Почечная экспрессия белка aKlotho, фактор роста фибробластов 23 и паратиреоидный гормон при экспериментальном моделировании ранних стадий хронического повреждения почек

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Определить направленность изменений экспрессии белка aKlotho, фактора роста фибробластов 23 (FGF23), интактного паратиреоидного гормона (РТН) и параметров обмена неорганического фосфата (Pi) в экспериментальных моделях ранних стадий дисфункции почек. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Для моделирования хронического повреждения почек выполняли резекцию 3/4 и 5/6 почек у крыс линии SHR, сроки эксперимента - 1 и 2 мес. Контрольные группы составили ложнооперированные животные. Определяли показатели мочевой экскреции неорганического фосфата (Pi). Экспрессию aKlotho в тубулярном эпителии оценивали иммуногистохимически. Концентрации FGF23 и РТН в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ. Реализованные модели соответствовали клиническим стадиям 1-3 хронической болезни почек. Почечная экскреция Pi достоверно увеличивалась в группах животных, подвергнутых нефрэктомии. Концентрации РТН в контрольных и опытных группах достоверно не отличались, вне зависимости от сроков и характера воздействия. Не выявлено достоверных изменений концентрации FGF23 и РТН в сыворотке крови по мере нарастания степени повреждения почек и увеличения экскреции фосфата с мочой. Достоверное увеличение FGF23 выявлено только в экспериментальной модели 5/6 нефрэктомии. Уровень тканевой экспрессии aKlotho был достоверно ниже в экспериментальных моделях 3/4 и 5/6 нефрэктомий с различными сроками эксперимента по сравнению с контролем. Кроме того, существенное снижение aKlotho выявлено на самых ранних стадиях повреждения почек (группа ложнооперированных крыс SHR через 2 мес) в сравнении с контролем. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Изменения в системе FGF23/aKlotho существенно опережают развитие вторичного гиперпаратиреоза; на ранних стадиях хронического повреждения редукция aKlotho в почке является первичным событием по отношению к системному повышению FGF23; увеличение относительной и абсолютной экскреции фосфатов на ранних стадиях экспериментальной ХБП происходят независимо от aKlotho, FGF23 и РТН.

фактор роста фибробластов 23, паратиреоидный гормон, экспериментальное моделирование, хроническое повреждение почек, хроническая болезнь почек, неорганический фосфат, мочевая экскреция

1. Kestenbaum В, Sampson JN, Rudser KD. Serum phosphate levels and mortality risk among people with chronic kidney disease. J Am Soc Nephrol 2005;16(2):520-528

2. Добронравов ВА. Современный взгляд на патофизиологию вторичного гиперпаратиреоза: роль фактора роста фибробластов 23 и Klotho. Нефрология 2011;15(4):11-20

3. Craver L, Marco MP, Martonez I et al. Mineral metabolism parameters throughout chronic kidney disease stages 1-5-achievement of K/DOQI target ranges. Nephrol Dial Transplant 2007;22(4):1171-1176

4. Hruska KA, Mathew S, Lund R et al. Hyperphosphatemia of chronic kidney disease. Kidney Int 2008;74(2):148-157

5. Hu MC, Kuro-o M, Moe OW. Klotho and chronic kidney disease. Contrib Nephrol 2013;180:47-63

6. Razzaque MS, Lanske B. The emerging role of the fibroblast growth factor-23-klotho axis in renal regulation of phosphate homeostasis. J Endocrinol 2007;194(1):1-10

7. Hasegawa H, Nagano N, Urakawa I et al. Direct evidence for a causative role of FGF23 in the abnormal renal phosphate handling and vitamin D metabolism in rats with early-stage chronic kidney disease. Kidney Int 2010;78:975-980

8. Sakan H, Nakatani K, Asai O et al. Reduced Renal б-Klotho Expression in CKD Patients and Its Effect on Renal Phosphate Handling and Vitamin D Metabolism. PLoS One. 2014;9(1):e86301. doi: 10.1371/journal.pone.0086301

9. Wolf M. Update on fibroblast growth factor 23 in chronic kidney disease. Kidney Int 2012;82(7):737-747

10. Isakova T, Xie H, Barchi-Chung A et al. Fibroblast growth factor 23 in patients undergoing peritoneal dialysis. Clin J Am Soc Nephrol 2011;6:2688-9520

11. Hu MC, Kuro-o M, Moe OW. The emerging role of Klotho in clinical nephrology. Nephrol Dial Transplant 2012;27(7):2650-2657

12. Takahashi S, Okada K, Nagura Y et al. Three-quarters nephrectomy in rats as a model of early renal failure. Jpn J Nephrol 1991;33(1):27-31

13. Береснева ОН, Парастаева ММ, Иванова ГТ. и др. Оценка кардиопротективного действия малобелковой соевой диеты и уровень неорганических анионов сыворотки крови у спонтанно-гипертензивных крыс с нефрэктомией. Нефрология 2007;11(3):70-76

14. Ormrod D, Miller T. Experimental uremia. Description of a model producing varying degrees of stable uremia. Nephron 1980; 26(5):249-254

15. Feldman HI, Appel LJ, Chertow GM et al. The Chronic Renal Insufficiency Cohort (CRIC) Study: Design and Methods. J Am Soc Nephrol 2003;14:148-153

16. Gutierrez O, Isakova T, Rhee E et al. Fibroblast growth factor-23 mitigates hyperphosphatemia but accentuates calcitriol deficiency in chronic kidney disease. J Am Soc Nephrol 2005;16:2205-2215

17. Larsson T, Nisbeth U, Ljunggren O, et al. Circulating concentration of FGF-23 increases as renal function declines in patients with chronic kidney disease, but does not change in response to variation in phosphate intake in healthy volunteers. Kidney Int 2003;64:2272-2279

18. van Husen M, Fischer AK, Lehnhardt A et al. Fibroblast growth factor 23 and bone metabolism in children with chronic kidney disease. Kidney Int 2010;78:200-206

19. Martin A, David V, Quarles LD. Regulation and function of the FGF23/klotho endocrine pathways. Physiol Rev 2012;92(1):131-155

20. Aizawa H, Saito Y Nakamura T et al. Downregulation of the Klotho gene in the kidney under sustained circulatory stress in rats. Biochem Biophys Res Commun 1998; 249: 865-871

21. Burnett SM, Gunawardene SC, Bringhurst FR et al. Regulation of C-terminal and intact FGF-23 by dietary phosphate in men and women. J Bone Miner Res 2006;21:1187-1196

22. Haruna X Kashihara N, Satoh M et al. Amelioration of progressive renal injury by genetic manipulation of Klotho gene. Proc Natl Acad Sci USA 2007; 104: 2331-2336

23. Wang X, Sun Z. Klotho gene delivery prevents the progression of spontaneous hypertension and renal damage. Hypertension 2009; 54:810-817

24. Moe SM, Radcliffe JS, White KE et al. The pathophysiology of early-stage chronic kidney disease-mineral bone disorder (CKD-MBD) and response to phosphate binders in the rat. J Bone Miner Res 2011;26(11):2672-2681

25. Spichtig D, Zhang H, Mohebbi N et al. Renal expression of FGF23 and peripheral resistance to elevated FGF23 in rodent models of polycystic kidney disease. Kidney Int 2014; doi:10.1038/ ki.2013.526

26. Rowe PS. Regulation of bone-renal mineral and energy metabolism: the PHEX, FGF23, DMP1, MEPE ASARM pathway. Crit Rev Eukaryot Gene Expr 2012;22(1):61-86