Terapia antiangiogenica nella nefropatia diabetica: un'arma a doppio taglio (recensione)

edmund.chen@wecistanche.com

Astratto. Il diabete e le sue complicazioni associate stanno diventando una seria minaccia globale e un onere crescente per la salute umana e i sistemi sanitari. La nefropatia diabetica (DN) è la causa principale dello stadio terminalemalattie renali. È ben noto che l'angiogenesi anormale è implicata nella morfologia e fisiopatologia del DN. I fattori che promuovono o inibiscono l'angiogenesi svolgono un ruolo importante nella DN. Nella presente rassegna, vengono evidenziate le problematiche attuali associate alle malattie vascolari nella DN e vengono discusse le sfide nello sviluppo di trattamenti.

Parole chiave:angiogenesi anormale, promuovere l'angiogenesi, inibisce l'angiogenesi, terapia antiangiogenica, malattie renali

introduzioneLa nefropatia diabetica (DN) è definita clinicamente come microalbuminuria con o senza altre lesioni microvascolari o angiopatie, seguita da un graduale aumento dell'entità della proteinuria e da una diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare, in un paziente con diabete a lungo termine (1 ). La DN è la causa principale della cronicamalattie renali(CKD) che si traduce in progressivarenaleipofunzione, con circa il 50% dei pazienti che progredisce verso la malattia renale allo stadio terminale (ESRD) negli Stati Uniti (2,3). Gli studi sulla DN indicano che il 20-30 percento dei pazienti con diabete di tipo I e II progredirà in CKD e potrebbe eventualmente progredire in ESRD (4,5). Il danno strutturale alla barriera di filtrazione glomerulare, così come la proteinuria, è la caratteristica principale del DN, oltre alle alterazioni ultrastrutturali, all'ispessimento della membrana basale glomerulare, all'espansione della matrice mesangiale, alla glomerulosclerosi nodulare, alla ialinosi arteriolare, alla fusione del processo del piede podocitario e al distacco (6). Il verificarsi di queste lesioni è dovuto allo squilibrio tra i fattori distruttivi (come i prodotti finali della glicazione avanzata, i radicali liberi, gli agenti immunitari e le molecole pro-infiammatorie e pro-fibrotiche) e i fattori protettivi (come gli agenti antinfiammatori, anti-infiammatori ‑ROS e molecole antifibrotiche) nelrene(7‑11).

CISTANCHE MIGLIORA LA MALATTIA RENALE/RENALE

Sebbene le cellule mesangiali glomerulari e i podociti siano considerati i mediatori primari del DN, anche il danno del sistema microvascolare causato dal diabete svolge un ruolo chiave nella patogenesi. Simile alla retinopatia diabetica, la biopsia in pazienti con diabete di tipo 1 ha mostrato un aumento della densità capillare glomerulare e un aumento del numero di arteriole glomerulari efferenti causate dalla neovascolarizzazione glomerulare (12,13). Inoltre, aumenta l'espressione glomerulare dei fattori di crescita vascolare, inclusi l'angiogenina e il fattore di crescita dell'endotelio vascolare (VEGF) (12,14,15), che possono causare DN promuovendo la perdita vascolare e diminuendo la resistenza elettrica transendoteliale (14,16).

