Thrombomodulin wird in den Nieren von Frauen mit Präeklampsie hochreguliert
Mar 22, 2022
Das endotheliale Glykoprotein Thrombomodulin reguliert Gerinnung, Gefäßentzündung und Apoptose. In demNiereschützt Thrombomodulin die glomeruläre Filtrationsbarriere, indem es ein Übersprechen zwischen dem glomerulären Endothel und den Podozyten hervorruft. Mehrere glomeruläre Pathologien sind durch einen Verlust von glomerulärem Thrombomodulin gekennzeichnet. Bei Frauen mit Präeklampsie sind die Serumspiegel von löslichem Thrombomodulin erhöht, was möglicherweise auf einen Verlust des glomerulären Endothels hindeutet. Wir wollten untersuchen, ob die Thrombomodulin-Expression in den Nieren von Frauen mit Präeklampsie und Ratten, die einem Angiogenese-Inhibitor ausgesetzt wurden, verringert ist. Die Thrombomodulin-Expression wurde mittels Immunhistochemie und qPCR in untersuchtNieren-Autopsiegewebe von 11 präeklamptischen Frauen, 22 schwangeren Kontrollpersonen und 11 hypertensiven, nicht schwangeren Frauen. Des Weiteren,Nierenvon Ratten, die mit steigenden Dosen von Sunitinib oder Sunitinib in Kombination mit Endothelin-Rezeptor-Antagonisten behandelt wurden, wurden untersucht. Die glomerulären Thrombomodulin-Proteinspiegel waren erhöhtNierenvon Frauen mit Präeklampsie. Parallel dazu wurde bei Sunitinib-exponierten Ratten glomeruläres Thrombomodulin dosisabhängig hochreguliert, und die Hochregulierung von glomerulärem Thrombomodulin ging dem Einsetzen histopathologischer Veränderungen voraus. Eine selektive ETAR-Blockade, aber keine duale ETA/BR-Blockade, normalisierte die Sunitinib-induzierte Erhöhung der Thrombomodulin-Expression und Albuminurie. Wir schlagen vor, dass die glomeruläre Thrombomodulin-Expression in einem frühen Stadium von zunimmtNierenschädendurch antiangiogene Bedingungen induziert. Die Hochregulierung dieses nephroprotektiven Proteins in glomerulären Endothelzellen könnte als Mechanismus zum Schutz der glomerulären Filtrationsbarriere bei Präeklampsie dienen.
Schlüsselwörter;Nierenversagen; Niere; Nierenschäden; Nierenfunktionsstörung; Nierengewebe; Nieren-
CISTANCHE WIRD NIEREN-/NIERENVERSAGEN VERBESSERN
Präeklampsie betrifft 3–5 Prozent der schwangeren Frauen und ist eine wichtige Ursache für die Morbidität und Mortalität von Müttern und Neugeborenen1. Präeklampsie ist gekennzeichnet durch Plazenta-Dysfunktion und plazentare Produktion mehrerer antiangiogenetischer und entzündungsfördernder Faktoren (z. B. lösliches Flt-1, lösliches Endoglin und TNF-alpha), die zu einer systemischen endothelialen Dysfunktion, einem Anstieg des Gefäßwiderstands, beitragen , und Komplikationen in mehreren Organen2. DasNiereist häufig bei Frauen mit Präeklampsie betroffen, mit Symptomen, die von leichter Proteinurie bis hin zu Proteinurie im nephrotischen Bereich reichenNierenversagenin späteren Stadien der Krankheit3. Te pathologische Veränderungen in derNierender Frauen mit Präeklampsie sind durch Endotheline, Auslöschung des Podozytenfußfortsatzes und Podozytenverlust gekennzeichnet4,5. Was diese pathologischen Veränderungen antreibt, ist nicht vollständig geklärt.Nierenfunktionsstörungbei Präeklampsie wird wahrscheinlich durch eine Unterbrechung der Signalwege verursacht, die an der Aufrechterhaltung der glomerulären Filtrationsbarriere beteiligt sind6. Zum Beispiel führen erhöhte Konzentrationen des löslichen Flt-1 des antiangiogenen Faktors zu einer beeinträchtigten VEGF-Signalübertragung im Glomerulus, was zu einer Störung der glomerulären Filtrationsbarriere, Proteinurie und glomerulärer Endotheliose führt7,8. Dementsprechend sind Medikamente, die die angiogene Signalübertragung hemmen, wie Sunitinib, mit Nebenwirkungen verbunden, die die Präeklampsie nachahmenNierePhänotyp9. Ein weiterer wichtiger Mediator von Bluthochdruck undNierenverletzungbei Präeklampsie und VEGF-Hemmung ist das Endothelin-System10. Endothelin ist ein starker Vasokonstriktor, der von Endothelzellen produziert wird, die durch den Endothelin-Typ signalisieren
