БМИ — болезнь минимальных изменений
ГКС — глюкокортикостероиды
ГН — гломерулонефрит
ГС — гломерулосклероз
МКПК — мононуклеарные клетки периферической крови
МК — мезангиальные клетки
МКч — МК человека
МН — мембранозная нефропатия
мРНК — матричная РНК
ПУ — протеинурия
ПЦ — подоцит
ПЭК — париетальные эпителиальные клетки
рIgA — полимерный IgA
СКФ — скорость клубочковой фильтрации
ТИФ — тубулоинтерстициальный фиброз
ФСГС — фокально-сегментарный ГС
ХБП — хроническая болезнь почек
ХГН — хронический ГН
ПЭКч — ПЭК человека
ЭК — эндотелиальные клетки
ЭМТ — эпителиально-мезенхимальная трансдифференциация
IL — интерлейкины
LPS — липополисахарид
PAN — пуромицина аминонуклеозид
TGF-β— трансформирующий β-фактор роста
TNF-α — α-фактор некроза опухоли
Одной из актуальных задач современной нефрологии является поиск новых информативных биомаркеров для более точной диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний почек, прогнозирования их течения и исходов, а также оценки эффективности проводимой терапии, что создаст основу для персонифицированного выбора лечения и позволит продлить додиализный этап хронической болезни почек (ХБП) и предупредить развитие ее тяжелых осложнений.
В последние годы активно изучается возможность использования микроРНК в качестве таких биомаркеров. МикроРНК представляют собой эндогенные короткие (21—25 нуклеотидов) некодирующие молекулы РНК, которые, блокируя трансляцию белков и/или индуцируя деградацию матричной РНК (мРНК), способны регулировать посттранскрипционную экспрессию генов и, следовательно, могут модулировать ряд физиологических и патологических процессов, участвуя таким образом в патогенезе целого ряда заболеваний человека [1].
МикроРНК образуются в результате многоступенчатого регулируемого несколькими ферментами процесса, в ходе которого они транспортируются из ядра в цитоплазму, где, связываясь с мРНК-мишенью, вызывают ее деградацию или подавление трансляции белка [2, 3]. МикроРНК и мРНК образуют сложную регуляторную сеть, в которой одна микроРНК может регулировать экспрессию нескольких мРНК, а экспрессия отдельной мРНК регулируется несколькими микроРНК. К настоящему времени в организме человека обнаружено более 2200 микроРНК [4], которые экспрессируются в тканях, находятся в различных жидкостях организма в виде циркулирующей формы [5], а также секретируются в кровь и мочу в составе микровезикул/экзосом [6]. Значительный прогресс в идентификации и количественном определении микроРНК позволил получить более полное представление о механизмах их действия в норме и при патологии, в том числе при заболеваниях почек.
Важная роль микроРНК в регуляции структуры и функции клубочков и канальцев продемонстрирована в ряде исследований на моделях мышей, нокаутных по гену Dicer [7—9]. Кодируемый этим геном фермент отвечает за превращение предшественника микроРНК в зрелую микроРНК. Инактивация белка Dicer в подоцитах (ПЦ) приводила к слиянию их ножковых отростков с быстрым развитием массивной протеинурии (ПУ), тубулоинтерстициального фиброза (ТИФ) и гломерулосклероза (ГС) [8, 9], свидетельствуя об участии микроРНК в поддержании функции ПЦ и селективной проницаемости клубочкового фильтра. В отсутствие белка Dicer в клетках почечных канальцев и собирательных трубочек развивались характерные изменения в виде гидронефроза, гидроуретера и кист, обусловленные нарушением экспрессии miR-200 и miR-17 [10]. Однако поскольку при таком воздействии ингибируется образование нескольких микроРНК, роль отдельных из них в физиологии и патофизиологии почек нуждается в дальнейшем изучении.
