Нарушения клубочкового фильтрационного барьера как причина протеинурии при нефротическом синдроме

Протеинурия (ПУ) - основное проявление не­фротического синдрома (НС), при котором орга­низм взрослого человека теряет более 3,5 г, а ре­бенка - более 50 мг/кг белка в сутки [1, 2], что является результатом нарушения проницаемости фильтрационного барьера клубочков почки.

Структура гломерулярного барьера

Хорошо известно, что клубочковый фильтра­ционный барьер (КФБ) представляет комплекс­ную структуру, включающую 3 основных компо­нента: фенестрированный эндотелий почечных капилляров, гломерулярную базальную мембрану (ГБМ) и клетки клубочкового эпителия - подо­циты. Физиологическая роль КФБ заключается в обеспечении фильтрации жидкой части крови, включая малые и средние молекулы (мочевина, глюкоза, аминокислоты) и препятствии проходу форменных элементов, сывороточного альбумина и более крупных по величине протеинов. Кроме того, КФБ в силу отрицательного заряда составляющих его компонентов существенно ограни­чивает продвижение анионных макромолекул. Ежедневно в почках человека фильтруется около 180 л первичной мочи благодаря высокому капил­лярному давлению, значительно превосходящему таковое в других органах. Определено, что плаз­менный ток в почках составляет около 700 мл/ мин, из которых фильтрационная фракция состав­ляет примерно 20 %, а концентрация альбумина в первичной моче равна 4 мг/л, т. е. лишь 0,1 % от его содержания в сыворотке крови [3, 4].

При НС вследствие разнообразных причин происходит нарушение селективной проницаемо­сти КФБ, что обусловливает массивную потерю белка с мочой. Патоморфологические изменения, наблюдаемые при НС, как правило, носят не­специфический характер и наилучшим образом выявляются при электронной микроскопии. Они заключаются в сглаживании ножковых отростков подоцитов с деструкцией межподоцитарной ще­левидной (щелевой) диафрагмы (ЩД). Повреж­дение сопровождается отслойкой подоцитов от ГБМ, адгезией оголенной ГБМ к капсуле Шумлянского-Боумена с последующим склерозиро­ванием и облитерацией гломерулярных петель [5, 6]. При этом причиной нарушения селективной проницаемости клубочкового фильтра и разви­тия ПУ могут стать повреждения каждого из вы­шеназванных компонентов в отдельности или в целом нарушения интегративности КФБ.

Особенностью строения эндотелиальных кле­ток клубочков является наличие фенестр, на долю которых приходится 20-50 % площади поверхно­сти эндотелия. Причем диаметр фенестр составля­ет около 60-150 нм, что позволяет легко проходить из просвета капилляра не только молекулам воды, но и небольшим растворенным в ней веществам, таким как альбумин, диаметр молекул которого со­ставляет лишь 3,6 нм. На первый взгляд это ука­зывает на то, что стенка эндотелия не может стать преградой для проникновения белка и не участву­ет в обеспечении селективности фильтрационного барьера. Однако не так давно в фенестрах эндоте­лия была обнаружена высокая плотность волокон, вероятно, состоящих из отрицательно заряженных протеогликанов, которые образуют своеобразную диафрагму и, по-видимому, создают слой, ограни­чивающий проницаемость на уровне эндотелия [3, 7-10]. Кроме того, очевидно, важную роль в обе­спечении проницаемости капилляров играет по­верхностный слой эндотелиальных клеток, покрывающий их со стороны просвета и включающий гликокаликс. В составе этого слоя присутствуют отрицательно заряженные гликопротеины, гликозаминогликаны (GAGs) и связанные с мембраной протеогликаны, которые, образуя довольно тол­стый слой, участвуют в создании барьера селектив­ной проницаемости клубочка [4, 11].

В образовании ГБМ участвуют эндотелий, а также подоциты и мезангиальные клетки клубоч­ка, образующие трехслойную мембрану толщиной 250-400 нм. Белки ГБМ объединены в высокоорга­низованный просеивающий матрикс. Протеомный анализ позволил выявить более 140 белков, среди которых наиболее обильными и функционально важными являются коллаген IV типа (α3, α4, α5), ламинин-521 (α5, β2, γ1), нидоген и гепарансульфат протеогликаны (преимущественно агрин и перлекан), антиген-подобный протеин тубулоинтерстициального нефрита (TINAGL1). Самыми значимыми считаются коллаген IV типа и ламинины, а также гепарансульфат, являющийся боковой цепью гепарансульфата протеогликана. Сканирующая электронная микроскопия показала, что ГБМ является высокоор­ганизованной структурой из плотно упакованных фибрилл, имеющих гетерогенные поры диаметром около 10 нм. Важную роль в обеспечении селектив­ности проницаемости ГБМ играют отрицательно за­ряженные цепи гепарансульфата [3, 4, 7, 12].

Важнейшее значение в обеспечении селектив­ной проницаемости клубочков принадлежит клет­кам почечного эпителия подоцитам. Подоциты представляют собой специализированные конечно дифференцированные клетки со сложной цитоар­хитектоникой. Они состоят из массивного тела и многочисленных крупных и более мелких (ножко- вых) отростков. Именно ножковые отростки (НО) связаны с наружным слоем ГБМ, покрывая сво­бодное от больших отростков пространство капил­ляров. НО тесно связаны с помощью решетчатых фибриллярных структур, получивших название ЩД. ЩД содержит поры диаметром 4-20 нм, ко­торые обеспечивают выход первичного мочевого фильтрата и селективное удержание высокомо­лекулярных компонентов плазмы [3, 4, 7]. НО подоцитов имеют выраженную контрактильную си­стему, состоящую из белков F-актина, миозина II, α-актинина-4 (ACTN4), талина, винкулина, утрофина, инвертированного формина 2 (INF2), аниллина, Rho-ГДФ-диссоциации ингибитора 1, Rho- ГТФаза-активированного белка 24, синаптоподина и формирующую цитоскелет подоцина. НО по­средством α3β1 интегринов и α-/-βдистрогликанов соединяются с наружным слоем ГБМ. При этом α3β1 интегрины являются рецепторами для ламинина, талина, винкулина, а α-/-βдистрогликаны - для ламинина [5, 6, 13, 14]. Мощный цитоскелет обеспечивает динамические сокращения НО по- доцитов в ответ на разнообразные стимулы, в том числе на изменения гидростатического давления в капиллярах клубочков (около 60 мм рт. ст.), кото­рое значительно превышает давление в капиллярах других органов [15, 16].

Молекулярное строение связывающей НО ЩД хорошо изучено. Идентифицированы белки, необ­ходимые для поддержания нормальной селектив­ной проницаемости КФБ, исходя из размеров, заря­да и конфигурации молекул. Основным белком ЩД является нефрин. Этот большой трансмембранный белок относится к суперсемейству иммуноглобу­линов. В состав ЩД входят также связанный с не- фрином белок из семейства стоматинов подоцин и белки NEPH 1, NEPH 2, NEPH 3, FAT 1, ZO 1, кадгерин P, обеспечивающие связь ЩД с НО подо- цитов. Кроме того, белки ЩД с помощью адапторных протеинов CD2AP, Nck 1, Nck 2 динамически сцеплены с белками актинового цитоскелета, что обусловливает локальную полимеризацию фила- ментов актина. Такая связь обеспечивает цитоскелетную динамику наряду со структурной пластич­ностью и стабильностью системы НО-ЩД, что обусловливает ее надежное функционирование в качестве селективного фильтра. Вместе с тем опи­санный интегративный комплекс обеспечивает процессы сигнальной трансдукции и регуляцию клеточной подвижности актинового цитоскелета. Этому же способствует функционирование ионно­го канала Trcp 6, модулирующего вход ионов Ca²+ в основном в ответ на активирующее воздействие ангиотензина II через Rho ГТФазы Rac 1, RhoA и Cdc 42. Кроме того, показано, что белки ЩД, взаимодействуя с регуляторной субъединицей p85 фосфоинозитид-3-ОН-киназы (PI3K), стимулиру­ют PBK-зависимую серин-треониновую киназу AKT, регулирующую через фосфорилирование Bad апоптозную гибель клеток [4, 5, 13, 14, 16].

Важную роль в функционировании подоци- тов играют ядерные факторы транскрипции WT 1 и LMX1B. Они регулируют экспрессию генов, участвующих в пролиферации, дифференцировке и апоптозе клеток мочеполовой системы [13, 17].

По-видимому, в обеспечении процесса фильтра­ции между НО участвуют такие белки, как подокаликсин и GLEPP 1, локализованные на апикальной поверхности подоцитов, обращенной в простран­ство капсулы Шумлянского-Боумена. Подокаликсин является сиалопротеином, обеспечивая от­рицательный заряд мембраны за счет сульфатных групп и остатков сиаловой кислоты [2].

Кроме отмеченных, в структуре подоцитов идентифицированы и другие белки, по-видимому, прямо или косвенно участвующие в построении фильтрационного барьера. К ним относятся мито­хондриальные (кодирующие гены COQ 2, COQ 6, PDSS 2), лизосомальные (LIMP 2) и другие (апо- липопротеин L 1, рецептор тирозин-протеинфосфатазы 0) белки [13, 16].

Причины нарушений клубочкового филь­трационного барьера

Эндотелий клубочковых капилляров

В 2003 году была предложена так называемая Колумбийская классификация патоморфологи­ческих изменений, возникающих при фокально­сегментарном гломерулосклерозе (ФСГС), включа­ющая 5 морфологических вариантов [18]. Согласно этой классификации самым редким (3 %) и наиме­нее изученным является клеточный вариант [19]. Важно отметить, что, хотя точный патомеханизм клеточного повреждения остается неизвестным, он характеризуется гиперклеточностью эндотелия, внутриклеточными агрегатами эндотелиальных клеток, их набуханием, наличием пенистых клеток и инфильтрирующих лейкоцитов, что приводи­ло к окклюзии капилляров клубочков [20]. Еще в 1995 году появилось первое сообщение, согласно которому у пациентов с НС ПУ нефротического уровня сопровождалось зависящей от эндотелия сосудистой реакцией [21]. И хотя эта проблема и сегодня остается малоизученной, возникающая в этих условиях ПУ указывает на вовлечение в па­тологический процесс повреждения эндотелия клубочковых капилляров. Высказано предположе­ние, что если этот эндотелий по своей селективной проницаемости близок к таковому в тонкой кишке, слюнных и панкреатических железах, концентра­ция альбумина, доходящая до ГБМ, должна со­ставлять не более 10 % от его содержания в плазме крови [3]. А последующие биофизические экс­перименты подтвердили, что фенестрированные и нефенестрированные капилляры имеют сопо­ставимую проницаемость для макромолекул [22]. Особое внимание следует уделить поверхностному слою эндотелиальных клеток, включающему гликокаликс. Хорошо известно, что кроме функции ка­пиллярного барьера этот слой вовлечен в процесс свертывания крови, модулирование ангиогенеза и реологии. Гликокаликс эндотелия клубочков пред­ставляет собой сеть гликопротеинов, заякоренных на эндотелиальных клетках посредством связан­ных с плазматической мембраной гепарансульфат протеогликанов (ГСПГ). ГСПГ - это сердцевидные белки, с которыми ковалентно связаны полисаха­ридные цепи гликозаминогликанов (ГАГ). Наибо­лее обильным ГАГ эндотелиального гликокаликса является гепарансульфат (ГС), на долю которо­го приходится около 50 % объема гликокаликса. На долю другого ГАГ хондроитинсульфата (ХС) приходится четверть от объема ГС. Кроме того, в состав описываемой структуры входит несульфа- тированный ГАГ гиалуронан (ГН), также играю­щий важную роль в обеспечении селективной про­ницаемости клубочкового эндотелия [10, 23-25]. Дополнительно компоненты плазмы крови, ад­сорбируясь на гликокаликсе, образуют обширное покрытие толщиной около 200 нм, называемое эн­дотелиальным поверхностным слоем (ESL) [4, 26]. Так что описанная структура представляет собой серьезное препятствие на пути белковых макромо­лекул, прикрывая фенестры и создавая отрицатель­ный электрический заряд. А нарушение структуры и функции гликокаликса чревато развитием ПУ В последние десятилетия появляется все больше до­казательств появления ПУ без морфологических свидетельств повреждения ГБМ и подоцитов [25, 27, 28]. Так, в экспериментах ферментное расще­пление различных компонентов ESL приводило к повышенной альбуминовой экскреции на фоне уменьшенной толщины этого слоя и снижения от­рицательного заряда эндотелия [4, 10, 29-32]. По­лученные результаты подтвердились на мышах в экспериментах с адриамициновым нефрозом. Вве­дение этого антибиотика обусловило значительное увеличение почечного клиренса альбумина, что сочеталось с уменьшением на 80 % толщины слоя ESL и существенной потерей зарядной и размер­ной селективности КФБ [33]. При этом уменьше­ние толщины ESL ассоциировалось со снижени­ем гепарансульфат протеогликанов глипикана-1 и глипикана-4, а также ГС и ХС. Показано также, что потеря плотности отрицательного заряда и повы­шение проницаемости КФБ для альбуминов возни­кали у крыс вследствие вымывания части слоя ESL почечного эндотелия гипертоническим раствором [34]. У крыс MWFсвязанная со старением ПУ кор­релировала со снижением толщины слоя клубоч­кового ESL [35]. У этих крыс с помощью абсорб­ции внутривенно введенных зародышей пшеницы значительно снижалась проницаемость эндотелия для альбумина. Полученные результаты позволили авторам сделать вывод о том, что потеря гликока- ликса повышала микрососудистую проницаемость эндотелия [35]. Приведенные экспериментальные данные заставили обратить серьезное внимание на возможное вовлечение нарушений структуры и функции клубочкового эндотелия в развитие протеинурических заболеваний человека. На это ука­зывали и экспериментальные результаты, получен­ные на животных моделях ПУ [33, 36].

Сегодня мы располагаем рядом свидетельств, указывающих на роль таких нарушений в патоге­незе диабетической нефропатии (ДН), преэклампсии (ПЭ) и ФСГС. Так, у тучных крыс линии Цу- кер с экспериментальным сахарным диабетом (СД) было выявлено значительное снижение толщины гликокаликса эндотелиальных клеток с последую­щим развитием ПУ к 18-недельному возрасту [37, 38]. Попутно заметим, что бывает весьма трудно установить, повреждение какого именно гликокаликса ведет к появлению ПУ: связанного с клубоч­ковым эндотелием или ГБМ. Вполне возможно, что это относится к гликокаликсу обеих локали­заций. Уточнение этого вопроса - задача будущих исследований [25]. Пока же точно установлено, что уменьшение системного объема клубочкового гликокаликса имеет место в условиях СД первого и второго типов [36, 39, 40]. Данный эффект мо­жет быть обусловлен гипергликемией, поскольку показано, что высокая глюкоза способна прямо по­давлять синтез ГАГ в клетках клубочкового эндоте­лия человека [25, 38, 41]. Исследования последних лет показали, что тяжесть ДН прямо коррелирует с эндотелиальной дисфункцией [42, 43]. Приве­денные данные подчеркивают возможную роль нарушений клубочкового эндотелия в патогенезе ДН. Это определяет необходимость дальнейшего изучения данной проблемы, а также приоткрывает перспективы нового подхода к лечению ряда забо­леваний, сопровождающихся развитием НС [44].

ПЭ характеризуется прогрессирующим тече­нием гипертензии и ПУ после 20 недель беремен­ности. Относительно недавно появились сведения, согласно которым в основе этого патологического состояния лежит воздействие на эндотелий клу­бочковых капилляров, что приводит к нарушению селективной белковой проницаемости [45-49]. В суточных образцах 24-часовой мочи у женщин с ПЭ определяется ПУ, превышающая 300 мг, что указывает на потерю интегративности КФБ [28]. С помощью исследования проницаемости эндотелия для декстрана и метода математического модели­рования у женщин с ПЭ было определено нару­шение проницаемости эндотелия для альбумина и большую его экскрецию по сравнению с началь­ным периодом беременности или с контрольными небеременными женщинами [50]. Причем гистоло­гический анализ выявил, что у женщин с ПЭ на­рушения КФБ в основном ограничены эндотели­альными клетками без значительных изменений подоцитов [51, 52]. Кроме того, морфометрическое исследование показало высокую корреляцию меж­ду снижением отрицательного заряда клубочково­го эндотелия и тяжестью ПУ у женщин с ПЭ [53].

Не так давно выяснилось, что нарушение клу­бочкового эндотелия, по-видимому, вносит вклад в появление ПУ и при ФСГС. Так, при электрон­ном микрографическом измерении расширения субэндотелиального пространства (РСП) между эндотелиальным слоем и ГБМ оказалось, что этот показатель, указывающий на эндотелиаль­ное повреждение, у 43 пациентов с ФСГС был значительно увеличен по сравнению с цифрами, полученными у пациентов с болезнью минималь­ных изменений (БМИ) и у контрольных лиц [54]. Попутно заметим, что подобные изменения ранее были обнаружены и у женщин с ПЭ [45]. Пред­варительно было показано, что РСП является ча­стым эндотелиальным повреждением и характе­ризуется появлением зияющей зоны между эндо­телиальными клетками и lamina rara interna ГБМ [55]. Важно отметить, что в одном из цитируемых исследований [54] длина ГБМ, вдоль которой об­наруживалась РСП, прямо коррелировала с кли­ническими параметрами, указывающими на не­благоприятный прогноз ФСГС. Ранее тайским и китайским исследователям удалось зафиксиро­вать повышение целого ряда маркеров эндотели­альной дисфункции у пациентов с ФСГС [56, 57]. А определение биохимических маркеров эндоте­лиальной дисфункции позволило выяснить, что степень повреждения эндотелия прямо коррели­рует с развитием ремиссии у детей с ФСГС [58, 59]. Повреждения эндотелия капилляров почеч­ных клубочков, ведущие к ПУ, были обнаружены и на близких к ФСГС животных моделях [60-62].

Довольно многочисленные исследования, про­веденные в последние годы, позволили установить, что главной причиной повреждения эндотелия по­чечных клубочков, ведущего к ПУ, является нару­шение гликокаликса. Отметим, что большая роль в изучении морфологических и функциональных особенностей гликокаликса принадлежит швед­ским исследователям, детально изучившим строе­ние КФБ у мышей и определивших важное значе­ние ГС, гиалуроновой кислоты, ХС и сиаловой кис­лоты в обеспечении селективной проницаемости барьера [10]. Особую значимость, по-видимому, имеет ГС. Очевидно, что потеря морфологических и функциональных свойств этого ГАГ гломеру­лярного эндотелия приводит к утрате размерной и зарядной селективности КФБ. Особенно ярко это проявляется на фоне применения in vitro и in vivo фермента гепараназы. Гепараназа - это эндо-β (1,4)-D-глюкуронидаза, единственный эндогенный фермент, идентифицированный у млекопитающих и способный расщеплять полисахаридные боковые цепи гепарансульфата, нарушая таким образом нор­мальную структуру гликокаликса. Гепараназа раз­рывает гликозидную связь в пределах ГС, образуя отдельные фрагменты по 5-7 kDa [63, 64]. Важно отметить, что столь высокая активность гепараназы требует кислой окружающей среды (pH 5-6). При физиологических условиях гепараназа связывается с ГС без его расщепления, обеспечивая процесс вза­имодействия клубочковых клеток с матриксом [65]. Исследования на экспериментальных моделях клу­бочковых заболеваний дают убедительные доказа­тельства роли этого фермента в развитии ПУ [25]. Как отмечают авторы цитируемого обзора, уже пер­вые эксперименты с нефрозом, индуцированным аминонуклеозидным антибиотиком пуромицином, показали, что развившаяся у крыс ПУ фиксирова­лась на фоне резко повышенной активности гепа- раназы [66]. Сходные результаты были получены и на моделях мембранозной нефропатии (пассивный нефрит Хеймана), ДН, индуцуированной стрепто- зотоцином, БМИ (адриамициновая нефропатия), волчаночного нефрита [67-73].

В последние годы благодаря широкому приме­нению современных технологий было установлено, что изменения состава гликокаликса, обусловлен­ные главным образом уменьшением содержания ГС за счет повышения экспрессии/активности гепараназы, вносят вклад в патогенез НС не только в эксперименте, но и в клинике. Так, при исследова­нии биоптатов 14 пациентов с ДН в сравнении с 5 контрольными с использованием моноклональных антител к различным участкам молекулы ГС и по­следующим иммунофлуоресцентным окрашива­нием оказалось, что содержание ряда доменов ГС в ГБМ было значительно снижено в условиях ДН [74, 75]. В одном из этих исследований [75] была обнаружена повышенная активность гепараназы в почечных клубочках. А при анализе биоптатов пациентов с ДН выяснилось, что снижение содер­жания ГС в клетках почечных клубочков и каналь­цев на 50-60 % сопровождалось четырехкратным повышением экспрессии гепараназы [70]. Важно отметить, что в приведенных работах и снижение содержания ГС, и повышение активности гепараназы коррелировали со степенью ПУ. Кроме того, у больных с СД 1 и 2 типов, мембранозной нефропа­тией (МН), БМИ и ФСГС было зафиксировано по­вышение уровня гепараназы в моче, что сочеталось с развитием альбуминурии [76, 77]. Повышенная клубочковая экспрессия гепараназы выявлена так­же при IgA нефропатии, МН, системном волчаночном эритематозе, БМИ, мембранопролиферативном гломерулонефрите II типа [25, 63]. Эксперименты на клеточной линии клубочкового гликокаликса подтвердили, что применение гепараназы человека в этих условиях сопровождалось удалением ГС и повышенной проницаемостью фенестрированного эндотелия для альбумина [78]. Приведенные ре­зультаты подчеркивают роль гликокаликса в огра­ничении движения протеинов через КФБ и указы­вают на связь между уровнем гепараназы и степе­нью возникающей ПУ [79]. С другой стороны, вве­дение поликлональных антител против гепараназы, как и применение ингибитора гепараназы PI-88 у крыс с нефритом Хеймана, существенно снижало ПУ [68, 73, 80]. А у мышей с ДН ингибитор гепара­назы SST0001 ослаблял альбуминурию и почечное повреждение [73]. Повышение почечной экспрес­сии гепараназы, приводящее к расщеплению ГС, по предположению нидерландских исследователей, обусловливает 3 важных для развития протеинури- ческих заболеваний последствия. Во-первых, изме­нение взаимодействия между клетками, образую­щими интегративную структуру КФБ, вследствие потери ГС и снижения толщины гликокаликса. Во-вторых, высвобождение связанных с ГС факто­ров роста, цитокинов, хемокинов и биологически активных фрагментов ГС. В-третьих, нарушение каскадов внутриклеточного сигнализирования, приводящее к измененному функционированию клеток в пределах КФБ [25, 63]. Отсюда вытекает следующая важная проблема, касающаяся патоге­нетических путей и механизмов, обеспечивающих повышение экспрессии гепараназы. К этим причи­нам следует отнести гипергликемию, свободные ра­дикалы, ангиотензин II, альдостерон. Наибольшее значение, по-видимому, имеют кислородные и ни- троксильные радикалы [44, 63, 81].

Хорошо известно, что окислительный стресс является важным патогенетическим фактором, ве­дущим к эндотелиальной дисфункции, в том числе и клеток клубочкового эндотелия [82]. А при ДН, как полагают многие, избыточное образование активных форм кислорода (АФК) является цен­тральным звеном патогенеза [83]. При этом ПУ становится, как правило, первым признаком вовле­чения в патологический процесс почек. Во время окислительного стресса эндотелиальный гликока- ликс является основным местом воздействия цир­кулирующих АФК. Для борьбы с ними на поверх­ности гликокаликса имеются сайты связывания ряда антиоксидантных ферментов. Так что потеря эндотелиального гликокаликса делает клетки КФБ незащищенными по отношению к АФК, что впо­следствии ведет к эндотелиальной дисфункции [82]. Давно установлена связь между избыточным образованием кислородных радикалов и развити­ем НС как в клинике, так и на экспериментальных моделях. При этом источники АФК весьма раз­нообразны и могут достигать клубочков как с то­ком крови, так и генерироваться внутриклеточно. Выяснилось, что АФК прямо деполимеризуют ГС почечного гликокаликса, оголяя КФБ и повышая его проницаемость для белковых макромолекул. В известной работе C.J.I. Raats и др. in vitro было показано, что воздействие гидроксильных радика­лов приводило к 50 %-ному снижению связывания моноклональных антител против ГС, тогда как связывание антител против сердцевидного бел­ка не изменилось. Этот факт подтвердился и при определении в этих условиях молекулярного веса ГС, который в результате воздействия радикалов значительно уменьшился [84]. В этом же исследо­вании у крыс с адриамициновой нефропатией при­менение скавенджера свободных радикалов диметилтиомочевины на 37 % снижало альбуминурию. Полученные результаты позволили цитируемым авторам предположить, что деполимеризация ГС, осуществляемая пероксидом водорода, суперок- сидным анионом, гидроксильным радикалом, мо­жет вносить вклад в развитие и других почечных заболеваний, сопровождаемых ПУ [81, 84]. Следу­ет отметить, что АФК деполимеризуют не только ГС, но и другие ГАГ, в том числе ХС и гиалуронан, повреждая структуру гликокаликса [85]. Причем несульфатированные ГАГ проявляют более высо­кую чувствительность к повреждениям, индуциро­ванным АФК. Это касается несульфатированного ГАГ гиалуронана, а также, по-видимому, ГС, ли­шенного сульфатных цепей, что наблюдается при СД в условиях хронической гипергликемии [81, 86-89]. Та же гипергликемия может стать критиче­ским фактором в индукции внутриклеточных АФК в митохондриях клеток клубочкового эндотелия. Избыточная продукция митохондриальных АФК обусловливает нарушение нормального функцио­нирования митохондрий и развитие эндотелиаль­ной дисфункции, способной привести к повреж­дению клубочкового фильтра [44, 90, 91]. Кроме АФК деполимеризацию ГС способен вызывать и вырабатываемый эндотелиальными клетками клубочков, а также полиморфноядерными лейко­цитами и моноцитами оксид азота (NO). Взаимо­действуя с супероксидным анионом, NO образует пероксинитрит, который, как установлено, также способен вызывать деполимеризацию ГАГ клубоч­кового эндотелия, нарушая структуру гликокаликса [92]. Попутно заметим, что способность вызывать деполимеризацию ГАГ клубочкового эндотелия, по-видимому, присуща не только гепараназе, но и некоторым другим ферментам. В частности, этот факт был зарегистрирован при воздействии сери- новых протеаз эластазы и, возможно, катепсина G, вырабатываемых полиморфноядерными лейкоци­тами, что, вероятно, также вносит вклад в развитие ПУ [81]. Приведенные данные указывают на то, что изменения, возникающие в химической струк­туре ГАГ, особенно потеря сульфатирования, мо­гут обеспечить более высокую чувствительность к окислительному повреждению. А это, в свою оче­редь, предполагает, что повреждение гликокаликса клубочкового эндотелия прежде всего под влияни­ем АФК играет существенную роль в клубочковых повреждениях, ассоциированных с ПУ [82]. По- видимому, действие АФК проявляется и в услови­ях ишемического/реперфузионного воздействия на почки. ПУ, возникающая в результате воздействия ишемии, известна давно. В экспериментах с пер­фузией изолированной почки воздействие ише­мии/реперфузии позволило зафиксировать ПУ, ко­торая сочеталась с потерей сульфатированного ГС. Это поддерживает идею о том, что ишемическое и реперфузионное повреждение почки вызывает ПУ посредством нарушения эндотелиального слоя [93]. В другом исследовании воздействие мягкой (15-минутной) ишемии с последующей реперфу­зией почек крыс in vivo приводило к резкому повы­шению проницаемости КФБ для альбумина. Важ­но отметить, что морфометрический анализ с по­мощью электронной микроскопии не выявил при этом каких-либо нарушений в подоцитах и ГБМ, указывая на наличие более тонких изменений гли- кокаликса эндотелиальных клеток [27]. Авторы связывают зафиксированную ПУ с образованием АФК, в результате чего происходило повреждение главным образом зарядной селективности КФБ. Не исключено, что в этих условиях повышенное об­разование АФК является результатом высвобожде­ния при ишемии в кровоток ксантиноксидазы, что и ведет к деградации ГС [94].

Сложна и запутанна роль сосудистого эндотели­ального фактора роста (VEGF или VEGF-A) в раз­витии заболеваний, сопровождающихся ПУ. Этот фактор, объединяющий 5 членов семейства VEGF, принадлежащих к суперсемейству тромбоцитар- ного фактора роста (PDGF)/VEGF, в полной мере оправдывает свое сравнение с двуликим Янусом. С одной стороны, этот фактор обеспечивает стабиль­ность эндотелия и физиологический ангиогенез, с другой стороны - играет ведущую роль в патологи­ческом ангиогенезе и проявляет свойства провос- палительного цитокина [95]. Сегодня установлено, что в почках VEGF продуцируется в основном подоцитами, осуществляя их аутокринную регуля­цию, и паракринным путем воздействует на функ­циональную активность ГБМ и эндотелиальных клеток. Очевидно, происходит взаимодействие представителей семейства VEGF с локализованны­ми в эндотелии рецепторами, в основном VEGF-1 (Flt-1) и VEGF-2 (Flk-1/KDR) или их циркулирую­щими растворимыми аналогами. Имеющиеся пока немногочисленные сведения заставляют предполо­жить, что: 1. Указанная система эндотелиального фактора роста играет важную роль в возникнове­нии ПУ при ряде заболеваний и 2. По-видимому, роль этой системы во многом определяется воз­никновением дисбаланса во взаимоотношениях лиганда и соответствующих рецепторов [4, 28, 96, 97]. В классическом исследовании V. Eremina и со- авт. [98] показали, что для нормальной деятельно­сти КФБ необходима регуляция выработки VEGF как в ходе антенатального развития, так и в про­цессе функционирования зрелой почки. Так, гомо­зиготная делеция VEGF-A в клубочках приводила к перинатальной летальности мышей в результате исчезновения фенестр и развившегося эндотелиоза [98]. В другой работе подобные изменения, выра­зившиеся в развитии эндотелиоза и ПУ у мышей, возникали в результате применения анти-VEGF-A антител и растворимого рецептора Flt-1, нейтра­лизующего, по-видимому, ангиогенную функцию VEGF-A [99]. С другой стороны, было показано, что сверх-экспрессия подоцит-специфического VEGF-A₁₆₄, превалирующей изоформы VEGF-A в почке, вызывает у мышей глобальный коллапс КФБ, повреждение эндотелиальных клеток и мас­сивную ПУ [98]. Сходные результаты были по­лучены и на других экспериментальных моделях НС [100, 101]. В клинике измененная экспрессия VEGF-A была обнаружена у пациентов с ПЭ [46, 47, 48], ДН [19, 102-104], ФСГС [105]. При этом исчерпывающих доказательств связи ПУ при НС с экспрессией VEGF пока не представлено. Суще­ствует, например, мнение, что повышение уровня VEGF-A при ДН является ответом поврежденных гипоксией клубочков, представляя собой вторич­ный феномен [97]. Кроме того, довольно часто возникают противоречия между результатами, наблюдаемыми в клинике и полученными на экс­периментальных моделях. Так, на моделях СД у крыс и мышей на ранних стадиях ДН, как правило, определяется рост экспрессии VEGF, а его инги­бирование приводит к уменьшению ПУ и ослабле­нию клубочкового повреждения [106-108]. В то же время у больных этот факт удается зафиксировать далеко не всегда. Более того, некоторыми авторами регистрируется обратная корреляция между уров­нем почечной экспрессии VEGF и ПУ [109]. Не ис­ключено, что такое разночтение обусловлено тем, что на ранних стадиях ДН в условиях моделирова­ния на животных наблюдается развитие неоангио- генеза, что проявляется увеличением экспрессии VEGF. У людей же на более поздних стадиях раз­вития болезни уже имеет место потеря части подоцитов, что обусловливает уменьшение количества сосудов и развитие фиброза [104]. Наконец, появи­лось предположение о возможном нарушении ба­ланса между экспрессией VEGF и чувствительных к нему рецепторов. Так, у детей с идиопатическим НС с помощью иммуногистохимического анализа показано, что сверхэкспрессия VEGF-C сопрово­ждалась снижением количества рецепторов VEG- FR-2, что авторы расценивают как весьма неблаго­приятный прогноз течения заболевания [105].

Клубочковая базальная мембрана

Роль ГБМ в обеспечении селективной прони­цаемости КФБ до сих пор является дискуссионной и вызывает повышенный интерес. За последние десятилетия несколько раз возникали колебания в оценке значения ГБМ: от главного фактора, обеспе­чивающего процесс клубочковой проницаемости, до полного отрицания этой роли [3]. Особых воз­ражений по поводу участия ГБМ в создании клу­бочковой гидравлической резистентности, т. е. пре­пятствия току жидкости, не возникало [110]. Что же касается селективной проницаемости, дело об­стоит гораздо сложнее. Например, использование в экспериментах in vitro инертного зонда фиколла и его отрицательно заряженного аналога фиколла сульфата не показало различий в проницаемости ГБМ, что заставило усомниться в обеспечении за­рядной селективности ГБМ [111]. Возникли также сомнения и относительно участия ГБМ в процес­се размерной селективности. Выяснилось, напри­мер, что утолщение ГБМ далеко не всегда увели­чивает коэффициент просеивания для альбумина. И наоборот, при мембранной нефропатии, харак­теризующейся истонченной ГБМ, альбуминурия обычно не наблюдается [112]. И все же достижения последних 10-15 лет, касающиеся генетических исследований и выяснения роли гепарансульфата протеогликана ГБМ, заставляют вновь отнестись к базальным мембранам почечных клубочков как к существенному компоненту КФБ, влияющему на селективную белковую проницаемость.

В 1963 году M. Pierson и соавт. описали двух пациентов из одной семьи с синдромом микроко- рии (врожденное уменьшение величины зрачков), тяжелым НС и ранней терминальной почечной недостаточностью, что привело их к смерти через 2 недели после рождения [113]. Заболевание по­лучило название Синдром Пирсона (СП). И лишь в 2004 году картирование по гомозиготности чле­нов ряда семей, страдающих этим синдромом, позволило выявить аутосомно-рецессивные му­тации в LAMB2, гене, кодирующем ламинин β2 [114]. Сегодня известно, что степень тяжести СП определяется видом мутации и уровнем экспрес­сии мутированного белка: от снижения уровня до полного отсутствия ламинина-521 (LM-521) в ГБМ. Это приводит к развитию дефекта в способ­ности ГБМ препятствовать проходу альбумина из плазмы крови в Боуменовское пространство, а также к нарушению взаимодействия структур­ных элементов ГБМ с другими компонентами КФБ [115, 116]. Эти выводы были подтверждены на трансгенных мышах, лишенных LAMB2 [117, 118]. Важно подчеркнуть, что в одной из приве­денных работ было показано, что отмеченные изменения у однонедельных мышей возникали на фоне неизмененных НО подоцитов и ЩД, что указывает на существенную роль ГБМ в обеспе­чении селективной проницаемости КФБ [117].

Вторым заболеванием, обусловленным ген­ными мутациями белков ГБМ, является синдром Альпорта (СА). Это редкое генетически детерми­нированное заболевание возникает в результате мутаций в генах COL4A3, COL4A4 или COL4A5, которые кодируют сеть коллагена IV типа ГБМ. Заболевание чаще поражает лиц мужского пола и характеризуется появлением рецидивирующей ге­матурии, часто сопровождаемой нейросенсорной глухотой и расстройством зрения с последующим развитием терминальной почечной недостаточ­ности во 2-3 десятилетиях жизни [6]. Как и при СП, тяжесть СА в значительной степени опреде­ляется видом возможной мутации и типом насле­дования [17]. Отмеченные выше генные мутации нарушают нормальное сообщество коллагеновой сети, вызывая вместо α3, α4 и α5 образование ме­нее значимых α1, α1 и α2 цепей коллагена IV типа, утолщение и расщепление ГБМ, что в конечном итоге приводит к развитию ПУ [64]. Обычно ПУ присоединяется на более поздних стадиях заболе­вания. Позднее появление ПУ, по мнению ряда ис­следователей, говорит о том, что коллаген IV типа не так важен для поддержания проницаемости КФБ [116]. И все же, эксперименты на мышиной модели СА показали, что у этих животных ГБМ является более проницаемой для ферритина, ис­пользованного в качестве индикатора, чем ГБМ здоровых мышей [119]. Это указывает на значи­мость коллагена IV типа для функционирования ГБМ. Следует также отметить возможную причи­ну позднего появления ПУ при СА. Не исключено, что это обусловлено тем, что раннее повышение уровня профильтровавшегося альбумина может маскироваться его повышенной реабсорбцией клетками проксимальных канальцев почек [116].

Нельзя не остановиться на значимости серд­цевидного белка гликокаликса агрина, ковалентно связанного с сульфатированными цепями ГС и во многом определяющего заряд-зависимую прони­цаемость ГБМ. С одной стороны, еще в экспери­ментах in vitro было показано, что после расще­пления ГС с помощью бактериальной гепариназы была зафиксирована повышенная проницаемость ГБМ для отрицательно заряженных молекул [120]. А при внутривенном введении моноклональных антител, созданных против ГС ГБМ, у крыс воз­никала ПУ [121]. Факт потери ГС ГБМ с после­дующим развитием ПУ был зарегистрирован при моделировании ряда заболеваний, сопровождаю­щихся НС [67, 68, 122-125]. Согласно клиниче­ским наблюдениям, достоверное уменьшение ГС ГБМ было продемонстрировано при таких проте- инурических заболеваниях, как ДН, волчаночный нефрит, БМИ и МН [63, 126]. С другой стороны, стали возникать сомнения относительно пер­вичной роли ГС в обеспечении заряд-зависимой проницаемости ГБМ. Появились наблюдения, ка­сающиеся ранней ДН у человека и эксперимен­тальных животных, которые показали повышение экскреции альбумина с мочой без структурных изменений в клубочковой экспрессии ГС [127]. Не было зарегистрировано альбуминурии у крыс на фоне деградации ГС с помощью гепариназы I [128]. Наконец, было показано, что у нокаутных по подоцит-специфическому агрину мышей, не экс­прессирующих ГС в ГБМ, не наблюдали измене­ний клубочковой проницаемости [129]. Не исклю­чено, что снижение ГС в ГБМ при клубочковых заболеваниях может быть скорее следствием, а не причиной ПУ. Кроме того, следует отметить поя­вившуюся недавно альтернативную версию воз­можной роли ГС ГБМ в патогенезе ряда протеи- нурических заболеваний. Выяснилось, например, что потеря ГС ГБМ может нарушить локальную регуляцию комплемента, активация которого по альтернативному пути обусловливает развитие по­вреждения клубочка при таких иммунокомплекс- ных повреждениях почек, как МН и волчаночный нефрит [64,130]. Так что следует согласиться с мнением ряда исследователей, согласно которо­му в этом вопросе точку ставить рано, и проблема нуждается в дальнейшем изучении [63].

Подоциты

Давно и справедливо считается, что нару­шение структуры и функции подоцитов вносит определенный вклад в механизмы возникновения ПУ. Этому во многом способствовали достижения современной генетики. В 1998 году M. Kestila и соавт. открыли генетическую причину НС фин­ского типа [131]. В 2007 году B.G. Hinkes и соавт. определили, что мутации в генах NPHS1, NPHS2, WT1, LAMB2 являются причиной 2/3 случаев НС первого года жизни [132]. Эти открытия показали необходимость тщательного генетического ана­лиза причин возникновения значительной части случаев НС. Они позволили оценить значимость динамики цитоскелета, структурную пластич­ность подоцитов, функции их лизосом и митохон­дрий, а также процессы внутри- и межклеточного сигналлинга, от чего в значительной степени за­висит проницаемость КФБ. Выяснилось, что осо­бое место занимают генные мутации белков ЩД.

Нефрин

Трансмембранный белок нефрин необходим для поддержания нормальной структуры ЩД. Внутри подоцита нефрин выполняет также функ­цию сигнальной молекулы. Кроме того, совмест­но с CD2AP, другим белком ЩД, нефрин соединя­ется с p85 регуляторной единицей PI3K, посред­ством этого стимулируя AKT-путь сигналлинга, контролирующий рост, миграцию и выживание подоцитов [14, 16]. Неудивительно поэтому, что нарушения экспрессии этого белка чреваты раз­витием весьма серьезных проблем. Мутации гена NPHS1, кодирующего нефрин, были первыми генными нарушениями, определяющими возник­новение НС финского типа, что явилось револю­ционным событием в понимании этиологии тако­го заболевания, как врожденный ФСГС [118, 131]. Сегодня идентифицировано более 175 различных мутаций гена NPHS1. Финские дети имеют 2 наиболее частые мутации, определяющие более 90 % случаев возникновения этого заболевания: Fin-major в экзоне 2 и Fin-minor в экзоне 26. Обе мутации ведут к образованию усеченного белка, неспособного экспрессироваться на поверхности подоцитов. Диагноз болезни ставится внутри­утробно с помощью амниоцентеза на 16-18 неде­лях беременности. Тяжелая ПУ возникает уже в неонатальный период. Заболевание характеризу­ется быстро прогрессирующим НС с летальным исходом в течение первых 2 лет жизни. Основным морфологическим признаком, выявляемым с по­мощью электронной микроскопии, является диф­фузное слияние НО. Кроме того, мутации NPHS1 идентифицированы при БМИ [5, 6, 16, 17, 133, 134]. Близкие результаты были получены на экс­периментальной модели НС у крыс [135-137].

Подоцин

После обнаружения гена, кодирующего этот, второй по функциональной значимости, мембран­ный белок (NPHS2), было идентифицировано бо­лее 115 разнообразных патологических мутаций, на долю которых приходится 45-55 % случаев се­мейного НС [5, 13, 16, 132, 133]. Возникновение, течение и исход заболевания в значительной мере определяются видом унаследованной мутации гена NPHS2. Чаще всего мутация этого гена вызы­вает аутосомно-рецессивную стероид-устойчивую форму ФСГС, а также БМИ. Заболевание протека­ет более мягко, чем НС финского типа с появлени­ем ПУ через несколько месяцев, а то и лет после рождения [6]. Мутации NPHS2 нередко оказыва­ют неблагоприятное влияние на интегративность функционирования ЩД и КФБ в целом. Так, под­вергнутый мутациям подоцин может вызывать нарушение рекрутирования нефрина к плазмати­ческой мембране подоцита, что сопоставимо с не­достатком нефрина в ЩД и оказывает влияние на процессы внутриклеточного сигнализирования, индуцируемые нефрином [14]. Кроме того, по- доцин, являясь членом стоматинового семейства белков, локализован в липидных рафтах, представ­ляющих собой микродомены в плазматической мембране НО подоцитов, обогащенные сфинго- липидами и холестерином. Подоцин обеспечивает функциональное и морфологическое связывание этих липидных рафтов с сигнальными протеинами, такими как нефрин и Trcp6. Поэтому мутации гена NPHS2 приводят к нарушениям механосенсорной основы для регулирования актинового цитоскеле­та подоцитов [16, 133]. Появились сведения о со­четанных мутациях, одновременно затрагивающих гены, кодирующие несколько белков ЩД подоци- тов, в том числе нефрин и подоцин, что приводит к развитию клубочковой болезни [5, 14, 139].

CD2-связанный белок

Этот адапторный скаффолд-протеин играет в подоцитах важную интегративную роль, связывая белки ЩД с белковым филаментом цитоскелета актином и актин-связывающим белком синапто- подином. Эта связь, кроме цитоскелетного ремо­делирования, обусловливает процессы клеточно­го сигналлинга через PI3K, выживания и эндоци- тоз [14, 17, 118]. На сегодняшний день у человека выявлено лишь несколько гетерозиготных и одна гомозиготная мутации гена CD2AP, обусловлива­ющих возникновение фенотипа ФСГС [140-142]. В то же время нокаутные по CD2AP мыши по­гибали от почечной недостаточности в возрасте 6-7 недель, но уже к однонедельному возрасту фиксировалось увеличение размеров клубочков и гиперцеллюлярность, а электронная микроскопия показала обширное сглаживание НО подоцитов [143]. А мыши с гетерозиготной мутацией CD2AP хотя и не давали ПУ, проявили повышенную вос­приимчивость к повреждению иммунными ком­плексами и нефротоксическими антителами [140].

Альфа-актинин-4

ACTN4 представляет собой актин-связывающий белок, играющий важную роль в обеспечении це­лостности структуры цитоскелета подоцита и кле­точной адгезии, повышенной активности ионных каналов, сигнальной трансдукции, апоптоза и вы­живаемости клеток [17]. Мутации ACTN4 относи­тельно редки, обусловливая лишь около 4 % случаев ФСГС [139, 144]. До недавнего времени было из­вестно около 10 мутаций ACTN4. Большинство из них выявлено в семьях с аутосомно-доминантной формой ФСГС, которая характеризуется медленно прогрессирующим уровнем ПУ и почечной недо­статочностью [6]. Обнаруженные миссенсные мута­ции, как правило, являются мутациями с усилением функции. Усиление активности ACTN4 приводит к увеличению связывания филаментов актина, сгла­живанию НО подоцитов и развитию ФСГС. Мор­фологически фиксируются сегментарный склероз, пучковая адгезия отдельных клубочков, канальцевая дилатация, расщепление мезангиального матрикса, вакуолизация и слияние НО подоцитов [145, 146]. Были зарегистрированы также и мутации ACTN4 с потерей функции, вызывая картину спорадического ФСГС, БМИ и IgA-нефропатии. Кроме того, пока­зано, что мутантные формы ACTN4 способны уси­ливать стресс эндоплазматического ретикулума и апоптоз, что усугубляет течение почечной патологии [16, 17]. Приведенные клинико-морфологические данные согласуются с рядом экспериментальных исследований. Так, у ACTN4-трансгенных мышей было обнаружено тяжелое гломерулярное заболева­ние с признаками ФСГС [147-149].

Миозин 1 E

Ген MYO1E кодирует белок, являющийся чле­ном актин-зависимых двигательных протеинов. Его N-терминальный конец имеет актин-связывающий домен и АТФазу. Связываясь с актином подоцитов, MYO1E индуцирует гидролиз АТФ в АДФ, обе­спечивая конформационное изменение, что обу­словливает стимулирование движения актиновых филаментов [150]. Кроме того, посредством взаи­модействия с белком ZO1 MYO1E способствует связыванию актинового цитоскелета с компонен­тами ЩД. Это позволяет указанному белку играть важную роль в организации актиновых филамен- тов вдоль межклеточных контактов подоцитов [16, 150]. Не так давно были идентифицированы первые мутации гена MYO1E, ассоциированные с возника­ющим в детском возрасте аутосомно-рецессивным ФСГС [151]. Мутантные белки MYO1E оказались неспособны организовать полноценные межкле­точные филаментные контакты, а в экспериментах in vitro нокдаун MYO1E вел к нарушенной адгезии подоцитов и способствовал их отслоению от ГБМ [150, 152]. Таким образом, по всей вероятности, му­тации MYO1E воздействуют как на комплексную структуру актинового цитоскелета, так и на орга­низацию межклеточных контактов, что ведет к по­вреждению и потере подоцитов [16].

Транспортный рецептор белка катионного ка­нала 6

Установлено, что цитоскелетная динамика и структурная пластичность подоцитов, кроме белково-липидного взаимодействия у ЩД и эндо- цитоза, в значительной мере зависит от кальциево­го сигнализирования. В подоцитах вход Ca²+ реали­зуется с помощью ионных каналов Trpc5 и Trpc6. Эти каналы открываются в ответ на истощение Ca²+ во внутриклеточных хранилищах или в ответ на стимулирующее воздействие ангиотензина II(AII) через регулирование Rho ГТФаз Rac1 и RhoA [4]. Trpc6 локализован в клеточном теле подоцитов, на основных отростках и в тесной близости к ЩД. Вы­яснено, что этот канал взаимодействует с нефри- ном и подоцином, подтверждая тесное сцепление кальциевого транспорта с белковым комплексом ЩД. Кроме того, Trcp6 обильно экспрессирован в мезангиальных клетках. При ДН контрактильная функция клеток мезангиума нарушается, что, по- видимому, обусловлено сниженным входом Ca²+. Показано, что высокая глюкоза подавляет функци­онирование канала Trpc6, что может вносить вклад в нарушенный транспорт Ca²⁺ в мезангиальных клетках при СД [153]. Мутации Trpc6 были выяв­лены в семьях с аутосомно-доминантной формой ФСГС [154, 155]. Они являются активирующими мутациями и приводят к резкому увеличению вхо­да Ca²+ в клетки. Последствия этого пока оконча­тельно не выяснены. Существует лишь предполо­жение, что усиленный вход Ca²+ через Trpc6 влияет на процесс механочувствительности подоцитов. Предполагается, что подоциты, сверхэкспресси­рующие Trpc6, переполняются ионами Ca²+, что ведет к подавлению экспрессии нефрина в ЩД и синаптоподина в цитоскелете. Кроме того, не ис­ключено, что это обусловливает стимулирование активности RhoA, что, в свою очередь, вызывает нарушение структуры F-актина и сглаживание НО подоцитов, обусловливает потерю подоцитов пу­тем апоптоза или их отслоения и обеспечивает раз­витие ПУ [156].

Фосфолипаза С эпсилон

PLCE1 принадлежит к семейству фосфоли- пазы C (PLC), вовлеченному в процесс внутри­клеточного сигналлинга. В подоцитах PLCE1 играет существенную роль в регулировании вы­свобождения Ca²+ из внутриклеточных храни­лищ посредством активирующего воздействия на фосфатидил-инозитольный каскад, как и вхо­да Ca²⁺ внутрь клетки через катионные каналы, подобные каналам Trpc [14]. В почке экспрес­сия PLCE1 выявлена в теле и НО подоцитов и, по-видимому, вовлечена в развитие раннего НС с быстрым прогрессированием почечной недо­статочности [157]. Гистопатологические исследо­вания показывают, что различные мутации гена PLCE1 обусловливают снижение экспрессии не- фрина и морфологическую картину ФСГС или диффузного мезангиального склероза [157, 158]. Клинические наблюдения нашли подтверждение в эксперименте. В опытах с использованием ак­вариумной рыбки Данио рерио, классического модельного организма для исследования биоло­гии развития, обнаружено, что нокдаун ортолога PLCE1 приводил к повышению проницаемости клубочков эмбрионов пресноводных рыб [157].

Инвертированный формин-2

INF2 относится к подсемейству актин- регулирующих белков (mDia), которые служат эф­фекторами для малых ГТФазных протеинов Rho. RhoA, Cdc42 и Rac1, принадлежащих к этим бел­кам, регулируют актиновый цитоскелет, модулиру­ют подвижность и полярность клубочкового эпите­лия, клеточный цикл и транскрипцию подоцитов [13, 16]. Нормальное функционирование подоцитов в значительной степени определяется тонким ба­лансом указанных ГТФаз. Показано, например, что избыточная активация RhoA приводит к поврежде­нию подоцитов и вызывает у мышей почечное по­вреждение по типу ФСГС [159, 160]. Так что, сдер­живая активность RhoA, INF2, по сути, исполняет роль тонкого настройщика системы, потеря которо­го разрывала актиновую сеть в культивируемых по- доцитах [161]. Сегодня установлено, что мутации INF2 редко возникают спорадически и составляют 9-17 % случаев семейного ФСГС [162-165].

Ингибитор 1 Rho-ГТФ-диссоциации

Этот белок (ARHGDIA) модулирует связывание ГДФ/ГТФ с Rho ГТФазами, действуя как переклю­чатель, определяющий пропорцию связывания этих ГТФаз с неактивной (ГДФ) или активной (ГТФ) формами циклического нуклеотида. Показано, что в культивируемых подоцитах ARHGDIA, связыва­ясь с RhoA, Cdc42 и Rac, ингибирует клеточную миграцию. По-видимому, экспрессия мутантного белка ведет к повышению активности указанных ГТФаз [166]. Первая активирующая мутация гена ARHGDIA была идентифицирована приведенны­ми авторами у двух младенцев одной семьи в виде стероид-резистентного НС. Таким образом, приве­денные данные относительно мутаций INF2 и AR- HGDIA показывают необходимость тонкой регуля­ции актинового цитоскелета для поддержания нор­мального функционирования подоцитов [13, 16].

Белок опухоли Вильмса

WT1 является фактором транскрипции, контро­лирующим экспрессию генов, участвующих в про­лиферации, дифференцировке, апоптозе. Экспрес­сируясь в подоцитах клубочков эмбриональной почки, WT1 необходим для раннего развития почки и гонад [17]. Функция белка в зрелых подоцитах до конца не выяснена. Однако существует предполо­жение, согласно которому сохраняется его влияние на дифференцировку этих клеток. По крайней мере обнаружено, что у мышей со сниженным уровнем WT1 снижена экспрессия генов, кодирующих не- фрин и подокаликсин [16]. Мутации гена WT1 обу­словливают развитие двух в значительной степени пересекающихся синдромов, характеризующихся стероид-резистентным НС: Дениса-Драша и Фрай- зера. Возникновение того или иного синдрома, по-видимому, зависит от локализации мутации. Гомозиготные миссенсные мутации в экзонах 8 и 9, кодирующих домены 2 и 3 цинкового паль­ца, ассоциированы с синдромом Дениса-Драша, который наряду со стероид-резистентным НС и диффузным мезангиальным склерозом характери­зуется гермафродитизмом и частым возникнове­нием опухоли Вильмса. В результате описанных мутаций образуется усеченный белок, который действует как доминантный негативный супрессор обычного WT1, что и обусловливает раннее разви­тие синдрома [167]. Гомозиготные мутации, приво­дящие к развитию синдрома Фрайзера, возникают как результат сплайсинга интрона 9 и проявляются XY-псевдогермафродитизмом, высоким риском гонадобластомы и морфологической картиной ФСГС [6, 13, 14, 16, 17, 139, 168].

Завершая обзор, отметим, что разнообразные повреждения каждого из компонентов КФБ, при­водят к нарушениям его размерной и зарядной селективной проницаемости, что обусловливает развитие ПУ при заболеваниях, сопровождаю­щихся НС. Для эффективного воздействия и пред­упреждения потерь белка с мочой важно опреде­лить причину, место и патофизиологические ме­ханизмы этих нарушений.