Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Nauk Medycznych s3/2011, s. 11-17
*Franciszek Kokot1, Lidia Hyla-Klekot2
Nefrologia XXI wieku – czy w dalszym ciągu jest kołem zamachowym rozwoju medycyny?**
Nephrology in the XXI-st century – is it continually the fly-wheel of medicine?
1Katedra i Klinika Nefrologii, Endokrynologii i Chorób Przemiany Materii Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Andrzej Więcek
2Chorzowskie Centrum Pediatrii i Onkologii w Chorzowie
Kierownik Centrum: dr med. Grzegorz Szpyrka
Streszczenie
Podobnie jak w drugiej połowie XX wieku, tak i w pierwszym dziesięcioleciu XXI wieku byliśmy świadkami dynamicznie rozwijającej się nefrologii. Zidentyfikowano nowe ogniwa układu RAA (angiotensynę-1-7 i jej receptor Mas), nowe ogniwa regulacji gospodarki fosforanowo-wapniowej (czynnik wzrostowy fibroblastów 23, białko Klotho) i sodowej (biosensory sodowe przestrzeni wodnej śródmiąższowej i śródbłonka naczyniowego), plejotropowe efekty działania aktywnych metabolitów witaminy D, nowe ogniwa regulacji aktywności układu sympatycznego (renalaza) i nowe tarcze ataku farmakologicznego nadciśnienia tętniczego. Postępy w zakresie genomiki, proteomiki i metabolomiki nerkowej rokują wprowadzenie do praktyki nefrologicznej wysoce specyficznej diagnostyki i terapii. W końcu poznano nowe szlaki komunikacji pomiędzy nerkami i innymi narządami (serce, płuca, wątroba, OUN), co zapewne będzie miało wpływ na opracowanie nowych strategii leczniczych nie tylko w nefrologii, ale również w innych dziedzinach medycyny. Toteż sugerujemy, że nefrologia pozostaje w dalszym ciągu kołem zamachowym rozwoju medycyny w kolejnych latach.
Summary
Similarly as in the second half of the XX century also in the last ten years of the present century nephrology was a dynamicly developing discipline of medicine. In the last ten years new links of the renin-angiotensin-aldosteron system (converting enzyme 2 and its receptor Mas) and new calcitropic hormones (fibroblast growth factor 23, Klotho) were identified. New biosensors of sodium in the interstitium and endothelial cells and renalase (which degradates adrenaline and noradrenaline in renal veim-blood) were detected. In addition pleiotropic effects of active vitamin D were proven. Renal genomics, proteomics, and metabolomics became new tools in detection and treatment of kidney diseases. Finally „cross-talks” between kidneys and other organs (heart, lung, liver, CNS, bone) were identified, with potential consequences in diagnosis and treatment of several nonrenal disease. These facts suggest that nephrology will continue its fly-wheel role in the development of medicine in the coming years.
Słowa kluczowe: historia medycyny.
Upływa ponad 8 lat od publikacji zatytułowanej „Nefrologia kołem zamachowym rozwoju medycyny ostatniego półwiecza” (Nefrol Dial Pol 2003, 7, 1-3). Pracę tę streściłem w następujący sposób:
„Już od wielu tysięcy lat doceniano rolę nerek w utrzymaniu dobrego stanu zdrowia człowieka. Dzięki wielu odkryciom w naukach podstawowych w drugiej połowie XX stulecia dochodzi do dramatycznego rozwoju nefrologii, którego skutki wpłynęły na rozwój wielu innych specjalności lekarskich. Poznanie molekularnego podłoża homeostatycznej roli nerek w zakresie gospodarki wodno-elektrolitowej i kwasowo-zasadowej oraz mechanizmów jej regulacji, wprowadzenie terapii nerkowozastępczej i transplantacji nerek w rutynowe lecznictwo schyłkowej niewydolności nerek oraz poznanie endokrynnej roli nerek przyczyniły się do gwałtownego rozwoju innych specjalności medycznych. Toteż nie przesadne jest twierdzenie, że nefrologia stała się kołem zamachowym postępów medycznych drugiej połowy XX wieku”.
W naszym dzisiejszym wystąpieniu pragniemy udowodnić, że również w pierwszym dziesięcioleciu XXI wieku nefrologia była dynamicznie rozwijającą się dziedziną, wpływającą na rozwój wielu innych dyscyplin medycznych. Ramy czasowe naszego wystąpienia pozwalają na omówienie tylko niektórych zagadnień i odkryć, dowodzących słuszności powyższego twierdzenia.