Установлено, что экспрессия микроРНК носит органо- и тканеспецифический характер; в частности, обнаружены кластеры микроРНК, которые экспрессируются преимущественно в почках (например, miR-192, miR-194, miR-204, miR-215 и miR-216а) [11], причем уровень экспрессии в корковом и мозговом веществе может различаться в несколько раз [12].
Таким образом, накопленные в последние годы данные о важной роли микроРНК в физиологии и патофизиологии почек, различие профилей экспрессии микроРНК в разных тканях и органах позволяют обсуждать возможность их использования в качестве биомаркеров при хроническом гломерулонефрите — ХГН (см. таблицу).
IgA-нефропатия — наиболее распространенная форма первичного гломерулонефрита (ГН) в мире, характеризующаяся разнообразными клиническими проявлениями и различной скоростью прогрессирования [13]. Поскольку прогноз IgA-нефропатии во многом определяется временем, прошедшим с начала заболевания до момента диагностики, поиск неинвазивных маркеров для ранней диагностики IgA-нефропатии, оценки активности заболевания и эффективности терапии, прогнозирования течения заболевания представляется чрезвычайно актуальным.
Согласно результатам клинических и экспериментальных исследований ведущую роль в патогенезе IgA-нефропатии играет нарушение О-гликозилирования молекулы IgA1 [13, 14]. Недостаточное О-гликозилирование IgA1 приводит к самоагрегации молекул за счет нековалентных связей и значительному увеличению адгезии IgA1 к белкам внеклеточного вещества (ВКВ) [15]. В норме процесс гликозилирования регулируют два фермента: гликопротеин-N-ацетилгалактозамин-3β-галактозил-трансфераза 1-го типа (C1GalT1) и N-ацетилагалактозаминилтрансфераза 2-го типа (GALNT2). Снижение их экспрессии, обусловливающее синтез дефицитного по галактозе IgA1 (гд-IgA1) [16, 17], может быть результатом изменения экспрессии микроРНК. Так, G. Serino и соавт. [18] показали, что активность C1GalT1 регулируется miR-148b: у больных IgA-нефропатией экспрессия C1GalT1 в мононуклеарных клетках периферической крови (МКПК) статистически значимо ниже, чем у здоровых добровольцев, и отрицательно коррелировала с экспрессией miR-148b. Модулирующее влияние miR-148b на экспрессию C1GalT1 подтверждено в ряде дополнительных исследований: трансфекция МКПК здоровых добровольцев miR-148b-мимиками вызывала значительное снижение экспрессии эндогенной мРНК гена C1GalT1, тогда как ингибирование miR-148b в МКПК больных IgA-нефропатией приводило к троекратному увеличению экспрессии эндогенной мРНК гена C1GalT1. Более того, активация экспрессии miR-148b прямо коррелировала с уровнем гд-IgA1 в сыворотке крови у пациентов с IgA- нефропатией; непосредственное влияние miR-148b на О-гликозилирование IgA1 и уровни гд-IgA1 подтвердилось в эксперименте in vitro: трансфекция линии лимфобластических клеток DAKIKI (линия клеток, продуцирующих IgA1) miR-148b-мимиками приводила к значительному увеличению секреции гд-IgA1, тогда как при трансфекции этих клеток ингибитором miR-148b наблюдался противоположный эффект [18].
Другое исследование подтвердило участие в регуляции процесса гликозилирования еще одной микроРНК — let-7b, мишенью которой является фермент N-ацетилгалак-тозаминилтранс-фераза 2-го типа (GALNT2) [19]. Экспрессия let-7b в МКПК больных IgA- нефропатией существенно выше, чем у здоровых лиц, а в эксперименте ex vivo введение let-7b снижало уровни GALNT2 в МКПК больных IgA-нефропатией, тогда как ингибирование let-7b в МКПК здоровых добровольцев приводило к увеличению экспрессии мРНК гена GALNT2 и его белкового продукта.