Attualmente, il trattamento del DN è principalmente volto a controllare i livelli di glucosio nel sangue e ad abbassare la pressione sanguigna utilizzando tipi specifici di farmaci per la pressione sanguigna che bloccano il sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS). È stato dimostrato che gli inibitori del RAAS esibiscono protezione renale nei pazienti con DN, ma non è sempre certo se la loro efficacia sia sufficiente. Allo stesso modo, in ampi studi clinici, il controllo rigoroso della glicemia ha portato a benefici incoerenti per i pazienti conmalattie renali. Pertanto, una volta che si verifica un DN evidente, oltre all'uso di inibitori RAAS per controllare la pressione sanguigna e la glicemia, sono necessarie anche terapie specifiche per i meccanismi sottostanti per prevenire lo sviluppo del DN in ESRD. In diversi esperimenti sugli animali, l'angiogenesi ha dimostrato di essere un potenziale bersaglio per il trattamento precoce del DN. Il VEGF è il principale mediatore dell'angiogenesi glomerulare diabetica anormale. Sebbene gli effetti benefici degli anticorpi anti‑VEGF siano stati confermati in esperimenti su animali diabetici, recenti evidenze di base e cliniche hanno suggerito che il blocco della segnalazione del VEGF può portare a proteinuria erenalemicroangiopatia trombotica (17), indicando l'importanza dei livelli normali di VEGF nelrene. Pertanto, il trattamento anti-angiogenico del DN dovrebbe eliminare l'eccessiva risposta angiogenica dei glomeruli senza accelerare il danno endoteliale. Alcuni fattori anti-angiogenici endogeni, come la colorazione del tumore e l'endostatina, inibiscono l'eccessiva attivazione delle cellule endoteliali ma non bloccano in modo specifico la trasduzione del segnale del VEGF. Inoltre, il nuovo fattore antiangiogenico vasohibin‑1 (VASH1) di derivazione endoteliale migliora la tolleranza allo stress e la sopravvivenza delle cellule endoteliali e inibisce l'eccessiva angiogenesi. È stato dimostrato che questi fattori anti-angiogenici inibiscono la proteinuria e le alterazioni glomerulari nei modelli murini diabetici (18). Pertanto, i trattamenti anti-angiogenici con candidati farmacologici promettenti possono migliorare la prognosi renale dei pazienti con DN precoce. Nella presente recensione, vengono riassunte la formazione e le possibili cause dell'angiogenesi anormale nel DN e vengono discusse le opzioni di trattamento correlate integrate, con l'obiettivo di evidenziare potenziali nuove strade per la ricerca futura e il trattamento clinico.

Angiogenesi anormale in DNL'angiogenesi si riferisce al processo fisiologico e patologico di neovascolarizzazione basato su vasi già presenti. È associato all'embriogenesi, alla guarigione delle ferite, alla crescita e alla metastasi del tumore, all'aterosclerosi e alle malattie infiammatorie umane (19). L'angiogenesi anormale è sempre associata alla morfologia e fisiopatologia del DN. Inizialmente, è stato riportato che la formazione di nuovi vasi sanguigni nei glomeruli di pazienti con diabete di tipo I e II rappresentava un'angiogenesi anormale (12,20,21) e sono stati scoperti vasi sanguigni anormali nell'area del ciuffo glomerulare, il polo vascolare glomerulare , e la capsula di Bowman (21,22). Un gran numero di fattori proangiogenici e anti-angiogenici sono coinvolti nella regolazione dell'angiogenesi, inclusi VEGF, angiopoietine, fattori di crescita dei fibroblasti (FGF), fattore di crescita trasformante-1 (TGF-1) ed efrina, tra gli altri.

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Fattori proangiogenici VEGF. Come è presentato nella Tabella I, il VEGF o VEGF‑A è un induttore critico dell'angiogenesi e la sua espressione nel glomerulo è coinvolta nella patogenesi del DN. È stato suggerito che la proteina 150 kDa (ORP150) regolata dall'ossigeno possa essere coinvolta nello sviluppo della proteinuria regolando la secrezione di VEGF nel DN, poiché l'espressione di ORP150 è sovraregolata nei pazienti con DN (23). Blocco della segnalazione del VEGF con l'inibitore della tirosin-chinasi del recettore pan‑VEGF, SU5416, ha migliorato l'albuminuria diabetica (tipo II) in un modello murino (24). La somministrazione di anticorpi neutralizzanti anti‑VEGF negli animali con diabete di tipo I e II ha ridotto la proteinuria e l'ipertrofia glomerulare (16,25,26). Il trattamento con resveratrolo, un polifenolo con attività antiangiogenica, ha ridotto l'aumento del diametro glomerulare, l'accumulo di mesangio, lo spessore della membrana basale glomerulare e la fibrosi renale in un modello di ratto DN, diminuendo l'espressione di fattori proangiogenici, come VEGF (27). La chemerina è un fattore di cellule adipose che partecipa alla regolazione dell'infiammazione. Uno studio precedente ha riportato che l'espressione di chemerina e VEGF era associata a fattori infiammatori efunzione renalein un modello di ratto DN (28). Le iniezioni intravitreali di inibitori del VEGF possono portare a un declino cronicofunzione renale(29). Inoltre, l'attivazione del recettore 2 attivato dalla proteasi (PAR2) può generalmente esacerbare il diabetemalattie renali, ma PAR2 può proteggere dall'inibitore del VEGFdanno ai reni (30).