Nowe ogniwa układu reninowo-angiotensynowo--aldosteronowego (1-3). Chociaż prorenina zidentyfikowana została już kilkadziesiąt lat temu, to dopiero odkrycie w 2002 roku receptora (pro)reninowego (P)RR) stały się impulsem do szerokich badań układu RA (1). Wykazano przede wszystkim, że prorenina łącząc się z receptorem (P)RR błony komórkowej jest rozrusznikiem nie tylko klasycznego szlaku sygnalizacyjnego prowadzącego do powstawania angiotensyny II, ale może także łączyć się z białkiem PLZF (promyelocytic zinc finger) lub białkiem pęcherzykowej ATPazy, tworząc kompleks określany skrótem ATP6AP2. Kompleks PLZF z (P)RR ulega translokacji do jądra komórkowego, gdzie inicjuje hamowanie syntezy (P)RR (mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego). Kompleks ATP6AP2 z (P)RR łącząc się z białkiem LRP5/6 (lipoprotein receptor-related protein) uruchamia szlak sygnalizacyjny Wnt, prowadzący do uwolnienia katenniny i stymulacji w jądrze komórkowym genów kodujących czynniki angiogenetyczne i prozapalne (1). Aktywacja ww. szlaków sygnalizacyjnych ma uczestniczyć w patogenezie retinopatii i nefropatii cukrzycowej oraz w patogenezie martwicy kardiomiocytów u myszy. Poznanie ww. szlaków sygnalizacyjnych angiotensynoniezależnych inicjowanych receptorem (P)RR zapewne przyczyni się do poszukiwania nowych leków blokujących nowo poznane ogniwa układu RAA.
Wykrycie konwertazy 2 angiotensyny (ACE2) katalizującej powstawanie angiotensyny-1-7 spowodowało nowe spojrzenie na układ RAA (4, 5). Wykazano, że angiotensyna-1-7 jest ważnym ogniwem hamującym rozwój nadciśnienia tętniczego i przerost mięśnia sercowego, procesy zapalne w aterogenezie naczyń i procesy włóknienia kłębuszków nerkowych, co sugerowało, że ten heptapeptyd jest antagonistą angiotensyny-1-8, głównego ogniwa klasycznego układu RA. Pewnym zaskoczeniem było stwierdzenie wystąpienia pewnych objawów niekorzystnych przy zwiększonej ekspresji ACE2 w postaci zwiększonego przekształcenia się komórek nabłonkowych w komórki mezenchymalne. Tym niemniej stymulatory syntezy ACE2 mogą stanowić nowe narzędzie skuteczniejszego zwalczania nadciśnienia tętniczego, szczególnie u chorych wykazujących zjawisko „escape” po stosowaniu inhibitorów ACE1 lub/i blokerów receptorów AT-1.
Czynnik wzrostowy fibroblastów 23 (FGF-23) i jego receptorów (FGF-23-R) oraz białko Klotho – czy tylko nowe ogniwa regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej i witaminy D?
Upłynęło kilkanaście lat od wykrycia czynnika wzrostowego fibroblastów 23 (FGF23) – fosfatoniny działającej fosfaturycznie w stanach fizjologicznych i chorobowych. Od tego czasu wiedza nasza o tym hormonie i jego powiązaniu z białkiem Klotho uległa istotnemu wzbogaceniu. Jak wiadomo FGF23 wydzielany jest przez osteocyty i osteoblasty. Czynnikami pobudzającymi jego wydzielanie są m.in. hiperfosfatemia i 1,25(OH)2D, podczas gdy ograniczenie podaży fosforanów ma działanie hamujące na sekrecję tego hormonu (6-8). FGF23 wykazuje działanie hamujące na sekrecję parathormonu (PTH) oraz 1-hydroksylację 25-OH-D, natomiast działanie stymulujące na 24-hydroksylację witaminy D (9), przez co dochodzi do zmniejszenia syntezy 1,25(OH)2D. Relacja pomiędzy sekrecją FGF23 a PTH wydaje się być bardziej złożona i w dużym stopniu zależna od fazy przewlekłej choroby nerek (6, 10, 11, 12). Wyniki badań ostatnich lat sugerują, że FGF23 nie tyle zależy od aktualnej fosfatemii, ile od ogólnoustrojowego bilansu fosforanowego (13). Jego stężenie we krwi wzrasta już w fazie 2-3 przewlekłej choroby nerek tj. w stadium choroby, w której fosfatemia jest prawidłowa, a stężenie PTH prawidłowe lub umiarkowanie podwyższone (9, 12, 13). Hormon ten stymulując endocytozę kotransportera sodowo-fosfaronowego 2a i 2c hamuje resorpcję zwrotną fosforanów przez cewki proksymalne, przez co zwiększa fosfaturię i obniża fosfatemię (6, 9). Koreceptorem FGF23 jest białko Klotho, występujące nie tylko w nerkach, ale również w przytarczycach i OUN (14). Białko Klotho określane jest jako „eliksir” młodości (15) wykazując działanie hamujące proces starzenia. Niedobór białka Klotho przyspiesza procesy kalcyfikacji u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek (7, 16). Jego sekrecja obniża się w ostrej niewydolności nerek (17) oraz już we wczesnych stadiach przewlekłej choroby nerek (18-20) U chorych z przewlekłą niewydolnością nerek w stadium 4 i 5 stwierdza się znamienne zmniejszenie liczby receptorów dla FGF23 i białka Klotho w przytarczycach (21). W badaniach doświadczalnych wykazano natomiast nie zmniejszenie ale wzrost ekspresji białka Klotho (22). Większość badań przemawia za występowaniem oporności przytarczyc na białko Klotho i FGF23, spowodowanej zmniejszeniem liczby receptorów (6, 12, 14).