Значение let-7b и miR-148b как сывороточных биомаркеров для неинвазивной диагностики IgA-нефропатии продемонстрировано в международном исследовании, включавшем две когорты больных ИГАН (европеоидного и азиатского происхождения), из которых у всех наблюдалось повышение уровней let-7b и miR-148b в сыворотке крови [20]. Сочетание биомаркеров let-7b и miR-148b позволяло отличать больных IgA-нефропатией от пациентов с другими формами первичного ГН и здоровых добровольцев.
Недавно S. Hu и соавт. [21] идентифицировали еще одну микроРНК, вовлеченную в процесс гликозилирования IgA1. У больных IgA-нефропатией наблюдалось статистически значимое увеличение экспрессии miR-374b как в изолированных, так и в находящихся в крови В-лим-фоцитах. Кроме того, уровни miR-374b в лимфоцитах положительно коррелировали с величиной ПУ и оценкой по шкале MEST. При биоинформационном анализе в качестве одной из мишеней miR-374b идентифицирован белок Cosmc — молекулярный шаперон, необходимый для функционирования фермента C1GalT1, который участвуют в процессе О-гликозилирования. В эксперименте in vitro авторы доказали, что уровень Cosmc регулируется miR-374b, подтвердив, что гиперэкспрессия miR-374b в В-лимфоцитах, полученных от здоровых лиц, приводит к снижению экспрессии Cosmc и синтезу гд-IgA1, в то время как трансфекция В-лимфоцитов, полученных от больных IgA-нефропатией, miR-374b антисмысловыми олигонуклеотидами существенно увеличивает продукцию Cosmc и снижает количество гд-IgA1.
Таким образом, представленные работы убедительно демонстрируют участие miR-374b, miR-148b и let-7b в одном из важнейших звеньев патогенеза IgA-нефропатии, а также позволяют обсуждать возможность использования двух их них (miR-148b и let-7b) в качестве диагностических маркеров при проведении дифференциального диагноза IgA- нефропатии.
К настоящему времени в многочисленных экспериментальных и клинических исследованиях установлено, что независимо от первичного заболевания в основе развития ГС и ТИФ лежит нарушение процесса эпителиально-мезенхимальной трансдифференциации (ЭМТ) ПЦ и тубулоцитов [22, 23]. Появление работ, свидетельствующих о роли микроРНК в регуляции ЭМТ в разных клет-ках [24], послужило стимулом для изучения экспрессии этих микроРНК в почках больных IgA-нефропатией. Так, G. Wang и соавт. [25] исследовали экспрессию в почеч-ной ткани miR-192, miR-205 и представителей семейства miR-200 (miR-141 и miR-200b), которые в экспериментах in vitro регулировали ЭМТ, ингибируя экспрессию Zeb1 и Zeb2 (основных репрессоров транскрипции Е-кадгерина — маркера ЭМТ) и увеличивая продукцию коллагена I типа α1 в мезангиальных клетках. В биоптатах почки больных IgA-нефропатией экспрессия miR-192, miR-205 и miR-141 оказалась повышена, а miR-200с — снижена по сравнению с биоптатами пациентов с «невоспалительным» ГС (обусловленным артериальной гипертонией и фокально-сегментарным гломерулосклерозом — ФСГС) и нормальной тканью почки. Авторы обнаружили ряд корреляций между экспрессией в почках микроРНК и молекул, связанных с ЭМТ, а также особенностями клинической картины IgA-нефропатии. Так, уровень miR-200с прямо коррелировал с экспрессией Е-кадгерина и обратно с уровнем ПУ, свидетельствуя о роли miR-200с в развитии ЭМТ и прогрессировании ТИФ. Экспрессия miR-192 была повышена, прямо коррелировала со снижением скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и обратно со степенью Г.С. Это согласуется с результатами предшествующих исследований, свидетельствующих о роли miR-192 в регуляции генов профиброгенных факторов [26], тогда как экспрессия miR-205 прямо коррелировала с выраженностью ТИФ и обратно с СКФ.
Позднее те же авторы выявили статистически значимое увеличение уровней miR-146а и miR-155 в ткани почек и в моче больных IgA-нефропатией по сравнению со здоровым контролем [27]. Экспрессия данных микроРНК в почках коррелировала как с клиническими показателями (обратная зависимость для расчетной СКФ и прямая для ПУ), так и со степенью ТИФ (miR-155), в то время как уровни miR-146а и miR-155 в моче коррелировали только с П.У. Наблюдалась ассоциация между miR-146а и miR-155 и концентрацией в моче провоспалительных цитокинов (интерлейкины — IL-1β, 6, α-фактор некроза опухоли — TNF-α), хемокинов (RANTES) и маркера регуляторных Т-лимфоцитов FOXP3. Так, уровни miR-146а и miR-155 в моче отрицательно коррелировали с экспрессией IL-1β, IL-6, TNF-α, что согласуется с более ранними данными о регуляторной активности этих микроРНК в отношении ограничения продукции провоспалительных цитокинов [28, 29]. Обнаружение положительной ассоциации между уровнем в моче miR-155 и FOXP3 имеет большое значение, поскольку регуляторные Т-лимфоциты, в развитие которых вносит вклад индуцированная miR-155 продукция FOXP3 [30, 31], играют важную роль в патогенезе IgA-нефропатии. Считается, что изменение числа или нарушение функции этих клеток служит пусковым фактором заболевания [32].
Процессы фиброгенеза также регулируют представители семейства miR-29, непосредственно влияя на гены, которые кодируют белки ВКВ, в том числе коллагены I и IV типов [33]. Показано, что утрата miR-29b ускоряет, а избыток предупреждает опосредованные трансформирующим β1-фактором роста (TGF-β1) процессы формирования фиброза почечной ткани [33]. Y. Fang и соавт. [34] обнаружили, что при IgA-нефропатии снижение экспрессии в почках miR-29 ассоциировано с более выраженным интерстициальным фиброзом, а также подтвердили, что мишенями miR-29 являются идентифицированные ранее с помощью биоинформационного анализа гены колла-гена-α1 II типа (COL2A1) и тропомиозина-1α (ТРМ1); экспрессия кодируемых этими генами белков обратно коррелировала с экспрессией miR-29.
В работе L.-N. Xing и соавт. [35] экспрессия представителей семейства miR-29 (miR-29а, miR-29b и miR-29с) в ткани почек больных IgA-нефропатией также оказалось снижена по сравнению с контрольной группой. Кроме того, авторы установили роль снижения miR-29−3p в патогенезе IgA-нефропатии. С помощью биоинформационного анализа они определили, что одним из генов—мишеней данной микроРНК является ген циклинзависимой киназы 6-го типа (CDK6), продукт которого играет важную роль в воспалении [36, 37], и что в 3’-нетранслируемой области мРНК гена CDK6 имеются 3 сайта связывания с miR-29−3p. С помощью люциферазного анализа и иммуноблоттинга авторы продемонстрировали, что miR-29−3p непосредственно подавляет экспрессию CDK6. Кроме того, оказалось, что индуцированное снижением экспрессии miR-29−3p увеличение экспрессии CDK6 за счет фосфорилирования р65 может активировать сигнальный путь NF-κB, в результате чего возможно увеличение выраженности воспаления при IgA-нефропатии.
В последние годы интенсивно изучается miR-21, уровень экспрессии которой регулируется сигнальными путями, опосредуемыми TGF-β/Smad. Н. Bao и соавт. [38] продемонстрировали увеличение экспрессии miR-21 в клубочках (ПЦ) и интерстициальной ткани (тубулоцитах) больных IgA-нефропатией. В условиях in vitro увеличению экспрессии miR-21 в ПЦ и НК2-клетках способствовали продуцируемые мезангиальными клетками (МК) цитокины (TGF-β и TNF-α). В культуре МК человека (МКч), обработанных полимерными IgA (рIgA), полученными от больных IgA-нефропатией, наблюдалась активация фиброгенеза, о чем свидетельствовало снижение экспрессии подоцина и CD2AP (в ПЦ), Е-кадгерина и мегалина (в НК2-клетках) и увеличение фибронектина и коллагена I (в клетках обоих типов). Мишенью miR-21 в этих клетках служил ген PTEN (Phosphatase and tensin homolog — гомолог фосфатазы и тензина), экспрессия которого в клубочках и интерстициальной ткани почек у больных IgA-нефропатией статистически значимо снижалась. Ингибирование miR-21 в условиях in vitro предотвращало фиброгенную активность ПЦ и тубулоцитов за счет предупреждения активации сигнального пути PTEN/Akt.
В другой работе те же исследователи изучали роль эндотелиальных клеток (ЭК) капилляров клубочка в патогенезе IgA-нефропатии [39]. Авторы обнаружили снижение экспрессии miR-223 как в клубочках почки больных IgA-нефропатией с пролиферацией эндотелия, так и в культуре в ЭК капилляров клубочка, инкубированных in vitro в среде МКч, обработанных рIgA, полученными из сыворотки крови больных IgA-нефропатией с пролиферацией эндотелия капилляров клубочка. Кроме того, оказалось, что снижению miR-223 также способствовал продуцируемый мезангиоцитами Il-6, обусловливая пролиферацию клеток, увеличение экспрессии ICAM-1 и адгезии моноцитов к ЭК капилляров клубочка. В эксперименте на культуре ЭК авторы продемонстрировали, что пролиферация ЭК и моноцитарно-эндотелиальная адгезия регулируется совместно сигнальными путям NF-κВ и STAT3. Кроме того, подтвердилось, что при IgA-нефропатии эффекты miR-223 опосредуются импортинами 4α и 5α, отвечающими за транслокацию в ядро NF-κВ и STAT3 соответственно [40, 41]. miR-223-мимики ингибировали синтез импортинов 4α и 5α и затрудняли транслокацию NF-κВ и STAT3 в ядро, что подавляло пролиферацию клеток и адгезию моноцитов в культуре клеток. Таким образом, снижение экспрессии miR-223 при IgA-нефропатии индуцировало активацию ЭК капилляров клубочка за счет увеличения экспрессии импортинов 4α и 5α. Мониторинг уровня miR-223 в циркулирующих ЭК может служить неинвазивным методом оценки тяжести IgA-нефропатии.
Из всех биологических жидкостей наибольшее внимание исследователей, безусловно, привлекает возможность определения профиля микроРНК в моче, поскольку этот биологический материал легко собрать и для этого не требуется инвазивных вмешательств. Кроме того, микроРНК в моче относительно стабильны при разных условиях хранения и устойчивы к повторному замораживанию и оттаиванию [42], благодаря чему могут оказаться ценными биомаркерами для неинвазивной диагностики заболеваний почек вообще и ХГН в частности.
Помимо упомянутых работ G. Wang и соавт. [25, 27], мочевые профили микроРНК, патогенетически связанных с IgA-нефропатией, изучались еще в нескольких исследованиях. Так, при оценке экспрессии в моче miR-21, микроРНК семейства miR-29, miR-93, miR-377 и miR-216a у больных IgA-нефропатией по сравнению с контрольной группой оказалось, что уровни miR-29б, miR-29с, miR-21 статистически значимо снижены и коррелировали с ПУ (отрицательная ассоциация) и СКФ (положительная ассоциация), а уровень miR-93 повышен и отрицательно коррелировал со степенью ГС [43]. Кроме того, авторы продемонстрировали, что miR-21, miR-29b, miR-29с и miR-93 в моче статистически значимо коррелировали с концентрацией в моче мРНК SMAD3, что подтверждает участие данных микроРНК в сигнальном пути TGF-β1/SMAD и возможную роль в прогрессировании ТИФ при IgA-нефро-патии.
