Rolle bei der Salz- und Blutdruckhomöostase sowie bei immunmodulatorischen und entzündungshemmenden Wirkungen. Reduzierte Uromodulinspiegel im Urin waren mit ausgeprägteren histologischen Läsionen verbunden, einschließlich interstitieller Fibrose, tubulärer Atrophie, IFTA und Glomerulosklerose, und waren negativ mit entzündlichen Biomarkern wie IL-6, TNF alpha und NGAL assoziiert. Verwandt.

2.3 Nierenentzündung

2.3.1 IL-18

IL-18 ist ein entzündungsförderndes Zytokin und gehört zur IL-1-Familie, die von Nierenmakrophagen produziert wird. Es kommt in tubulären Epithelzellen vor, insbesondere in interkalierten Zellen des distalen Tubulus und Sammelrohrs, sowie in proximalen Tubuli, was darauf hindeutet, dass es möglicherweise verschiedene Arten und Orte von Verletzungen und die damit verbundene Entzündungsreaktion widerspiegelt. In einem Tiermodell für ischämisches akutes Nierenversagen verdoppeln sich die IL-18-Spiegel vor der Verletzung, und die Neutralisierung von IL-18 führt zu verringerten Kreatininspiegeln, histologischen tubulären Schäden und Neutrophileninfiltration. sowie die Infiltration von Makrophagen, insbesondere M2-profibrotischen Makrophagen, was ihre Rolle bei der Progression von AKI zu Fibrose und CKD unterstreicht.

2.3.2 MCP-1, Monozyten-chemoattraktives Protein-1

Serum-MCP-1 oder Chemokin (CC-Motiv) Ligand 2 (CCL2) wird von Epithelzellen, Endothelzellen und Immunzellen sezerniert. Seine Hauptfunktion besteht darin, Monozyten und Makrophagen durch Interaktion mit dem Zelloberflächenrezeptor CCR2 an die Verletzungsstelle zu rekrutieren. In der Niere wird seine Expression durch proinflammatorische Zytokine wie IL-18 ausgelöst. Wenn MCP-1 im Urin nachgewiesen wird, entsteht es durch eine lokale Schädigung der Niere und ist kein Produkt der Serumfiltration im Glomerulus. MCP-1 hat wegen seines Zusammenhangs mit endothelialer Dysfunktion und seiner Rolle bei der Vorhersage der Lupusnephritis-Aktivität große Aufmerksamkeit erhalten.

2.4 Adaptive Reparatur und Fibrose

2.4.1 EGF, epidermaler Wachstumsfaktor

EGF spielt über seinen Rezeptor EGFR eine Rolle bei der adaptiven Reparatur und Fibrose bei akuten Nierenschäden. Unter physiologischen Bedingungen außerhalb einer Verletzung ist die EGFR-Aktivierung verringert, was sich nachteilig auf die Entwicklung des Nierenepithels auswirkt. Wenn der proximale Tubulus jedoch eine ischämische oder toxische Verletzung erleidet, nimmt die EGFR-Phosphorylierung zu. Darüber hinaus verzögerte das Fehlen von EGFR im Experiment die Erholung der Tubuli, während seine Stimulation den Erholungsprozess beschleunigte.

2.4.2 Pro- und antiangiogene Marker

Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) ist ein Wachstumsfaktor, der für die Angiogenese und Endothelzelldifferenzierung notwendig ist. seine mRNA wird hauptsächlich in Podozyten, distalen Tubuli und Sammelrohren nachgewiesen. Es spielt eine Rolle bei der Reparaturreaktion auf renale ischämische Verletzungen und seine Expression ist in renalen Tubuluszellen hochreguliert. Darauf folgt die Sekretion extrazystischer Vesikel, hauptsächlich in freier Form, was die Proliferation von Endothelzellen fördert. Daher trägt es in experimentellen AKI-Modellen dazu bei, das Fortschreiten einer chronischen Nierenerkrankung zu verhindern. VEGFR-1 und VEGFR-2 werden auf glomerulären und peritubulären Endothelzellen exprimiert; Im Gegensatz dazu ist lösliches VEGFR-1 ein antiangiogenes Molekül, das die VEGF-Aktivität neutralisiert. Beide Biomarker sind wirksam bei der Vorhersage von AKI während einer Herzoperation.

Wie behandelt Cistanche Nierenerkrankungen?

Cistancheist eine traditionelle chinesische Kräutermedizin, die seit Jahrhunderten zur Behandlung verschiedener Gesundheitszustände eingesetzt wird, darunterNiereKrankheit. Es wird aus den getrockneten Stängeln gewonnenCistancheDeserticola, eine Pflanze, die in den Wüsten Chinas und der Mongolei heimisch ist. Die Hauptwirkstoffe von Cistanche sindPhenylethanoidGlykoside, Echinacosid, UndAkteosid, die nachweislich positive Auswirkungen auf die Nierengesundheit haben.