Chociaż wyniki badań nad rolą fizjologiczną i w stanach chorobowych FGF23 i białka Klotho nie są jeszcze jednoznaczne, przyjmuje się, że stężenie tego hormonu we krwi można uważać za wczesny biomarker progresji przewlekłej choroby erek (10, 11, 21) i predyktor wystąpienia powikłań sercowo-naczyniowych (9-11, 21). Ponadto sądzi się, że białko Klotho może być bardzo wczesnym biomarkerem ostrego uszkodzenia nerek, charakteryzującego się spadkiem jego stężenia we krwi i wydalania z moczem (17, 20). Poznanie ww. nowych ogniw regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej i przemiany witaminy D zapewne zaowocuje nowymi możliwościami leczniczymi u chorych z przewlekłymi chorobami nerek i towarzyszącymi zaburzenia gospodarki mineralnej i kostnymi.
Nerkowa regulacja gospodarki sodowej
Sód jest głównym kationem przestrzeni wodnej pozakomórkowej, w tym pozakomórkowej śródnaczyniowej (wolemii) i śródmiąższowej (przestrzeni wodnej pozakomórkowej pozanaczyniowej).
Precyzyjna kontrola nerkowej regulacji gospodarki sodowej jest gwarantem stałej wolemii i prawidłowego ciśnienia tętniczego. W regulacji tej uczestniczą:
– wielkość przesączania kłębuszkowego (regulacja nerwowa i hormonalna);
– sprzężenie cewkowo-kłębuszkowe;
– czynniki fizyczne (ciśnienie śródcewkowe, stres ścinający płynu cewkowego, rzęskowa regulacja transporterów i wymieniaczy sodu);
– wchłanianie zwrotne sodu w cewce proksymalnej (NHE3, wymieniacz Cl/HCO3, Na+, K+-ATPaza, angiotensyna-1-7 i 2-8, dopamina, NO, oubaina endogenna, endogenne czynniki natriuretyczne, kotransporter Na+, K+, 2Cl, endotelina);
– wchłanianie zwrotne Na przez cewkę dystalną (ENaC, kotransporter Na+, K+-2Cl, kotransport Na+-Cl, modulatory funkcji tych kanałów, takie jak aldosteron, proteazy, kinazy WNK-1-4, SGK1, cytochrom p-450-monooksygenaza).
Wśród wymienionych czynników niektóre z nich wykorzystano już w praktyce. Koncertowa współpraca ww. czynników regulacyjnych sprawia, że ze 1250--1500 g przesączonego w kłębuszkach nerkowych w ciągu doby chlorku sodu zaledwie mniej niż 0,5% ulega wydalaniu z moczem. W zależności od wielkości podaży sodu w pokarmach dobowe wydalanie tego jonu z moczem może wahać się od zaledwie 10-20 mmol do kilkuset mmol. Zaburzenia wydalania sodu przez nerki są ważnym ogniwem rozwoju zarówno nadciśnienia pierwotnego, jak i wielu postaci nadciśnienia objawowego.
Szersza charakterystyka wymienionych czynników regulacji wraz z obszernym piśmiennictwem znajduje się w naszej pracy ujętej pod numerem 23 bibliografii.