Il gene VEGF‑A produce cinque sottotipi strettamente associati tramite splicing alternativo e la specie più abbondantemente espressa è VEGF‑A165, che codifica per una glicoproteina con un'omologia del 20% con le catene A e B del fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF) (31 ). L'espressione genica renale del VEGF‑A è aumentata nelle fasi iniziali e rimane elevata nelle fasi successive del diabete nei ratti (32). Ci sono stati risultati controversi riguardo all'espressione di VEGF‑A nei glomeruli di DN. L'analisi immunoistochimica della biopsia renale ha mostrato che l'espressione di VEGF-A nei glomeruli era aumentata nelle prime fasi del DN (33). Tuttavia, l'espressione dell'mRNA di VEGF‑A nei glomeruli di pazienti con DN è stata ridotta dall'analisi di microarray di oligonucleotidi (34). L'aumento dell'espressione di VEGF‑A nel siero di pazienti con diabete di tipo II è associato al controllo della glicemia, livelli elevati della proteina C‑reattiva sensibile e proteinuria, suggerendo che il VEGF‑A è un biomarcatore dell'infiammazione e della nefropatia diabetica ( 35). I livelli sierici di VEGF‑A sono significativamente correlati con il fattore 1 inducibile dall'ipossia (HIF‑1) e il fattore di crescita simile all'insulina 1 (IGF‑1), che si ipotizza sia associato alla patogenesi del DN (36). I topi carenti eterozigoti di VEGF‑A specifici per i podociti hanno mostrato proteinuria e danno endoteliale glomerulare simili alla preeclampsia, mentre i topi con sovraespressione di VEGF‑A165 specifici per i podociti hanno mostrato una glomerulopatia collassante significativa (37). VEGF‑A diminuisce i livelli del fattore H del complemento inibitorio nelrene,e questa nota alterazione genetica è una caratteristica della microangiopatia trombotica ereditaria, suggerendo che il VEGF‑A è coinvolto nella regolazione locale del sistema del complemento (38). Sotto il controllo del promotore dell'antitripsina ‑l, conigli transgenici che esprimono VEGF‑A165 nelrenee il fegato mostravano anche proteinuria progressiva e disfunzione renale, iperplasia capillare glomerulare precoce e ipertrofia dei podociti, sclerosi glomerulare tardiva e collasso dei villi glomerulari (39).

Eremina et al (40) hanno scoperto che quando il gene VEGF‑A è stato condizionalmente eliminato dai podociti di topi adulti, sono stati osservati un aumento della proteinuria, del trombo e dell'occlusione dell'anello capillare nei capillari e del gonfiore delle cellule endoteliali, che è simile alla microangiopatia trombotica renale (40). D'altra parte, la sovraespressione di VEGF‑A nei podociti di topi transgenici adulti porta a proteinuria, ingrossamento glomerulare, ispessimento della membrana basale glomerulare, espansione mesangiale e scomparsa dei podociti (41). Inoltre, la sovraespressione del VEGF‑A mutante, che stimola selettivamente il VEGFR‑2, porta all'espansione della matrice mesangiale e alla proliferazione delle cellule endoteliali (42). In uno studio caso-controllato, è stato dimostrato che il VEGF‑A sierico era più preferibile rispetto a quello plasmatico come marker che riflette il controllo diabetico nei pazienti con diabete di tipo II poiché gran parte del VEGF‑A deriva dalle piastrine (35).Lesione renaleè stato parzialmente impedito utilizzando DAVIT, un estratto naturale di Vaccinium myrtillus (mirtillo) e Hippophae Rhamnoides (olivello spinoso), a causa dell'alterazione dello splicing VEGF‑A nel DN di tipo II, in particolare con la delfinidina (43).

Il VEGF è un fattore di crescita legante l'eparina specifico per le cellule endoteliali vascolari per promuovere l'angiogenesi in vivo (44). Il VEGF‑A aumenta la permeabilità vascolare e la chemiotassi dei monociti (45,46). Il VEGF‑A si lega al recettore della tirosin-chinasi VEGFR‑1 (Flt‑1) e VEGFR‑2 (KDR/Flk‑1), attivandoli (47). Il segnale angiogenico deriva principalmente dal legame del VEGF‑A con il VEGFR‑2, mentre il VEGFR‑1 può essere utilizzato come regolatore negativo del VEGF‑A, almeno in determinate condizioni, come l'embriogenesi (1). Inoltre, l'attivazione del VEGFR‑2 inibisce l'apoptosi delle cellule endoteliali attraverso una via PI3K Akt (48). L'effetto sinergico dell'iperglicemia e dell'aumento dei livelli di VEGF-A nella glomerulopatia diabetica può essere spiegato dall'ipotesi unica del "disaccoppiamento dell'ossido nitrico (NO) VEGF-endoteliale" (49,50). Il VEGF‑B è espresso prevalentemente nelle cellule tubulari midollari renali, ma non nei glomeruli, e il suo recettore, VEGFR‑1, è espresso nelle cellule endoteliali (51). L'inibizione del VEGF‑B può prevenire alterazioni istologiche e disfunzione renale nei topi diabetici e in particolare bloccare la lipotossicità dei podociti e migliorare la resistenza all'insulina (52).

CISTANCHE MIGLIORERA' L'INFEZIONE RENALE/RENALE

Angiopoietine (Ang). Gli Angs sono una famiglia di fattori di crescita vascolare che regolano il rimodellamento vascolare, la maturazione e la stabilità. La famiglia Angs comprende Ang1, Ang2 e Ang4 (gene umano omologo del topo Ang3) e interagiscono con i recettori della tirosin-chinasi (Tie1 e Tie2). La segnalazione Ang‑Tie è coinvolta in diversi processi di sviluppo vascolare e rimodellamento in diverse malattie. L'enzima di conversione dell'angiotensina (ACE) regola anche la reattività vascolare regolando la produzione di ossido nitrico (NO) (53,54). Nei topi diabetici di tipo 1 indotti da streptozotocina (STZ), l'alterazione dell'ambiente dei fattori di crescita vascolare include una diminuzione dei livelli di Ang1, un aumento dei livelli di VEGF‑A, una diminuzione dell'espressione di VEGFR1 solubile e un aumento della fosforilazione di VEGFR2 (55) . Questa alterazione è accompagnata da una significativa proteinuria, ipertrofia renale, iperfiltrazione, alterazioni ultrastrutturali dei glomeruli e angiogenesi anormale (55). La deplezione inducibile dei podociti di Ang1 può diminuire la proteinuria del 70% e prevenire la proliferazione delle cellule endoteliali glomerulari indotta dal diabete (55). I livelli di Ang2 sono aumentati significativamente nei modelli di ratto iniettati con STZ e nei pazienti diabetici (56). La proteina della matrice oligomerica della cartilagine (COMP)‑Ang1, una variante sintetica solubile, stabile e potente di Ang1, può fosforilare il recettore Tie2 e Akt e promuovere l'angiogenesi in vitro e in vivo (57). Lee et al (58) hanno scoperto che la somministrazione di COMP-Ang1 in un modello di diabete di tipo 2 riduceva la dilatazione mesangiale, l'ispessimento della membrana basale e la proteinuria e migliorava significativamente l'iperglicemia (58). La riconsegna di Ang1 ha aumentato la fosforilazione di ser1177 dell'ossido nitrico sintasi dell'endotelio per mantenere i livelli di NO e, quindi, l'integrità dei capillari e delle cellule endoteliali (59,60). La sovraespressione dell'Ang1 podocita-specifico contribuisce alla stabilità dei capillari, parallelamente alla ridotta proliferazione delle cellule endoteliali glomerulari nel DN (55,61).