Ein Rezeptor (ETAR) auf vaskulären glatten Muskelzellen, der zu einer Vasokonstriktion führt11. Umgekehrt führt die Endothelin-Signalisierung durch den Endothelin-Typ-B-Rezeptor (ETBR) zur Produktion von Stickoxid und Prostacyclin, die die Vasodilatation fördern11,12. Die ETR-Blockade und insbesondere der selektive ETAR-Antagonismus reduzieren effektiv den Blutdruck und die Proteinurie in Nagetiermodellen für Präeklampsie und VEGF-Hemmung13. In ähnlicher Weise haben wir kürzlich gezeigt, dass eine selektive ETAR-Blockade die rettetNieren-Phänotyp von Ratten, die einer VEGF-Hemmung ausgesetzt waren14. Thrombomodulin ist ein Transmembran-Glycoprotein, das hauptsächlich von Endothelzellen exprimiert wird und ein Bestandteil der Glycocalyx15 der Endotheloberfläche ist. Thrombomodulin hält die vaskuläre Homöostase aufrecht, indem es Gerinnung, Entzündung und Apoptose reguliert15,16. Bei Frauen mit Präeklampsie wurde über erhöhte Serumspiegel von löslichem Thrombomodulin berichtet17, was wahrscheinlich auf eine erhöhte Abspaltung der Thrombomodulin-Ektodomäne vom Endothel zurückzuführen ist18. Thrombomodulin spielt eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der glomerulären Filtrationsbarriere bei diabetischen Mäusen: Eine gestörte Thrombomodulin-Signalübertragung führt zu einer erhöhten Apoptose von glomerulären Endothelzellen und Podozyten und einer erhöhten glomerulären Komplementaktivierung, was zu einer verstärkten Proteinurie und Glomerulosklerose führt19,20. Daher hat Thrombomodulin wichtige zytoprotektive Wirkungen auf die glomeruläre Filtrationsbarriere, und eine Störung der Thrombomodulin-Signalübertragung kann daran beteiligt seinNierenerkrankungbei Präeklampsie. In dieser Studie untersuchten wir, ob die Thrombomodulin-Expression in den verringert istNierenvon Frauen mit Präeklampsie und in einem Rattenmodell der VEGF-Hemmung. Darüber hinaus untersuchten wir die Rolle des Endothelinsystems auf die renale Thrombomodulinexpression in diesem Rattenmodell unter Verwendung eines selektiven ETAR-Antagonisten und eines dualen ETA/BR-Antagonisten.
Methoden
Patientenmaterial. Die Nierenautopsie-Kohorte, die in dieser Studie verwendet wurde, wurde zuvor beschrieben (siehe:21). Kurz gesagt, es wurde eine landesweite Suche im Niederländischen Pathologieregister (PALGA) durchgeführt, um sie zu sammelnNierengewebevon Patientinnen, die schwanger waren und bestätigte Fälle von Präeklampsie waren. Zusätzlich wurden zwei Kontrollgruppen eingeschlossen: (1) schwangere Frauen ohne eine hypertensive Störung vor oder während der Schwangerschaft und (2) junge nicht schwangere Frauen mit einer Krankengeschichte von chronischem Bluthochdruck. Die Pathologiedaten wurden mit den Aufzeichnungen des Nationalen Komitees für Müttersterblichkeit der Niederländischen Gesellschaft für Geburtshilfe verknüpft. Präeklampsie wurde basierend auf den diagnostischen Kriterien der International Society for the Study of Hypertension in Pregnancy (ISSHP)22 definiert. In Paraffin eingebettetNiereFür diese Studie standen Proben von 11 Frauen mit Präeklampsie, 22 schwangeren Kontrollpersonen mit normalem Blutdruck und 11 nicht schwangeren Kontrollpersonen mit Bluthochdruck zur Verfügung. Alle Autopsieproben wurden kodiert und dann gemäß den niederländischen nationalen Ethikrichtlinien (Code for Proper Secondary Use of Human Tissue, Dutch Federation of Medical Scientific Societies) anonym gehandhabt und analysiert. Diese Studie wurde von der medizinischen Ethikkommission des Leiden University Medical Center genehmigt (Lizenznummer P12.107).