Nowe potencjalne ogniwa ataku farmakologicznego u chorych na nadciśnienie tętnicze. Nerkowa regulacja gospodarki sodowej
Rola nerek w gospodarce wodno-elektrolitowej i patogenezie nadciśnienia tętniczego jest znana od wieków. Sód jako główny jon słabo przepuszczalny przez błony komórkowe jest determinantem efektywnej objętości krwi krążącej (wolemii) i wielkości przestrzeni wodnej pozakomórkowej pozanaczyniowej, zwanej również przestrzenią wodną śródmiąższową. Zmiany efektywnej molalności płynu pozakomórkowego jest przyczyną ruchu wody pomiędzy przestrzenią śródkomórkową a pozakomórkową. Nadmiar podaży sodu, zwiększając przestrzeń wodną pozakomórkową, w tym szczególnie śródnaczyniową, staje się ważnym determinantem ciśnienia tętniczego (24). W ostatnich latach poznano wiele nowych szlaków nerkowych modulujących nerkową gospodarkę. Zostały one wyspecyfikowane w pracy (23). I tak w ostatnich latach poznano nowe ogniwa regulacji gospodarki sodowej mogącej się stać potencjalnymi tarczami ataku farmakologicznego nadciśnienia tętniczego (25). Wśród nich należy wymienić: WNK kinazy, małocząsteczkowe białka wiążące GTP i kinazy białek aktywowane przez mitogeny, „tratwy lipidowe” i kaweole błon komórkowych cewek nerkowych, kotransporter sodowo-potasowo-dwuchlorkowy (NKCC), receptorowe i niereceptorowe kinazy tyrozynowe, tkankę tłuszczową jako źródło związków wazoaktywnych (adipokiny), macierz pozakomórkową oraz limfocyty. Postępy w tym zakresie podsumowaliśmy w niedawno opublikowanej pracy (25).
Postępy w zakresie poznania nowych szlaków sygnalizacyjnych, czuwających nad nerkową regulacją gospodarki sodowej zapewne zaowocują wprowadzeniem nowych strategii leczniczych.
Biosensory sodowe tkanki śródmiąższowej i śródbłonków naczyniowych – rola w pozanerkowej gospodarce sodowej i ciśnieniu tętniczym (niżej wymieniony akapit pochodzi z naszej pracy (26).
Dotychczas uważano, że główna rola sodu w patogenezie nadciśnienia tętniczego spowodowana jest hiperwolemią, chociaż nie ulega już dzisiaj wątpliwości, że niezależnie od nadciśnienia, sód uczestniczy w miażdżycy naczyń mózgu, serca, nerek i innych obszarów naczyniowych (27, 28).
Ostatnie lata dostarczyły nowych ciekawych faktów, dotyczących udziału biosensorów sodowych w tkance śródmiąższowej i śródbłonków naczyniowych – w pozanerkowej regulacji gospodarki sodowej i ciśnienia tętniczego.
Będąc początkującym lekarzem często byłem zaskoczony faktem, że po przetoczeniu 1 litra 0,9-procentowego NaCl (= 155 mmol) wzrost natremii wynosi zaledwie 2-3 mmol/l. Zakładając, że w ciągu 2 godzin wydalaniu z moczem ulega średnio 1/12 podanej ilości soli (155:12 = 12 mmol), to pozostała ilość tj. 155-12 = 143 mmol sodu, ulega rozcieńczeniu w przestrzeni wodnej pozakomórkowej. Stanowi ona 20% masy ciała. U mężczyzny o wadze 70 kg wynosi ona 14 l. Oznacza to, że do 14 l płynu pozakomórkowego, do którego dodano 1 litr roztworu NaCl, czyli sumarycznie w 15 litrach płynu pozakomórkowego rozcieńczeniu ulega 143 mmol Na. Oczekiwany więc wzrost natremii powinien wynosić 143:15 = 9,55 mmol/l. Tymczasem wzrost natremii wynosi zaledwie 2-3 mmol/l. Powstaje pytanie, co się dzieje z 7 mmol Na?

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2011-06-19
zaakceptowano do druku: 2011-11-16

Adres do korespondencji:
*Franciszek Kokot
Katedra i Klinika Nefrologii, Endokrynologii i Chorób Przemiany Materii SUM w Katowicach
ul. Francuska 20-24, 40-027 Katowice
tel.: (32) 259-14-11
e-mail: nefros@spskm.katowice.pl

Postępy Nauk Medycznych s3/2011
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych