Диссертация (Нарушение функции подоцитов и механизмов самозащиты почки - значение в оценке активности и прогноза хронического гломерулонефрита), страница 10

Под влиянием факторов повреждения усиливаетсявнутриклеточный ток вновь синтезированных неструктурированных белков, чтоприводит к активации фосфориллирования HSF1 митоген-активированнойпротеинкиназой с образованием трехмерной структуры HSF1 [141]. Этот тримертранслоцируется в ядро, связывается с ДНК гена-промотора Hsp и обеспечиваеттранскрипцию соответствующего белка [245]. БТШ подразделяются на несколькосемейств в соответствии с молекулярным весом. Выделяют малые БТШ (16-40kDa), БТШ 40, БТШ 60, БТШ 70, БТШ 90, БТШ 100 семейства.

Многие БТШэкспрессируются в норме в ткани почки, после поврежденияуровень ихэкспрессии изменяется [46].1.4.2.1Белки теплового шока 27Малые (низкомолекулярные) БТШ – это группа белков, различающихся помолекулярной массе, которая варьирует от 16 до 40 кДа. Эти белки играютважную роль в поддержании нормального функционирования и стабилизацииактиновогоцитоскелетаклетки[166,170].СредималыхБТШважнуюпротективную функцию в ткани почки выполняет БТШ 27 (БТШ 27 у человека,БТШ 25 – у мышей). В клетке сосуществуют одновременно более крупные50молекулы БТШ 27, которые выполняют функцию белков-шаперонов (белков«нянек») и менее крупные олигомеры БТШ27, которые ассоциированы сактиновымиволокнамиклеток(актин-ассоциированныебелки),которыестабилизируют актиновые филаменты при повреждении, в том числе привоздействиипровоспалительныхфакторов[125,202,249).Наибольшеепротективное значение имеют нефосфориллированные олигомеры БТШ27, послефосфориллирования р38MAP киназой происходит их связывание с актиновымимикрофиламентами и ремоделирование актиновой сети в клетке.

Кроме того,белок теплового шока 27 играет важную роль в ингибиции апоптоза клеток [8].Низкомолекулярные БТШ могут выполнять протективные функции вомногих отделах почечной ткани. В норме в почечной ткани БТШ27экспрессируется в эндотелии, в апикальной части тубулярного эпителияпроксимальных канальцев, в концевой части собирательных трубочек [230].В клетках мозгового слоя обнаруживается выраженная экспрессия БТШ 27,что связано с защитой клеток от осмотического повреждения в гипертоническойсреде [226]. Высокая экспрессия БТШ27 во внутрипочечных артериях иартериолах предполагает участие БТШ27 в регуляции сосудистого тонуса [216].Интенсивное окрашивание БТШ25/27 в щеточной каемке проксимальныхканальцев также отражает эффект этого белка в ремоделировании актиновыхфиламентов в этом клеточном домене [273].Увеличение содержания дефосфориллированного БТШ 27 блокируетперестройку актинового цитоскелета, стабилизируя его, и повышает устойчивостьклетки к повреждению.

БТШ27 в клубочках почек почти полностью локализуетсяв подоцитах, которые имеют хорошо развитый актиновый цитоскелет.Механизмы повреждения актинового цитоскелета подоцитов под действиемпровоспалительных факторов в настоящее время уточняются. Предполагают, чтоповреждение подоцита различными факторами воспаления сопровождаетсядефицитомаденозинтрифосфата(АТФ)вклетке,дефосфориллированиемадгезивных белков и агрегацией (или распадом) актиновых микрофиламентов51цитоскелета [302]. Еще одной причиной, приводящей к повреждению подоцита вусловиях дефицита АТФ, является первичная патология его актиновогоцитоскелета, обусловленная генетическими особенностями [268].В физиологических условиях БТШ27, располагаясь внутриклеточно, не связанс волокнами актина. При повреждении клетки дефосфориллированные формыБТШ27 образуют более тесные связи с актином клетки, тем самым стабилизируявнутриклеточные микрофиламенты и цитоскелет подоцитов и тубулярных клетокв почке, в результате чего клетки становятся более устойчивыми к стрессорнымвоздействиям[202,249].ПроцессфосфориллированияБТШ-27митогенактивированными киназами сопровождается отщеплением БТШ27 отактиновых микрофиламентов, ремоделированием актиновой сети, агрегацей иперераспределением микроволокон в клетке и распластыванием ножек подоцита,чторассматриваюткакпатофизиологическуюосновугломерулярнойпроницаемости [249] .Процесс распластывания малых отростков подоцитов (ножек) тесно связан сактиновым цитоскелетом клетки, следовательно БТШ 27 играет важную роль всохранении целостности отростков подоцитов в процессе повреждения.

Smoyer исоавт. в эксперименте у крыс продемонстрировали значительное повышениеэкспрессии БТШ 27. При индукции нефротического синдрома отмечалосьповышение экспрессии и фосфориллирования гломерулярного БТШ 27 [284,285].Количество фосфориллированных форм БТШ27 в подоцитах повышалосьпри диабетической нефропатии у животных [40]. Более того, индукцияэкспрессии БТШ 27 имела протективное значение в отношении подоцитов,которыеподвергалисьвоздействиювысокойконцентрацииглюкозыиангиотензина II [267].Повышение гломерулярной экспрессии БТШ 27 было отмечено принефропатиях, проявляющихся протеинурией и нефротическим синдромом:диабетическая нефропатия и ФСГС, а также у больных с гипертоническойнефропатией [267].