CISTANCHE WIRD DIE NIEREN-/NIERENFUNKTION VERBESSERN
Ratten. Die Experimente wurden gemäß den Richtlinien der Richtlinie 2010/63/EU des Europäischen Parlaments und des niederländischen Tierversuchsgesetzes durchgeführt, nachdem die Genehmigung der Tierethikkommission des Erasmus Medical Center (Lizenznummer 118-16-01) eingeholt worden war. Männliche Wistar-Kyoto-Ratten (WKY, 280–300 g) wurden im Alter von 10 Wochen erhalten. Die Tiere wurden in einem Versuchsraum mit einer Temperatur von 21–22 Grad und einem 12--h-Hell/Dunkel-Zyklus untergebracht. Die Tiere hatten Zugang zu Standard-Laborrattenfutter und Wasser nach Belieben. In dieser Studie wurden zwei verschiedene Experimente verwendet, mit detaillierten Methoden und dem Phänotyp dieser Tiere, die zuvor veröffentlicht wurden14,23. Kurz gesagt, Ratten wurden 8 Tage lang mit unterschiedlichen Dosen von Sunitinib mit oder ohne ETR-Antagonisten behandelt. Der Aortenblutdruck wurde mittels Radiotelemetrie gemessen. Vor und nach der Verabreichung der Behandlung(en) wurden die Ratten 48 h lang in Stoffwechselkäfigen gehalten. Der erste Tag diente der Akklimatisation und der zweite Tag der Sammlung von 24-h Urinproben. In der ersten Studie erhielten die Ratten nach dem Zufallsprinzip 8 Tage lang eine niedrige, mittlere oder hohe Dosis von Sunitinib (7, 14 oder 26,7 mg/kg/Tag oral Sunitinib-L-Malat (Sutent, Pfizer)) oder Vehikel . Am Ende des Experiments wurden die Ratten mit 60 mg/kg Pentobarbital intraperitoneal eingeschläfert und über eine Bauchvenenpunktion ausgeblutet23. In der zweiten Studie erhielten Ratten Vehikel oder die Zwischendosis von Sunitinib (14 mg/kg/Tag p.o.) allein oder in Kombination mit Macitentan (doppelter ETA/BR-Antagonist, 100 mg/kg/Tag p.o.) oder Sitaxentan (selektives ETAR Antagonist, 30 oder 100 mg/kg/Tag po). Am Ende des Experiments wurden die Ratten mittels Forane (Isofluran)-Anästhesie-Überdosis und Ausbluten mittels Bauchvenenpunktion eingeschläfert14. In beiden Studien, nach Euthanasie, dieNierenwurden für spätere Analysen schnell ausgeschnitten.
Nierenhistologie.Nierenschnitte wurden von einem Pathologen blind auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Endothelzellenschwellung, Epithelzellenschwellung, Ischämie und intraepithelialem Protein untersucht. Für die Elektronenmikroskopie wurden zwei Glomeruli untersucht, das Vorhandensein von glomerulären Endothelinen und die Podozytenmorphologie untersucht. Histopathologische Befunde bei Menschen und Tieren, die unterschiedlichen Sunitinib-Konzentrationen ausgesetzt waren, wurden bereits veröffentlicht21,23.
Immunhistochemie.Nierenschnitte wurden entparaffiniert. Die hitzeinduzierte Antigenwiedergewinnung wurde unter Verwendung von Citrat- (Anti-Human-Thrombomodulin-Antikörper) oder Tris/EDTA- (Anti-Ratten-Thrombomodulin- und Anti-ETAR-Antikörper)-Puffer durchgeführt. Peroxidase wurde in einer Wasserstoffperoxidlösung für 20 min blockiert.NiereProben wurden mit einem monoklonalen Maus-Anti-Mensch-Thrombomodulin (1:200, Leica Biosystems, Danvers), einem monoklonalen Kaninchen-Anti-Maus/Ratten-Thrombomodulin (1:2000, Abcam) oder einem polyklonalen Kaninchen-Anti-ETAR (1:700, Invitrogen, Carlsbad) Antikörper für eine Stunde bei Raumtemperatur. Die Bindung des primären Antikörpers wurde mit Peroxidase-markiertem Anti-Maus- oder markiertem Anti-Kaninchen-Polymer (Dako, Dänemark) und Diaminobenzidin als Chromogen sichtbar gemacht.