Как метод поиска микроРНК, вовлеченных в патогенез IgA-нефропатии, представляет интерес работа К. Tan и соавт. [44], в которой из 401 микроРНК, идентифицированных в биоптатах почек 6 больных IgA-нефропатией и неизмененного коркового вещества почки 6 пациентов, которым была выполнена нефрэктомия по поводу рака, обнаружены различия по экспрессии 85 микроРНК между группами. Экспрессия 11 микроРНК была повышена, а 74 — снижена. Ряд изменений профиля экспрессии микроРНК при IgA-нефропатии (увеличение экспрессии miR-133a, miR-133b и miR-486−5p и снижение let-7a-5p, miR-628−5p, miR-195−5p и miR-125b-5p) согласовывался с полученными ранее данными [45], несмотря на применение разных методик анализа.
ФСГС. При других формах ХГН роль микроРНК изу-чена в меньшей степени. Так, экспрессия микроРНК в крови, ткани почек и моче у пациентов с ФСГС проанализирована в относительно небольшом числе исследований, причем авторы ставили перед собой задачу не только определить характер изменения экспрессии микроРНК, но и установить возможность их использования для дифференциальной диагностики ФСГС, определения активности заболевания и ответа на иммуносупрессивную терапию.
Впервые экспрессию микроРНК при ФСГС изучили Х. Cai и соавт. [46]. По сравнению с пациентами с болезнью минимальных изменений (БМИ) и здоровым контролем у больных ФСГС концентрации в сыворотке крови miR-192 и miR-205 статистически значимо выше, тогда как различия между БМИ и контролем отсутствовали. Применение ингибиторов кальцинейрина не влияло на уровни микроРНК в группе ФСГС. Уровни miR-192 и miR-205 положительно коррелировали с ПУ в группе ФСГС и БМИ (miR-192). Пролиферация мезангия в группе ФСГС была выше, чем в БМИ, но корреляция между микроРНК в крови и степенью пролиферации мезангия при ФСГС и БМИ отсутствовала. Степень интерстициального фиброза коррелировала с miR-192, но не с miR-205. Результаты свидетельствуют, что miR-192 и miR-205 могут служить потенциальными маркерами, которые позволят дифференцировать ФСГС от БМИ.
В другой работе изучалась возможность использования микроРНК для оценки активности ФСГС [47]. Уровни miR-125b, miR-186 и miR-193a-3p в плазме крови у больных ФСГС оказались выше, чем у здоровых лиц. Площадь под ROC-кривой для miR-125b, miR-186, miR-193a-3p и сочетания этих 3 микроРНК составила 0,882, 0,789, 0,910 и 0,963 соответственно, т. е. все 3 микроРНК (вместе и по отдельности) позволяли отличать больных ФСГС от здорового контроля. Однако при изучении этих микроРНК как маркеров, позволяющих отличать больных с активным и неактивным ФСГС, оказалось, что только концентрации miR-125b и miR-186 статистически значимо ниже при полной ремиссии ФСГС по сравнению с пациентами, у которых ПУ сохранялась. Обращало внимание, что в группах больных мембранозной нефропатией и диабетической нефропатией (независимо от степени ПУ) уровни miR-125b и miR-186 в плазме крови были сопоставимы с контрольной группой и намного ниже, чем в группе ФСГС. Это позволяет обсуждать вопрос о специфичности данных микроРНК для ФСГС. В проспективной части исследования на фоне терапии глюкокортикостероидами (ГКС) наблюдалось существенное снижение уровней miR-125b и miR-186 у больных, достигших ремиссии, но не в отсутствие ответа на терапию.
Те же авторы [48] изучили взаимосвязь между активностью ФСГС и концентрацией микроРНК в моче. Из 54 исследованных микроРНК отличать больных с активным и неактивным ФСГС позволяли только 4 (miR-155, miR-196a, miR-30a-5p и miR-490), для которых площадь под ROC-кривой составила ≥0,80. Уровень miR-30a-5p позволял прогнозировать ответ на терапию ГКС у больных с активным ФСГС (площадь под ROC-кривой 0,63; р=0,03).