Eine Nierenerkrankung, auch Nierenerkrankung genannt, ist eine Erkrankung, bei der die Nieren nicht richtig funktionieren. Dies kann zu einer Ansammlung von Abfallprodukten und Giftstoffen im Körper führen, was zu verschiedenen Symptomen und Komplikationen führen kann. Cistanche kann durch verschiedene Mechanismen bei der Behandlung von Nierenerkrankungen helfen.

Erstens wurde festgestellt, dass Cistanche harntreibende Eigenschaften hat, was bedeutet, dass es die Urinproduktion steigern und dabei helfen kann, Abfallprodukte aus dem Körper auszuscheiden. Dies kann dazu beitragen, die Nieren zu entlasten und die Ansammlung von Giftstoffen zu verhindern. Durch die Förderung der Diurese kann Cistanche auch dazu beitragen, Bluthochdruck zu senken, eine häufige Komplikation einer Nierenerkrankung.

Darüber hinaus hat Cistanche nachweislich eine antioxidative Wirkung. Oxidativer Stress, der durch ein Ungleichgewicht zwischen der Produktion freier Radikale und der antioxidativen Abwehr des Körpers verursacht wird, spielt eine Schlüsselrolle beim Fortschreiten einer Nierenerkrankung. Sie tragen dazu bei, freie Radikale zu neutralisieren, oxidativen Stress zu reduzieren und so die Nieren vor Schäden zu schützen. Die in Cistanche enthaltenen Phenylethanoidglykoside erwiesen sich als besonders wirksam beim Abfangen freier Radikale und bei der Hemmung der Lipidperoxidation.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Cistanche eine entzündungshemmende Wirkung hat. Entzündungen sind ein weiterer Schlüsselfaktor für die Entstehung und das Fortschreiten einer Nierenerkrankung. Die entzündungshemmenden Eigenschaften von Cistanche tragen dazu bei, die Produktion entzündungsfördernder Zytokine zu reduzieren und die Aktivierung entzündungsrelevanter Signalwege zu hemmen, wodurch Entzündungen in den Nieren gelindert werden.

Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Cistanche immunmodulatorische Wirkungen hat. Bei einer Nierenerkrankung kann das Immunsystem fehlreguliert sein, was zu übermäßigen Entzündungen und Gewebeschäden führt. Cistanche hilft bei der Regulierung der Immunantwort, indem es die Produktion und Aktivität von Immunzellen wie T-Zellen und Makrophagen moduliert. Diese Immunregulation trägt dazu bei, Entzündungen zu reduzieren und weiteren Nierenschäden vorzubeugen.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Cistanche die Nierenfunktion verbessert, indem es die Regeneration der Nierenschläuche mit Zellen fördert. Nierentubuläre Epithelzellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Filtration und Rückresorption von Abfallprodukten und Elektrolyten. Bei einer Nierenerkrankung können diese Zellen geschädigt werden, was zu einer Beeinträchtigung der Nierenfunktion führt. Die Fähigkeit von Cistanche, die Regeneration dieser Zellen zu fördern, trägt dazu bei, die ordnungsgemäße Nierenfunktion wiederherzustellen und die allgemeine Nierengesundheit zu verbessern.

Zusätzlich zu diesen direkten Auswirkungen auf die Nieren wurde festgestellt, dass Cistanche positive Auswirkungen auf andere Organe und Systeme im Körper hat. Dieser ganzheitliche Gesundheitsansatz ist besonders wichtig bei Nierenerkrankungen, da die Erkrankung oft mehrere Organe und Systeme betrifft. Es hat sich gezeigt, dass es eine schützende Wirkung auf Leber, Herz und Blutgefäße hat, die häufig von Nierenerkrankungen betroffen sind. Durch die Förderung der Gesundheit dieser Organe trägt Cistanche dazu bei, die allgemeine Nierenfunktion zu verbessern und weiteren Komplikationen vorzubeugen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Cistanche ein traditionelles chinesisches Kräuterheilmittel ist, das seit Jahrhunderten zur Behandlung von Nierenerkrankungen eingesetzt wird. Seine Wirkstoffe wirken harntreibend, antioxidativ, entzündungshemmend, immunmodulatorisch und regenerierend, was zur Verbesserung der Nierenfunktion beiträgt und die Nieren vor weiteren Schäden schützt. Cistanche hat positive Auswirkungen auf andere Organe und Systeme und ist somit ein ganzheitlicher Ansatz zur Behandlung von Nierenerkrankungen.