Färbungsanalyse.Die Thrombomodulin- und ETAR-Färbung wurde von zwei unabhängigen Beobachtern bewertet, die hinsichtlich der klinischen Diagnose und Behandlung (CCLA und MB) verblindet waren. Fünfundzwanzig zufällig ausgewählte Glomeruli pro Probe wurden unter Verwendung einer halbquantitativen Skala wie folgt bewertet: 0, fehlend; 1,<10% glomerular="" staining;="" 2,="" 10–49%="" glomerular="" staining;="" 3,="" 50–90%="" of="" glomerular="" staining;="" and="" 4,="">9 0 Prozent der glomerulären Färbung. Repräsentative Beispiele für die verschiedenen Bewertungen sind in den ergänzenden Abbildungen S1, S2, S3 dargestellt. Die Übereinstimmung zwischen den Beobachtern war bei allen Bewertungsexperimenten minimal ausreichend (κ größer als oder gleich 0,5). Wenn Beobachter die Glomeruli unterschiedlich bewerteten, wurde der Konsens erzielt.
qPCR.Quantitative PCR wurde durchgeführt, um die mRNA-Expression von Thrombomodulin und ET AR zu quantifizieren. RNA wurde mit TRIzol-Reagenz (Life Technologies, San Francisco, CA, USA) isoliert. Die cDNA-Synthese wurde mit AMV Reverse Transkriptase (Roche, Basel, Schweiz) durchgeführt, und eine quantitative SYBR Green PCR wurde gemäß dem Protokoll des Herstellers (Bio-Rad Laboratories Inc, Hercules, CA, USA) durchgeführt. Primersequenzen sind in der Ergänzungstabelle S1 beschrieben. Die Expression wurde durch das vergleichende Schwellenzyklusverfahren gemessen und auf die Hypoxanthin-Phosphoribosyltransferase-Expression normalisiert. Eine Schmelzkurvenanalyse wurde durchgeführt, um die Spezifität der Anwendung zu verifizieren.
CISTANCHE WIRD DIE NIEREN-/RENALE DIALYSE VERBESSERN
Statistische Analyse.Die Interobserver-Variation wurde unter Verwendung der Kappa-Statistik bestimmt. Normalverteilte kontinuierliche Daten wurden unter Verwendung einer einfachen ANOVA analysiert, gefolgt von einem Post-Hoc-Test auf den geringsten signifikanten Unterschied für die geplanten paarweisen Gruppenvergleiche. Um Unterschiede in den glomerulären Thrombomodulin-Expressionswerten zwischen Gruppen in der Autopsiekohorte zu analysieren, wurde ordinale logistische Regression für geclusterte Daten mit verallgemeinerten Schätzungsgleichungen (GEE) verwendet. Um mutmaßliche Korrelationen zwischen Thrombomodulin-Expression und histopathologischen oder klinischen Befunden zu analysieren, wurde die Pearson-Korrelation verwendet. Die Formen der Thrombomodulin- und ET-AR-Reaktionskurven über den Sunitinib-Dosisbereich wurden anhand von Regressionslinien untersucht. p<0.05 was="" considered="" statistically="" signifcant.="" unless="" stated="" otherwise,="" summary="" data="" in="" the="" figures="" are="" reported="" as="" the="">
Ergebnisse Glomeruläres Thrombomodulin ist in den Nieren von Frauen mit Präeklampsie erhöht. Die Thrombomodulin-Färbung wurde in Nierenproben von 11 Frauen mit Präeklampsie analysiert,22 normotensive schwangere Kontrollen und 11 nicht-schwangere hypertensive Kontrollen. Die hypertensiven Kontrollpersonen waren älter als die Frauen der anderen 2 Studiengruppen; Im Vergleich zu schwangeren Kontrollen hatten präeklamptische Frauen eine längere Schwangerschaft und einen höheren Blutdruck (Ergänzungstabelle S2). Unabhängig vom Vorhandensein von Thrombomodulin im Glomerulus war Thrombomodulin in allen untersuchten Proben in den peritubulären Kapillaren vorhanden (ergänzende Abbildung S1). In den Glomeruli schien die Thrombomodulin-Expression vom Gefäßpol auszugehen (Fig. 1A). Im Durchschnitt war die glomeruläre Thrombomodulin-Expression bei präeklamptischen Patientinnen höher als bei schwangeren und hypertensiven Kontrollen (Abb. 1); im Vergleich zu Präeklampsie hatten die Kontrollen niedrigere Werte für die glomeruläre Thrombomodulin-Expression (schwangere Kontrollen, OR: 3,0; 95 % -KI: (1,1; 7,8), p<0.05; and="" hypertensive="" controls,="" or:="" 6.1;="" 95%-ci:="" (1.6,="" 23.3),=""><0.01). in="" pre-eclampsia="" cases,="" glomerular="" thrombomodulin="" protein="" levels="" were="" inversely="" associated="" with="" the="" presence="" of="" glomerular="" endothelins="" (r:="" −0.71;=""><0.05). furthermore,="" in="" hypertensive="" controls,="" thrombomodulin="" levels="" were="" inversely="" associated="" with="" the="" glomerular="" tuf="" size="" (r:−0.79,=""><>
Glomeruläre Thrombomodulin-Expression bei Sunitinib-exponierten Ratten.Um unsere Ergebnisse in der Präeklampsie besser zu verstehenNieren,Die glomeruläre Thrombomodulin-Färbung wurde an Ratten untersucht, die steigenden Dosen des VEGF-Rezeptor-Inhibitors Sunitinib ausgesetzt wurden. Die Verabreichung von Sunitinib führte dosisabhängig zu einem Anstieg des Blutdrucks und einer Proteinurie23. Ratten, die der niedrigen Sunitinib-Dosis ausgesetzt waren, zeigten keine histopathologischen Anomalien; Endotheline wurden in der beobachtetNierenvon Ratten, die mittleren und hohen Sunitinib-Dosen ausgesetzt waren; Fibrinablagerungen wurden nur in den glomerulären Kapillaren von Tieren beobachtet, die einer hohen Sunitinib-Dosis ausgesetzt waren23. Keines der bewerteten Glomeruli bei Ratten war negativ für Thrombomodulin. Das glomeruläre Thrombomodulin-Protein war in den Nieren von Ratten erhöht, die den niedrigen und mittleren Dosen von Sunitinib ausgesetzt waren (p < 0.05,="" abb.="" 2a),="" aber="" nicht="" bei="" ratten,="" die="" der="" höchsten="" dosis="" von="" sunitinib="" ausgesetzt="" waren="" sunitinib.="" zur="" unterstützung="" dieser="" ergebnisse="" zeigte="" ein="" regressionsmodell,="" dass="" die="" glomerulären="" thrombomodulin-proteinspiegel="" nicht="" linear="" mit="" der="" sunitinib-dosis="" als="" statistisch="" signifikante="" quadratische="" beziehung="" assoziiert="" waren="" (abb.="" 2b,="" y="2.829" plus="" 0).="" 056x−0,002x2,=""><0.01). to="" study="" the="" factors="" that="" may="" induce="" upregulation="" of="" glomerular="" thrombomodulin,="" we="" next="" stained="" for="" the="" etar,="" which="" mediates="">Nierenschädendurch VEGF-Hemmung induziert. Bei Ratten, die mit niedrigen und mittleren Dosen von Sunitinib behandelt wurden, aber nicht bei Ratten, die mit einer hohen Dosis von Sunitinib behandelt wurden, war die glomeruläre ETAR-Färbung im Vergleich zu Kontrollratten erhöht (p < {{0}}.0="" 1,="" abb.="" 2c).="" parallel="" zu="" den="" thrombomodulinspiegeln="" waren="" die="" glomerulären="" etar-spiegel="" quadratisch="" mit="" der="" sunitinib-dosis="" assoziiert="" (y="0.642" plus="" 0,087x−0,003x2,=""><0.001). without="" taking="" into="" account="" the="" different="" treatment="" groups,="" glomerular="" etar="" protein="" levels="" were="" directly="" correlated="" with="" glomerular="" thrombomodulin="" protein="" levels="" (r:="" 0.460,=""><>
Die Behandlung mit dem ETAR-Blocker Sitaxentan normalisiert die Thrombomodulin-Expression.Um zu untersuchen, ob die Thrombomodulin-Expression durch die Endothelin-Signalgebung reguliert wird, wurden Ratten, die der mittleren Sunitinib-Dosis ausgesetzt waren, mit ETR-Blockern behandelt. Die Behandlung mit einem selektiven ETAR-Antagonisten (Sitaxentan) normalisierte den Blutdruck und die Albuminurie bei mit Sunitinib behandelten Ratten14 (ergänzende Abbildung S4). Umgekehrt führte die Behandlung mit einem dualen ETA/BR-Antagonisten (Macitentan) zu einer Normalisierung des Blutdrucks, jedoch nicht zu einer Normalisierung der Sunitinib-induzierten Albuminurie14 (ergänzende Abbildung S4).
Die Thrombomodulin-mRNA-Expression war in den Nieren von Sunitinib-exponierten Ratten im Vergleich zu Kontrollen erhöht (Abb. 3A, S<0.01). administration="" of="" sitaxentan,="" at="" both="" concentrations,="" on="" top="" of="" sunitinib="" normalized="" thrombomodulin="" mrna="" expression="" to="" control="" levels=""><0.01). however,="" the="" administration="" of="" macitentan="" did="" not="" affect="" thrombomodulin="" mrna="" levels.="" relative="" thrombomodulin="" mrna="" expression="" was="" directly="" associated="" with="" relative="" etar="" mrna="" expression="" in="" the="" control="" group="" (r:="" 0.936,=""><0.01). in="" animals="" exposed="" to="" sunitinib="" only,="" thrombomodulin="" mrna="" expression="" was="" directly="" associated="" with="" the="" amount="" of="" albuminuria="" (r:="" 0.876,=""><0.01). at="" the="" protein="" level,="" sunitinib="" exposure="" resulted="" in="" higher="" glomerular="" thrombomodulin="" expression="" as="" compared="" to="" controls="" (fig. 3b,=""><0.05). neither="" co-administration="" of="" sunitinib="" with="" sitaxentan="" or="" macitentan="" resulted="" in="" the="" normalization="" of="" the="" sunitinib-induced="" increase="" in="" glomerular="" thrombomodulin="" protein="">
Diskussion
Hier zeigen wir, dass das nephroprotektive Protein Thrombomodulin in der erhöht istNiereGlomeruli von Frauen mit Präeklampsie. Darüber hinaus zeigen wir, dass bei Ratten, die dem Angiogenese-Inhibitor Sunitinib ausgesetzt sind, das glomeruläre Thrombomodulin dosisabhängig hochreguliert wird und der Anstieg des glomerulären Thrombomodulins dem Einsetzen histopathologischer Manifestationen vorausgeht. Schließlich zeigen wir, dass die Blockierung des ETAR die Sunitinib-induzierte Hochregulation von glomerulärem Thrombomodulin normalisiert. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Hochregulierung des glomerulären endothelialen Thrombomodulins in einem frühen Stadium der Präeklampsie auftrittNierenschädenund dient als Mechanismus zum Schutz der glomerulären Filtrationsbarriere. Unsere Studie ist die erste, die über eine erhöhte glomeruläre Thrombomodulin-Expression bei Präeklampsie berichtet. Da wir zuvor festgestellt haben, dass in der Plazenta von Frauen mit Präeklampsie Thrombomodulin herunterreguliert ist24, wird die
erhöhte Serumspiegel der löslichen Thrombomodulin-Ektodomäne bei Patienten mit Präeklampsie17 können vom glomerulären Endothel stammen. Darüber hinaus fanden wir eine umgekehrte Assoziation zwischen der glomerulären Thrombomodulin-Expression und dem Vorhandensein von glomerulären Endothelinen, was darauf hindeutet, dass die Hochregulierung von Thrombomodulin als glomerulärer Schutzmechanismus dient. Diese Vorstellung wird durch vorklinische Beweise bei diabetischen Mäusen gestützt, bei denen Thrombomodulin das Überleben der glomerulären Zellen entscheidend erhält und die Aktivierung des glomerulären Komplements unterdrückt19,20. Im Gegensatz zu unserer Feststellung, dass ein antiangiogener Zustand die glomerulären Thrombomodulinspiegel erhöht, fand eine frühere Studie heraus, dass die sFlt-1-Behandlung die glomeruläre Thrombomodulinexpression bei Ratten mit sichelförmiger Glomerulonephritis reduzierte25. Hara et al.25 haben die Wirkung von sFlt-1 auf glomeruläres Thrombomodulin bei gesunden Ratten nicht untersucht. Obwohl bei Präeklampsie auch erhöhte Konzentrationen an Entzündungsfaktoren gefunden werden, kann die Herunterregulierung des glomerulären Thrombomodulins in dieser Studie daher durch die hochgradige glomeruläre Entzündung erklärt werden, die bei Glomerulonephritis vorliegt (proinflammatorische Zytokine, Komplementaktivierung), die die Thrombomodulin-Expression stark unterdrücken26 .
Um zu klären, ob bei Präeklampsie das glomeruläre Thrombomodulin als Ergebnis einer systemischen VEGF-Rezeptor-Hemmung hochreguliert wird, untersuchten wir die Thrombomodulin-Expression bei Sunitinib-exponierten Ratten. Sunitinib erhöhte dosisabhängig das glomeruläre Thrombomodulin bei niedrigen und mittleren Dosen, aber nicht bei der höchsten Dosis. Da in den Nieren von Ratten, die niedrig dosiertem Sunitinib ausgesetzt waren, keine histologischen Veränderungen beobachtet wurden23, ging der Anstieg der glomerulären Thrombomodulinexpression dem Beginn der durch Sunitinib induzierten histopathologischen Schädigung des Glomerulus voraus. Bei Ratten, die einer mittleren Sunitinib-Dosis ausgesetzt wurden, wurde das höchste Expressionsniveau von glomerulärem Thrombomodulin beobachtet, und dies war direkt mit dem Ausmaß der Albuminurie verbunden. Der histopathologische Phänotyp der Nieren unserer menschlichen Präeklampsie-Fälle war vergleichbar mit der Nierenschädigung von Ratten, die mit einer mittleren Dosis von Sunitinib behandelt wurden: Endotheline wurden bei 6 von 11 Präeklampsie beobachtet
Fälle und Mikrothromben wurden in 1 von 11 Präeklampsie-Fällen beobachtet21, wohingegen im Rattenmodell die mit mittlerer Dosis behandelten Ratten Endotheline und die mit der höchsten Dosis behandelten Ratten Endotheline in Kombination mit Fibrinablagerungen aufwiesen23. Wir schlagen vor, dass die glomeruläre Thrombomodulin-Expression in einem frühen Stadium der Präeklampsie und der angiogenen Hemmung als Schutzmechanismus zunimmt, um den antiangiogenetischen Stress auf die glomeruläre Filtrationsbarriere auszugleichen. Im Gegensatz dazu war bei den mit der höchsten Dosis behandelten Ratten die Thrombomodulin-Expression auf Kontrollniveaus reduziert. Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass die Dimensionen der endothelialen Glykokalyxschicht bei Frauen mit schwerer früh einsetzender Präeklampsie reduziert sind27. Daher schlagen wir auch vor, dass bei den mit hochdosiertem Sunitinib behandelten Ratten die endotheliale Glykokalyx betroffen ist, was eine Wechselwirkung zwischen Thrombomodulin und Enzymen hervorruft und dadurch zur proteolytischen Spaltung und zum Verlust des glomerulären Thrombomodulin-Proteins beiträgt. In unseren Präeklampsie-Fällen waren die erhöhten glomerulären Thrombomodulinspiegel mit weniger glomerulären Endothelinen verbunden, einer Läsion, die direkt durch gestörte glomeruläre VEGF-Signalübertragung verursacht wird. In-vitro-Studien haben VEGF als potenten induzierenden Faktor der Thrombomodulin-Expression in Endothelzellen identifiziert28. Daher kann die Hochregulierung von renalem Thrombomodulin unter antiangiogenetischen Bedingungen wie Präeklampsie und angiogenetischer Hemmung kontraintuitiv erscheinen. Interessanterweise zeigte eine Studie, dass VEGF in den Glomeruli von Frauen mit Präeklampsie erhöht ist29, was wahrscheinlich einen glomerulären Kompensationsmechanismus widerspiegelt, der versucht, die verringerte Bioverfügbarkeit von VEGF auszugleichen. Somit kann die Hochregulierung von Thrombomodulin durch einen kompensatorischen Anstieg von glomerulärem VEGF unter systemischen antiangiogenen Bedingungen verursacht werden. Darüber hinaus kann die Endothelin-Signalgebung an der Regulation von glomerulärem Thrombomodulin beteiligt sein. Die Plasma-Endothelinspiegel sind bei Frauen mit Präeklampsie erhöht30 und mit systemischen sFlt-1-Spiegeln assoziiert31,32. In unserem Rattenmodell führten beide Behandlungen mit Sitaxentan (ETAR-Antagonist) und Macitentan (zweifacher ETA/BR-Antagonist) zu einer Normalisierung der Sunitinib-induzierten Hypertonie bei unseren Ratten14. Allerdings normalisierte nur die Behandlung mit Sitaxentan (ETAR-Antagonist) die Sunitinib-induzierte Hochregulierung des renalen Thrombomodulins und verringerte die Albuminurie. Dies deutet darauf hin, dass die Regulierung der renalen Thrombomodulin-Expression unabhängig von der Hypertonie-vermittelten Endothelschädigung ist, was auch durch das Fehlen einer erhöhten Thrombomodulin-Expression bei unseren hypertensiven Kontrollpatienten unterstützt wurde. Es bleibt zu untersuchen, ob das ETAR die Thrombomodulin-Expression über systemische Effekte oder über Signalwege in glomerulären Endothelzellen spezifisch induziert. Interessanterweise normalisierte sich die Thrombomodulin-Expression nach der ETAR-Blockade bei mit Sunitinib behandelten Ratten nur auf mRNA-Ebene, nicht jedoch auf Proteinebene. Diese Diskrepanz kann durch posttranslationale Effekte, die Halbwertszeit des Proteins und Faktoren, die die Spaltung von Thrombomodulin aus dem Endothel beeinflussen, erklärt werden.
Thrombomodulin hat wichtige entzündungshemmende Eigenschaften, darunter die Hemmung der Leukozyteninfiltration durch Sequestrierung proinflammatorischer Moleküle wie das Lewis-y-Antigen und HMGB-13334, die Verringerung der NF-κB-Aktivität35 und die Hemmung der Komplementaktivierung20. Zuvor berichteten wir, dass in unseren Präeklampsie-Fällen die Aktivierung des glomerulären Komplements im Vergleich zu schwangeren und hypertensiven Kontrollen erhöht war36. Dies legt nahe, dass die Hochregulierung von glomerulärem endothelialem Thrombomodulin bei Präeklampsie als entzündungshemmender und antikomplementärer Mechanismus fungiert. Zusätzlich zu seinen bekannten entzündungshemmenden Wirkungen hat eine kürzlich durchgeführte Studie herausgefunden, dass Thrombomodulin entzündungsfördernde Eigenschaften hat; Thrombomodulin bindet die Leukozyten-Integrine LFA-1 und Mac1 und fördert dadurch die Adhäsion der Leukozyten an das Endothel in vitro37. Der Anstieg des glomerulären Thrombomodulins kann daher auch direkt zur glomerulären Entzündung und Schädigung beitragen. Wir müssen die Grenzen unserer Studie anerkennen. Erstens starben die Frauen mit Präeklampsie, bei denen wir die glomeruläre Thrombomodulin-Expression untersuchten, alle an den Folgen der Präeklampsie. Dies macht diese Frauen zu einer speziellen Untergruppe von Präeklampsie-Patienten, und daher sind die Ergebnisse dieser Studie möglicherweise nicht auf alle Frauen anwendbar, die eine Präeklampsie entwickeln. Zweitens wurden mit Sunitinib behandelte männliche Ratten als Modell verwendet, um die Thrombomodulin-Regulation unter antiangiogenen Bedingungen zu untersuchen. Darüber hinaus führt Sunitinib zu einer Hemmung verschiedener Rezeptortyrosinkinasen und ist kein spezifischer Inhibitor von VEGF. Natürlich ahmt dieses Modell die Präeklampsie nicht vollständig nach, jedoch führt die Behandlung mit Sunitinib zu Bluthochdruck und Proteinurie23. Daher konnten wir dieses Modell verwenden, um die Thrombomodulin-Regulation unter antiangiogenen Bedingungen zu untersuchen. Trotz der Einschränkungen unserer Studie bietet sie interessante Einblicke in die Mechanismen der Nierenschädigung bei Präeklampsie. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die renale Thrombomodulin-Expression bei Präeklampsie und in einem Sunitinib-induzierten Modell der angiogenen Hemmung erhöht ist. Wir spekulieren, dass der Anstieg der glomerulären Thrombomodulinspiegel einen renoprotektiven Mechanismus als Reaktion auf antiangiogenen Stress auf die glomeruläre Filtrationsbarriere widerspiegelt. Darüber hinaus normalisierte die Behandlung mit einem ETAR-Antagonisten die renale Thrombomodulin-mRNA-Expression bei gleichzeitiger Verringerung der Proteinurie bei mit Sunitinib behandelten Ratten. Weitere Forschung zur Rolle von Thrombomodulin in der glomerulären Filtrationsbarriere ist gerechtfertigt.