В свете современных представлений о роли ПЦ в патогенезе первичного ФСГС особое внимание исследователи уделяют изучению микроРНК, экспрессируемых преимущественно в ПЦ, в частности представителям семейства микроРНК-30. J. Wu и соавт. [49] исследовали роль и механизмы действия miR-30 в повреждении ПЦ при ФСГС. Авторы обнаружили статистически значимое снижение экспрессии 5 представителей miR-30 в клубочках больных ФСГС и в культуре ПЦ, обработанных такими известными факторами повреждения ПЦ, как TGF-β, липополисахарид (LPS) и пуромицина аминонуклеозид (PAN). В то же время ПЦ, стабильно экспрессирующие экзогенную miR-30, защищены от повреждения цитоскелета и апоптоза, индуцированных TGF-β или PAN. Более того, обнаружено, что защитный эффект miR-30 обусловлен прямым ингибированием Notch1 и p53, опосредующих повреждение П.Ц. Терапия ГКС способствовала сохранению экспрессии miR-30 в культуре ПЦ, обработанных TGF-β, LPS и PAN, и в ПЦ крыс, леченых PAN, что сопровождалось снижением активации Notch1 и уменьшением повреждения П.Ц. Эти результаты свидетельствуют, что miR-30 защищает ПЦ, взаимодействуя с Notch1 и p53, и что потеря miR-30 способствует повреждению ПЦ. В то же время поддержание экспрессии miR-30 может быть новым механизмом, обусловливающем эффективность ГКС при гломерулопатиях.
N. Wang и соавт. [50] продемонстрировали 13- и 10-кратное увеличение концентраций в моче miR-10а и miR-30d (в большом количестве экспрессируемых в почках) у больных ФСГС по сравнению со здоровым контролем. По мнению авторов, это позволяет рассматривать данные микроРНК как мочевые маркеры повреждения почечной ткани.
Большой интерес вызывают и результаты, свидетельствующие о важной роли miR-193а в дестабилизации ножковых отростков П.Ц. По данным С. Gebeshuber и соавт. [51], экспрессия miR-193а в биоптатах почек, полученных от больных ФСГС, оказалась выше, чем в биоптатах пациентов с другими гломерулярными заболеваниями и в ткани здоровой почки. Кроме того, авторы доказали, что повышение экспрессии miR-193а инициирует каскад молекулярных изменений, приводящих к ПУ, уплощению ПЦ и потере ножковых отростков П.Ц. Обнаружено, что мишенью miR-193а является транскрипционный фактор WT1 — основной регулятор дифференцировки и гомеостаза ПЦ [52]. Связываясь со специфическим сайтом, miR-193а подавляет репрессию гена WT1, что приводит к снижению экспрессии генов подокаликсина (Podxl) и нефрина (Nphs1), а также ряда других генов, определяющих структуру ПЦ: подоцина (Nphs2), α-актинина-4 (ACTN4) и синаптоподина (SYNPO), в результате повреждается вся система, стабилизирующая структуру П.Ц. Эти данные подчеркивают непосредственную роль повышения miR-193а в развитии ФСГС и в качестве потенциальной мишени для целенаправленного воздействия.