FGF.È stato suggerito che l'FGF-1 abbia un'attività benefica antinfiammatoria e protettiva renale in vivo. L'FGF1 ricombinante ha inibito significativamente l'infiammazione renale, il danno glomerulare e tubulare e l'insufficienza renale nei topi diabetici di tipo I e II (62). FGF1 può correggere l'iperglicemia nei topi diabetici di tipo II, ma non nei topi diabetici di tipo I (62,63). La somministrazione di FGF21 può prevenire l'accumulo renale di lipidi, lo stress ossidativo, l'infiammazione e la fibrosi nei topi dopo il trattamento con acidi grassi eccessivi o STZ (64). L'RNA circolare, CIRC_0080425, ha aumentato significativamente l'espressione di FGF11, attraverso il legame competitivo con miR‑24‑3p, promuovendo indirettamente DN (65). FGF21 regola negativamente il processo EMT mediato dalla segnalazione di TGF‑‑MDM2/Smad2/3 attivando la via di segnalazione Akt/MDM2/p53, in modo da prevenire la fibrosi renale nel DN (66). Al contrario, nel DN, i livelli sierici di FGF21 sono associati alla gravità della proteinuria e alla rapida perdita della velocità di filtrazione glomerulare, che può essere un biomarcatore di prognosi sfavorevole (67). I livelli sierici di FGF21 sono strettamente associati all'insorgenza di nefropatia nei pazienti diabetici di tipo II ed è un predittore indipendente di perdita funzionale renale (68). L'FGF21 è espresso nelle cellule mesangiali glomerulari e nelle cellule epiteliali tubulari renali di topi diabetici (69), e il blocco dell'espressione di FGF21 può aggravare la fibrogenesi nelle cellule mesangiali indotte da alti livelli di glucosio (70).

I fattori associati al diabete possono influenzare i livelli plasmatici di FGF23, che sono associati alla progressione dell'insufficienza renale cronica (71). Livelli elevati di FGF23 sembrano contribuire ad aumentare i rischi cardiovascolari e di mortalità nei pazienti con diabete di tipo II e questo rischio è significativamente aumentato in DN (72). Pertanto, è più probabile che la segnalazione FGF/FGFR in DN induca fibrosi. Il loro ruolo nell'angiogenesi non è diretto ma mediato attraverso la regolazione dei membri della famiglia RTK, come i recettori Eph ei PDGFR (73). TGF-1 . Negli esperimenti sugli animali, gli anticorpi neutralizzanti del TGF‑1 e gli inibitori della trasduzione del segnale del TGF‑1 possono alleviare efficacemente la fibrosi renale DN (74). Tuttavia, uno studio clinico sugli anticorpi neutralizzanti il ​​TGF-1 non è riuscito a dimostrare un effetto sufficientefunzione renalein DN (74).

Inibitori dell'angiogenesi Proteine ​​secretorie cellulari. (i) Fattore derivato dall'epitelio del pigmento (PEDF).Il PEDF è stato prima purificato dalle cellule epiteliali del pigmento retinico umano (75) ed è stato ulteriormente identificato come un membro della famiglia degli inibitori della serina proteasi (Serpin) (76). Dawson et al (77) hanno scoperto che il PEDF inibisce la proliferazione delle cellule endoteliali in modo dose-dipendente. Pertanto, il PEDF è considerato il più potente inibitore endogeno dell'angiogenesi. Il confronto del contenuto di PEDF nell'umore acqueo di pazienti con retinopatia diabetica proliferativa (PDR) e non-PDR ha mostrato che i livelli di PEDF nei primi sono diminuiti significativamente, suggerendo che il PEDF fosse il principale inibitore dell'angiogenesi anormale nei tessuti oculari umani (78 ). La sovraespressione di PEDF nei topi transgenici può inibire efficacemente la neovascolarizzazione retinica (79). L'espressione di PEDF è ridotta in DN (80,81) e la somministrazione di proteina PEDF ricombinante inibisce con successo la neovascolarizzazione retinica in un modello di ratto di diabete (82). Il potenziale meccanismo del PEDF può essere associato al blocco della via di segnalazione Wnt (83), poiché l'inibizione della via di segnalazione Wnt/‑catenina può alleviare la perdita vascolare retinica e inibire l'angiogenesi nei ratti diabetici (84). Il PEDF può anche bloccare la segnalazione della catenina p38 MAPK‑GSK3‑‑catenina (85,86) e ridurre significativamente la produzione di ATP in accordo con il legame diretto con l'ATP sintasi della superficie cellulare per esercitare l'attività anti-angiogenica (87). Il PEDF è in grado di bloccare l'angiogenesi indotta da VEGF attraverso una via ‑secretasi‑dipendente e prevenendo la dissociazione della giunzione endoteliale stretta e della giunzione aderente (88).

Proteina legante la callicreina (KBP/kallistatina).La proteina legante la callicreina (KBP), chiamata anche SERPINA3K, è stata identificata nel plasma umano come Serpin (89). La KBP è principalmente sintetizzata e secreta dal fegato e può legarsi alla callicreina nei tessuti umani, inibendone la funzione (90). KBP esercita effetti pleiotropici sul rilassamento dei vasi sanguigni e inibisce l'angiogenesi e lo stress antiossidante (90,91). Livelli aumentati di KBP circolante si trovano nei pazienti diabetici con complicanze microvascolari (91), che è probabilmente dovuto al legame di KBP con LRP6, inibendo così la proliferazione delle cellule endoteliali antagonizzando la classica via di segnalazione Wnt (92). In un modello di retinopatia indotta da ossigeno (OIR), la sovraespressione di KBP ha attenuato l'angiogenesi retinica indotta dall'ipossia e la permeabilità vascolare (93).

Trombospondina (TSP)‑1. I TSP sono una famiglia di glicoproteine ​​​​leganti il ​​calcio che sono secrete dalla maggior parte dei tipi cellulari e partecipano a interazioni transitorie oa lungo termine con altri componenti della matrice extracellulare, denominate proteine ​​matricellulari. Il TSP‑1 è secreto principalmente dalle piastrine, dalle cellule endoteliali e dalle cellule tumorali ed è presente nel plasma e nella matrice extracellulare. Il TSP‑1 è considerato un regolatore dell'angiogenesi attraverso le interazioni con l'integrina v 3, MMP9, VEGF, FGF‑2, MMP‑2 e TIMP‑2 (94). A livello retinico, il TSP‑1 supporta la struttura cellulare dell'epitelio pigmentato retinico e inibisce l'adesione delle cellule endoteliali vascolari (95). Uno studio in vivo condotto su topi maschi Akita/plus carenti di TSP‑1 ha aggravato l'angiogenesi patologica della retinopatia diabetica (96).

Il TSP‑1 possiede specifici recettori di superficie cellulare, inclusi CD36 e CD47 (97). È stato dimostrato che il legame TSP‑1/CD36 attiva l'apoptosi inducendo p38 e Jun N‑terminal chinasi, e successivamente l'espressione della superficie cellulare di Fas‑L. La legatura di Fas da parte di Fas‑L ha stimolato una cascata di caspasi e, infine, la morte cellulare apoptotica (98). Il TSP‑1/CD47 è un importante fattore di mediazione della disfunzione microvascolare indotta da MWCNT, che interrompe il segnale •NO e migliora le interazioni leucocita-endoteliali (99).

