ACTIVACIÓN DEL COMPLEMENTO EN PACIENTES CON NEFROPATÍA DIABÉTICA

Escrito por CarolinaRodriguezMontoya 28-02-2018 en Articulo de Revision. Comentarios (0)

AUTOR: CAROLINA RODRIGUEZ

COAUTOR: DR. JORGE CAÑARTE ALCIVAR

Introducción:

Nefropatía diabética (DN), la principal causa de enfermedad renal en etapa terminal en todo el mundo, puede ocurrir en pacientes con diabetes mellitus tipo 1 o tipo 2 (DM) .1-3 DN se caracteriza por un aumento gradual en proteinuria y presión arterial, y una disminución gradual en la tasa de filtración glomerular que puede resultar en la necesidad para la terapia de reemplazo renal. Hiperglucemia prolongada puede conducir al desarrollo de DN a través de un número de vías con interacciones complejas; sin embargo, el mecanismos celulares y moleculares precisos que subyacen este proceso es poco entendido.4-6 La primera evidencia de un posible papel del complemento sistema en el desarrollo de DN fue proporcionado por el encontrando que se obtuvieron muestras de suero, orina y renal de pacientes con diabetes a menudo contenidos activados proteínas del complemento, y que estas proteínas están asociadas con DN.7-14 niveles séricos de lectina de unión a manosa (MBL) se correlacionan con la severidad de DN, que sugieren un papel para la vía del complemento de lectina.15 En Además, los productos finales de glicación avanzada pueden directamente enlazar C1q y activar el sistema de complemento, 16 y DN se ha asociado con una mayor expresión renal de factores del complemento C3, C4 y C9 (a nivel de proteína), como así como una mayor expresión de C1q, C1s y C1r (en el nivel de ARNm), que también sugieren un papel para el clásico vía del complemento.8,17 Además, hiperglucemia puede causar disfunción y / o inactivación inducida por glicación de proteínas reguladoras del complemento, incluyendo CD59, que inhibe C5b-9 bajo fisiológica condiciones11,18; este complemento inducido por glicación la desregulación conduce a un aumento de los niveles de C5b-9 en los pacientes con DN.11 en un modelo de rata de diabetes tipo 2, tratar las ratas diabéticas con un antagonista del receptor C3a mejoraron la función renal y redujeron la albuminuria y la depósito de proteínas de la matriz extracelular.19

Recientemente, 2 grupos revisaron el papel del complemento activación en DM.7,14 Concluyeron que el relativo papel del complemento en el desarrollo de la DM relacionada complicaciones, incluyendo DN, son desconocidas. Además, no está claro si estos mecanismos son similares entre DM tipo 1 y DM tipo 2.7 Para abordar estas preguntas, examinamos si complemento la activación se produjo en muestras de autopsia renal obtenidas de una gran cohorte de casos con diabetes con y sin DN. Específicamente, medimos la prevalencia, localización y patrones de tinción de C4d renal y Depósitos C5b-9. Además, porque tanto la lectina y las vías clásicas del complemento podrían conducir a C4d depósitos, y porque ambas vías podrían ser involucrado en el desarrollo de DN, también determinamos qué vía del complemento se asoció con la deposición de C4d en casos con DN. Validamos nuestros hallazgos en muestras de biopsia renal Finalmente nosotros deposición correlacionada del complemento con histopatología, y examinó las diferencias en la deposición del complemento entre casos con DM tipo 1 y 2

Métodos

Este grupo de estudio incluye una selección de una cohorte descrita.20 En resumen, retrospectivamente buscado en la base de datos de nuestro departamento de patología para riñones nativos de casos adultos con cualquiera de tipo 1 o tipo 2 DM que fueron sometidos a autopsia entre 1984 y 2004. Inicialmente incluimos 184 riñones autopsiados que fueron preparados para microscopía de luz, microscopía electrónica, e inmunohistoquímica. Nosotros subsecuentemente excluyó 25 casos debido a la mala calidad del tejido o falta tejido para inmunoticción. Por lo tanto, incluimos un total de 159 muestras de casos con diabetes para quienes confirmó la presencia histopatológica o la ausencia de DN según la clasificación para DN.21 Además, incluimos un grupo de control que consiste en autopsia muestras obtenidas de 41 casos sin diabetes sin patología renal Validamos nuestros hallazgos con tejido de autopsia mediante el examen de 12 biopsias renales de pacientes con DN y 10 biopsias obtenidas de donantes de trasplantes de vida saludable.