В более поздней работе те же авторы изучали роль miR-193а в трансдифференциации париетальных эпителиальных клеток (ПЭК) в ПЦ [53]. В полученной ими иммортализованной линии поликлональных ПЭК человека (ПЭКч) наблюдался высокий уровень экспрессии белков, специфических для ПЭК, и miR-193а. При изучении функции miR-193а в определении идентичности ПЦ и ПЭК оказалось, что при «выключении» miR-193а ПЭКч приобретают сходную с ПЦ морфологию и начинают экспрессировать сходные с ПЦ маркеры, а экспрессия маркеров ПЭК снижается. У мышей ингибирование miR-193а комплементарными «запертыми» нуклеиновыми кислотами сопровождалось увеличением экспрессии подоцитарных белков (синаптоподина и WT1), в то время как в эксперименте in vivo в изолированных клубочках гипер-экспрессия miR-193а приводила к повышению экспрессии маркеров ПЭК и утрате подоцитарных маркеров. Результатом ингибирования miR-193а в модели нефротоксического нефрита у мышей было снижение формирования полулуний и уменьшение П.У. Таким образом, miR-193а действует как главный «преключатель»: ЭК клубочков с высоким уровнем экспрессии miR-193а приобретают фенотип ПЭК, а с низким уровнем — фенотип П.Ц. Опосредуемое miR-193а сохранение ПЭК в недифференцируемом реактивном состоянии может быть необходимым условием для пролиферации ПЭК и миграции их в полулуния.
Отдельные работы по изучению экспрессии микроРНК при БМИ отсутствуют. Пациентов с БМИ использовали в приведенном ранее исследовании [46] в качестве групп сравнения при этом уровни экспрессии микроРНК у них часто не отличались от таковых в контрольной группе.
Недавно опубликована работа, в которой изучалась экспрессия 326 микроРНК в МКПК при мембранозной нефропатии (МН) [54]. Обнаружены статистически значимые различия по профилям экспрессии данных микроРНК в группах больных МН и здорового контроля: экспрессия 286 микроРНК оказалась снижена, а 40 — повышена. Авторы пришли к заключению, что ключевую роль в патогенезе МН играет именно снижение экспрессии ряда микроРНК (в том числе семейства miR-30), однако подобное предположение требует дополнительного подтверждения.
В ряде работ экспрессию микроРНК изучали в группах больных, помимо ХГН, включающих другие виды нефропатии. Так, в исследовании А.В. Смирнова и соавт. [55] получены данные о значительном повышении экспрессии miR-21 в моче у больных с разными нефропатиями, подтвержденными морфологически и о наличии прямой корреляции ее уровня с выраженностью суточной П.У. Ассоциации между уровнем в моче miR-21 и выраженностью морфологических изменений (клубочковым, тубулоинтерстициальным склерозом и атрофией канальцев) не обнаружено, однако мочевая экспрессия miR-21 при умеренно выраженной атрофии канальцев оказалась намного выше, чем при незначительных атрофических изменениях, позволяя обсуждать возможность использования miR-21 как мочевого маркера тяжести повреждения почек, требующую дальнейших исследования в этой области.
Заключение
Растет число доказательств участия микроРНК в патогенезе гломерулярных заболеваний, в том числе ХГН. Неоднозначные результаты могут объясняться различием специфических эффектов микроРНК в зависимости от типа изучаемых тканей и клеток. Во многих описанных выше исследованиях точно не был известен источник микроРНК. Например, источником микроРНК в моче могли быть не только мезангиоциты, ПЦ или клетки канальцев, но и ЭК мочевых путей; аналогично, при исследовании супернатанта ткани почки в его составе содержались микроРНК из всех структур нефрона. Кроме того, в ряде работ не изучали одновременно экспрессию микроРНК в ткани почки и моче, поэтому уровни микроРНК в моче могут не коррелировать с уровнями в ткани почки из-за влияния микроокружения на осадок мочи.
В связи с этим необходимо дальнейшее изучение механизмов реализации действия отдельных микроРНК, в том числе сравнительный анализ их эффектов в стандартизованных условиях эксперимента, оценка характера изменения экспрессии при разных формах ХГН, сравнение репрезентативности экспериментальных и клинических данных. Тем не менее существуют все предпосылки для использования ряда микроРНК в качестве потенциальных биомаркеров поражения почек при ХГН. Для отдельных микроРНК эти направления использования апробированы в эксперименте, однако требуется дальнейшие исследования по валидации полученных результатов и их внедрения в клиническую практику.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.