В исследовании Tsagalis et al. была определена важная роль52БТШ27 в обеспечении внутриклеточной защиты при волчаночном нефрите учеловека. Повышенная экспрессия БТШ27 отмечена преимущественно врезидентных клетках почечной ткани (гломерулярных и тубулярных), а не вклетках воспалительного инфильтрата, свидетельствуя о процессе активациивнутриклеточной «защиты». Экспрессия БТШ27 в ткани почки была особенновысокой при диффузном пролиферативном нефрите и коррелировала с индексамиактивности и уровнем креатинина сыворотки крови.

В случаях менеевыраженного воспаления не было выявлено повышения экспрессии БТШ27 вклубочках почек. По-видимому, напряженность цитопротективного ответа принефрите зависит от тяжести повреждения/воспаления [307].Повышение уровня БТШ27 в моче и сыворотке крови выявлено у пациентовс 3-5 стадией хронической болезни почек [168,219]. Авторы предполагают, чтоповышение экскреции БТШ 27 с мочой является следствием повышения егоколичества в клетках почки [168].В сыворотке крови больных СКВ положительный уровень антител книзкомолекулярным БТШ: пептиду убиквитина 22-45 цистеин и пептидуубиквитина 42-76 был выявлен в 21,7% и 24,1% случаев соответственно [9].1.4.2.2БТШ70внутриклеточныйимеетБелки теплового шока 70 (БТШ 70)широкийшаперон:егоспектрпротективныхобязательнойрольювфункцийклеткекакявляетсяформирование вторичной структуры белков, транспорт, деградация, транслокацияв различные отделы клетки, восстановление поврежденной структуры белка,предотвращение необратимой агрегации с другими белками и удалениенеобратимо поврежденных белков [46].Семейство БТШ 70 состоит из БТШ 73 и БТШ 72.

БТШ 73 (известный какБТШ -70 cognate protein, HSC70) является конституциональным членом семействаБТШ70, который постоянно (конституционально) выявляется во всех отделах53нефрона. Интенсивное изучение локализации и функции БТШ70 в почке началосьв начале 90-х годов.Komatsuda и соавт. изучили локализацию БТШ 73 в ткани почек крыс внорме. В ткани почки крыс БТШ 73 экспрессируется в подоцитах, Боуменовойкапсуле, тубулярно эпителии проксимальных канальцев, собирательных трубочеки в интерстиции. Небольшое количество БТШ 70 необходимо для участия впроцессе синтеза и деградации белков.

При PAN количество БТШ 70 нарастает вклетках мезангия, канальцев и собирательных трубочек, возможно вследствиеповышения реабсорбции белка и отражает протективный ответ на повреждающиекомпоненты протеинурии [151]. Несколько иная локализация экспрессии HSP70была показана в нормальной ткани почки в работах Venkataseshan и Dinda и соавт.[80, 315]. Гранулярная цитоплазматическая экспрессия БТШ 73 выявлена вподоцитах и эпителии дистальных собирательных трубочек, но не проксимальныхканальцах.Morita и соавт.

описали повышение уровня БТШ 73 после ишемии почки вцитоплазме поврежденных клеток эпителия проксимальных канальцев [212]. Пригентамицин-индуцированном остром канальцевом повреждении БТШ 73 из ядраперераспределяется в цитоплазму клеток и накапливается в лизосомах, возможно,для участия в деградации поврежденных белков [150].

Экспрессия БТШ 73 такжеповышает устойчивость клеток к апоптозу при оксидантном стрессе [350].БТШ 72 относится к индуцируемым белкам, однако его экспрессияотмечена также и в норме. Еще в начале 90-х годов было показано, что экспрессияБТШ 72 повышается в культуре клеток почек (MDCK) в ответ на повышениевнеклеточной осмолярности [67, 72]. В этом случае перестройка цитоскелета иэкспрессияБТШможетявлятьсякомпонентомрегуляторнойсистемы,вовлеченной в адаптацию клеток мозгового слоя к осмотическом стрессу. O'NeillS и соавт.

обнаружили БТШ 72 в корковом слое почки (в отдельныхсобирательных трубочках) и мозговом веществе почки. Все канальцы были слабоокрашены в наружном слое, в то время как интенсивное окрашивание отмечено в54сосочках собирательных трубочек и в уротелии [230]. В области мозговоговещества почки и области почечных сосочков отмечается высокая концентрацияосмотически активных веществ – электролитов и мочевины, что и объясняетболее интенсивную экспрессию БТШ72 именно в этих отделах ткани почки [226].БТШ 70 высвобождается в экстрацеллюлярное пространство и, следовательно,в микроциркуляцию [41, 218], поэтому этот белок выявляется в сыворотке крови.Повышенная экспрессия БТШ 72 в ткани почки сопровождается повышениемэкскреции этого белка с мочой, следовательно, исследование БТШ 72 в мочеможет быть использовано для оценки степени почечного повреждения.Наибольшее количество исследований в настоящее время посвящено изучениюэкспрессии БТШ72 в ткани почки при остром почечном повреждении, в том числеишемическом.