Ученые выявили биомаркер невосприимчивости почек к лечению фиброза
Российские ученые обнаружили, что фиброз почек приводит к резкому снижению активности гена PAQR5, кодирующего одноименный прогестероновый рецептор. Об этом сообщало издание Naked Science. Эксперименты на крысах показали, что из-за этого снижается чувствительность почечной ткани к половому гормону прогестерону, негативно сказываясь на прогнозе лечения. Открытый группой биологов под руководством профессора РАН Егора Плотникова механизм может использоваться при разработке препаратов для лечения заболеваний почек, в том числе рака. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда РНФ, опубликованы в журнале Scientific Reports.
Фиброз развивается, когда нормальная ткань в результате хронической болезни почек замещается соединительной. Ее разрастание превращает почку в один большой «рубец», и орган постепенно теряет свои функции.
Предыдущие исследования показали, что при остром сосудистом повреждении почки однократное введение высокой дозы прогестерона помогает стабилизировать состояние органа, снижая давление в его кровеносных сосудах, а также расширяя мочеточники. Однако механизмы участия прогестерона в физиологии почек изучены недостаточно. Ученые из МГУ им. М.В. Ломоносова предположили, что прогестерон будет оказывать защитное воздействие на почку при ее повреждении. Исследователи смоделировали хроническое повреждение почки, приводящее к фиброзу, пережав мочеточник у самок крыс.
«Мы использовали только самок, поскольку у них прогестерон вырабатывается в яичниках – женских половых железах, которые в рамках эксперимента, чтобы смоделировать полное отсутствие прогестерона, можно было удалить, не повредив почки», – объясняет участник проекта Полина Абрамичева, научный сотрудник Лаборатории структуры и функции митохондрий НИИ ФХБ. Когда ученые пережали мочеточники животных, в почечных клубочках, фильтрующих из крови первичную мочу, возросло давление и снизилось кровообращение, – возникла так называемая ишемия. В результате в почечные клубочки долго не поступала кровь, и почечная ткань начала замещаться соединительной, то есть возникал фиброз.
Авторы отслеживали развитие фиброза по изменению уровня ферментов, специфичных для соединительной ткани, а также молекул, отвечающих за воспаление. Эти маркеры говорят о том, что в ткани идет процесс «рубцевания», результатом которого и становится фиброз. После двух недель эксперимента ученые исследовали количество рецепторов прогестерона PAQR5, а также влияние прогестерона на прогресс фиброза. Однако гипотеза ученых не подтвердилась: прогестерон вызывал слабое защитное действие.
Неожиданно было обнаружено совершенно другое явление: фиброз, затрагивающий канальцы почек и ткани, окружающие их, вызывает резкое уменьшение количества мембранного прогестеронового рецептора PAQR5, что ведет к значительному снижению чувствительности почки к прогестерону. Именно это и обуславливает отсутствие защитного эффекта. Вывод подтверждается следующим наблюдением: если у крысы был перекрыт только один мочеточник из двух, снижение уровня PAQR5 наблюдалось лишь в одной почке, тогда как в другой он оставался неизменным.
Ранее снижение количества прогестероновых рецепторов PAQR5 связали с неблагоприятным прогнозом рака почки. В случае этого заболевания клетки внутри опухоли также подвержены фиброзу. Открытие влияния фиброза на прогестероновые рецепторы позволяет предположить, что улучшить состояние пациентов с таким заболеванием можно, если искусственно – с помощью лекарственных препаратов – восстановить уровень рецепторов в почке.
«В дальнейшем мы планируем проанализировать, каким образом изменяется активность гена PAQR5 в различных острых и хронических моделях повреждения почки, таких как ишемия. Также мы планируем оценить, как различается активность мембранных и ядерных вариантов прогестеронового рецептора у крыс обоих полов при различных повреждениях почки», – сообщил заведующий лабораторией структуры и функции митохондрий НИИ ФХБ Егор Плотников.
Фото: Полина Абрамичева за работой / © Егор Плотников