Datos clínicos

La información clínica fue obtenida retrospectivamente a través de los registros médicos y los informes de autopsias disponibles en el Centro Médico de la Universidad de Leiden, y el general practicante de los pacientes. El siguiente laboratorio los parámetros se recogieron a partir de un período de inicio 1 año antes de la muerte del paciente: creatinina sérica, tasa de filtración glomerular estimada (eGFR) (calculada usando la modificación de la dieta en la enfermedad renal fórmula), microalbuminuria (definida como 30300 mg / l), proteinuria (definida como> 300 mg / l) medida a través de un 24- Prueba de orina en la orina o tira reactiva, sistólica y diastólica presión arterial, hemoglobina sérica, colesterol sérico, y hemoglobina glicosilada sérica (HbA1c) .20 Los datos clínicos se analizaron para reflejar una estabilidad representación de los niveles de suero y / o orina, excluyendo los datos que fueron claramente afectados por una condición clínica inestable (por ejemplo, pacientes que eran clínicamente inestables en una unidad de cuidados intensivos antes de la muerte). La causa de la muerte fue categorizada en las siguientes 5 categorías generales: cáncer, cardiovascular, infección y / o sepsis, múltiples patologías y otro (por ejemplo, trauma de alto impacto).

Histopatología y transmisión electrónica

Microscopía

El tejido renal se fijó en formalina tamponada al 10% y incrustado en parafina. Secciones fueron cortadas y luego teñido con hematoxilina y eosina, ácido periódico Schiff y plata usando protocolos estándar. Glomerular lesiones, lesiones intersticiales y lesiones vasculares fueron calificados de acuerdo a la clasificación histopatológica para DN.21 Discriminación entre la clase 0 (es decir, sin DN) y DN de clase I se determinó mediante transmisión microscopía electrónica, como se describió previamente.20

Inmunohistoquímica y Inmunofluorescencia

Para medir la activación del complemento renal, inmunohistoquímica se realizó en secciones de riñón adyacentes utilizando anticuerpos primarios contra las siguientes proteínas: C4d (1: 150; Biomedica Gruppe, Viena, Austria), que es un producto de escisión de C4 que se une covalentemente al tejido objetivo y pueden surgir tanto de la clásica y vías de MBL; C1q (1: 1200; DakoCytomation, Glostrup, Dinamarca), que refleja la activación del vía clásica del complemento; MBL (1: 300; SigmaAldrich) Biotechnology, St. Louis, Missouri), que refleja la activación de la ruta de MBL; y SC5b-9 (1: 500; Quidel, San Diego, California), que es formado por la activación de cualquiera de los mencionados anteriormente caminos Para investigar la presencia de anticuerpos naturales, la inmunofluorescencia se realizó en secciones utilizando un anti-IgM isotiocianatado marcado con fluoresceína anticuerpo (1:20; DakoCytomation).

Las muestras de tejido inmunoteñido se puntuaron semicuantitativamente como sigue: la tinción de glomérulos fue puntuado como ausente (lo que representa una ausencia de manchas o trazas de niveles de tinción en <5% de glomérulos) o presente (que representa la tinción en  5% de glomérulos).

Si está presente, la distribución de la tinción glomerular fue puntuado como focal (5% 50% de los glomérulos) o difuso (> 50% de los glomérulos), y el patrón de tinción se calificó como segmentario (<50% del penacho glomerular) o global (> 50% del penacho glomerular). Además, si presente, la tinción glomerular se calificó como presente en las paredes capilares glomerulares, las células mesangiales o ambas. Tinción inmunohistoquímica en el hilio glomerular, arteriolas y ramas arteriales se calificaron como ausentes o presente (es decir, la presencia de tinción en 1 hilio glomerular, arteriola y / o rama arterial fue calificado como positivo). Especímenes de tejido renal que contenía 100 glomérulos fueron calificados por 2 investigadores que estaban cegados con respecto a los datos clínicos de los casos.

DISCUSIÓN

DN es una complicación microvascular que afecta al 20% de 40% de los pacientes con diabetes, por lo que es el líder causa de la enfermedad renal en etapa terminal.1-3 Un creciente cuerpo de evidencia ha sugerido que la activación del complemento a través de la vía de la lectina y / o del complemento clásico juega un papel en el desarrollo de DN.4-7,14 Nosotros investigó la deposición de proteínas del complemento en una cohorte relativamente grande de casos con diabetes con DN y sin DN.

Descubrimos que la activación del complemento marcador C4d se correlacionó con DN, así como con la severidad de DN, microvascular e intersticiales lesiones, y menor eGFR en casos con DN, sugiriendo que la activación del complemento podría desempeñar un papel en el desarrollo de DN. Debido a que C4d se une covalentemente a sus células diana, C4d se puede observar mucho tiempo después de los factores que activaron el vía se han disociado, por lo que es un uso común biomarcador para la activación del complemento.22 La prevalencia de depósitos C4d en los glomérulos y arteriolas fue significativamente mayor en los casos con DN que los casos sin DN y en casos sin diabetes sin patología renal, tanto en la cohorte de autopsias como en cohorte de biopsia. Por otra parte, C4d glomerular y arteriolar C4d fueron más frecuentes en los casos con vascular y lesiones renales crónicas y C4d glomerular se correlacionaron con la severidad de DN. Estos datos sugieren que complementan la activación, junto con la función renal microvasculatura, podría estar involucrado en el desarrollo de DN. Esta noción fue apoyada por el general ausencia de depósitos C4d entre los casos de control sin diabetes Para investigar qué vía del complemento podría subyacen a la deposición de C4d, estudiamos la prevalencia y localización de C1q (para medir el clásico vía) y MBL (para medir la ruta de la lectina) depósitos. La presencia de depósitos C1q, IgM y C4d se asociaron entre sí, y se localizaron conjuntamente en las mismas estructuras vasculares renales, mientras que MBL era detectado raramente en nuestra cohorte. Estos hallazgos sugieren que la presencia de C4d reflejaba la activación de la vía clásica del complemento. Sin embargo, porque MBL no está unido covalentemente y porque otras proteínas como las ficolinas pueden iniciar la vía de la lectina, no podía excluir la posibilidad de que la activación de la vía de la lectina condujo a la deposición C4d.

Los depósitos C4D fueron significativamente más frecuentes en riñones de casos con DM tipo 1 que en riñones de los casos con DM tipo 2, ambos en la cohorte total de casos con diabetes y en el subgrupo de casos con DN. La presencia de DN no fue un factor de confusión en esta asociación porque DN no era más frecuente en el tipo 1 DM en comparación con DM tipo 2. Rowe et al. Mostró diferencias similares en la deposición de C4d pancreático entre casos con DM tipo 1, DM tipo 2 y casos de control sin diabetes.23 La mayor prevalencia de C4d entre casos con DM tipo 1 y DM tipo 1 podría posiblemente refleja una patogenia diferente.

Sin embargo, no pudimos excluir la posibilidad de que la diferencia observado en la deposición del complemento podría ser atribuido, al menos en parte, a la duración de la diabetes en lugar que el tipo de diabetes.

Glomerular C4d fue un hallazgo común en nuestros casos con clase III DN. Paueksakon et al. sugerido que Lesiones de Kimmelstiel-Wilson, que son una lesión característica de DN y un requisito de diagnóstico para clase III DN, podría ser una forma de microangiopatía trombótica. Específicamente, encontraron que un subconjunto de casos con DN tenía glóbulos rojos fragmentados exclusivamente en KimmelstielWilson lesiones.24 Recientemente, informamos que el complemento factor C4d fue un denominador común en varios Microangiopatías trombóticas. 25 Por lo tanto, nuestro dato más apoyó la hipótesis de que Kimmelstiel-Wilson las lesiones pueden ser una forma de microangiopatía trombótica que surge de la activación del complemento. La subyacente causa de depósitos de C4d en las arteriolas, arterias y hilus glomerular (la unión entre aferente y arteriolas eferentes) es actualmente desconocido. Porque ambos arteriolas aferentes renales y arteriolas eferentes renales desempeñar un papel en la regulación del flujo sanguíneo renal, estos vasos puede estar expuesto a un flujo sanguíneo extremadamente turbulento y condiciones de alto esfuerzo cortante, 26-29 que pueden aumentar vulnerabilidad a la lesión vascular, deposición del complemento, y / o el desarrollo de patología renal.

Encontramos que los depósitos de C5b-9 eran más prevalentes en nuestros casos con diabetes que en los casos de control sin diabetes; sin embargo, las relevancias clínicas de estos depósitos en nuestra cohorte fueron difíciles de interpretar, porque C5b-9 era relativamente frecuente en controlar los casos sin diabetes (aunque en menor medida que en los casos con diabetes). Este hallazgo podría ser relacionado en parte con nuestro uso de muestras de autopsias porque no observamos estos depósitos en biopsias renales obtenido de donantes vivos, que fue consistente con hallazgos reportados por Qin et al.11 Sin embargo, en nuestra cohorte de casos con diabetes con DN, la presencia de C5b-9 glomerular se correlacionó con la gravedad de DN, que sugirió que C5b-9 podría desempeñar un papel en la progresión del daño renal. Nuestra información sugerida que el proceso que conduce a la deposición C4d también conduce a la deposición C5b-9. Sin embargo, C5b-9 podría tener también ha sido activado debido a un efecto directo de la hiperglucemia en las proteínas reguladoras en el sistema del complemento. La hiperglucemia puede conducir a la glicación de CD59, que inhibe C5b-9 bajo condiciones fisiológicas.11,18 Esta inactivación inducida por glicación de CD59 podría conducir a la formación de C5b-9.

En el entorno de DN, varios factores podrían haber llevado a la deposición de C4d. Por ejemplo, auto anticuerpos puede activar el sistema de complemento.30 Esta noción es apoyado por el informe de tinción de IgG lineal a lo largo de la membrana basal glomerular en 60% de la DM tipo 2 casos con DN.31 Además, altos niveles de glucosa en los casos con DM pueden conducir a niveles aumentados de glicosiladas proteínas, incluidos los productos finales de glicación avanzada y proteínas oxidadas, 32,33 que pueden activar vías clásicas y / o de lectina, ya sea directamente o por reaccionando con autoanticuerpos.16, 34-36 El complemento sistema también puede ser activado por la unión de naturales (es decir, IgM) anticuerpos contra células hipóxicas o apoptóticas en el entorno de DN.37-39. Anticuerpos naturales. un papel importante en la limpieza de células dañadas a través de intracelular antígenos que se externalizan durante la apoptosis y / o condiciones hipóxicas.37-41 Encontramos un significado mayor prevalencia de depósitos de IgM glomerular en biopsias de casos con DN en comparación con donantes de transplantes vivos. Por otra parte, glomerular Depósitos de IgM co-localizados con-y fueron significativamente correlacionado con ambos, C1q y C4d, que es compatible la hipótesis de que los anticuerpos IgM activan la clásica vía del complemento en casos con DN.

Actualmente no se sabe si la activación del complemento es una causa y / o consecuencia de microvascular daño en DN. Nuestros datos sugirieron que el complemento la activación estuvo involucrada en la progresión de la insuficiencia renal daño en casos con diabetes mellitus porque la activación del complemento se correlacionó con más grave daño renal, incluida una mayor clase de DN y mayor Niveles de IFTA. Estos hallazgos fueron consistentes con otros estudios con respecto a la activación del complemento en el desarrollo de DN y otros asociados a la diabetes complicaciones microvasculares y / o macrovasculares7,14 Además, las ratas diabéticas tipo 2 se tratan con un complemento inhibidor había mejorado la función renal y morfología en comparación con las ratas no tratadas, 19 que apoyó la idea de que la activación del complemento juega un papel en la progresión del riñón asociado a la diabetes enfermedad. En el contexto de la DM, la hiperglucemia puede tanto directa e indirectamente conducen a la deposición del complemento, que luego puede conducir a una mayor producción de especies reactivas del oxígeno, activación de la proteína quinasa C, y regulación al alza del factor nuclear-kB, por lo tanto inducir la liberación de proinflamatorio, protrombótico citocinas y factores de crecimiento.7 dependiente del complemento e independiente del complemento mecanismos pueden conducir a la inflamación, proliferación, y trombosis, que en conjunto caracterizan el complicaciones asociadas a la diabetes en órganos diana. En contraste, la activación del complemento también puede ser una consecuencia de daño vascular renal, posiblemente siguiendo activación a través de anticuerpos naturales. Esta hipótesis es consistente con nuestros hallazgos con respecto a la presencia de Anticuerpos C4d e IgM en otras microangiopatías renales. 25,42 Además, informamos previamente que los depósitos de C4d estaban asociados con la remodelación de la membrana basal glomerular, 43 que era consistente con casos con DN que se presentó con una membrana basal glomerular remodelada. Sin embargo, a pesar de nuestra cohorte relativamente grande y nuestra capacidad examinar> 100 glomérulos por caso, basado en la autopsia la naturaleza de este estudio impidió nuestra capacidad de medir causalidad. Por lo tanto, se deben diseñar futuros estudios para determinar si la activación del complemento es una causa, consecuencia, o mediador de DN.

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