Tirosina chinasi‑1 solubile simile a FMS (sFLT‑1). SFLT-1è una forma solubile di VEGFR‑1, che può legarsi con VEGF‑A, VEGF‑B ed è un potente antagonista del VEGF (100). La sovraespressione di sFLT‑1 nei podociti dei topi migliora la glomerulopatia diabetica e la proteinuria (100). La sovraespressione del virus adeno-associato trasdotto sFlt-1 nei topi db/db può diminuire l'albuminuria e migliorare il danno podocitario (101). Proteinuria indotta da sFlt‑1 mediata da adenovirus e proliferazione endoteliale glomerulare simile al deficit di VEGF‑A nei topi (102).

VASH-1.La vasohibina è un regolatore a feedback negativo dell'angiogenesi derivato dall'endotelio, che può essere indotto dal VEGF nelle cellule endoteliali (103). Alcuni residui di amminoacidi basici nel C-terminale di VASH-1 sono importanti per il legame dell'eparina e le sue attività anti-angiogeniche (104). La secrezione e l'attività antiangiogenica di VASH‑1 richiedono la coespressione di una piccola proteina legante la vasoibina (105). Il meccanismo può essere associato alla degradazione di HIF-1, che è mediata dalla prolilidrossilasi (106). VASH‑1 aumenta la tolleranza allo stress delle cellule endoteliali e ne promuove la sopravvivenza (107). Il knockout del gene VASH‑1 può indurre la senescenza delle cellule endoteliali, che sono soggette a morte a causa dello stress cellulare (108), mentre la sovraespressione di VASH‑1 rende le cellule endoteliali resistenti all'invecchiamento precoce e alla morte cellulare indotta dallo stress e aumenta l'espressione di superossido dismutasi 2 e sirtuina 1 (108). Il numero di cellule VASH‑1‑positive era positivamente associato all'area VEGFR‑2 positiva e alla formazione di una mezzaluna (109). La sovraespressione di VASH‑1 può migliorare significativamente l'ipertrofia glomerulare, la filtrazione glomerulare, la proteinuria e l'espansione dell'area endoteliale glomerulare nei topi diabetici (18). Il VASH‑1 umano ricombinante ha anche bloccato la fosforilazione del VEGFR‑2 indotta da glucosio elevato in modo dose-dipendente (18). Diabete di tipo I indotto da STZ, aumento della proteinuria, ipertrofia glomerulare, accumulo di matrice mesangiale e diminuzione della densità del diaframma nei topi eterozigoti VASH-1 (110). L'area positiva del CD31 glomerulare e l'espressione di VEGF‑A nelrenedi topi carenti eterozigoti VASH‑1 era maggiore rispetto ai topi diabetici wild-type (110). La VASH‑1 endogena può prevenire l'angiogenesi dei glomeruli diabetici e l'infiammazione, poiché l'effetto antinfiammatorio della VASH‑1 endogena è stato confermato anche in un modello di ostruzione ureterale unilaterale (111).

Metalloproteinasi della matrice (MMP). L'espressione di MMP‑7 è aumentata nei tessuti della biopsia renale di pazienti con nefropatia diabetica e i suoi livelli sono strettamente associati all'abbondanza di ‑catenina (112).Frammenti idrolitici di proteine ​​precursori(i) Endostatina. L'endostatina, un presunto fattore anti-angiogenico, è un frammento proteolitico di 20 kDa del collagene XVIII (113). In vitro, può inibire la proliferazione, la migrazione e la formazione di cateteri delle cellule endoteliali indotte dal VEGF (114). L'interazione tra endostatina e 5 1 integrina ha provocato l'inibizione

di FAK e la successiva inibizione di MAPK (115). L'endostatina inibisce il VEGF‑A glomerulare prodotto principalmente dai podociti nei topi diabetici (116). Nei topi diabetici di tipo I, l'endostatina ha inibito significativamente la proteinuria e le alterazioni istologiche (116). I livelli di endostatina circolante nei pazienti con nefropatia diabetica di tipo II sono elevati, il che suggerisce che l'endostatina può avere valore clinico come marker di rischio di nefropatia diabetica (117). Inoltre, l'endostatina può ridurre l'ipertrofia glomerulare, l'iperfiltrazione e la proteinuria nei topi diabetici indotti da STZ (116). L'endostatina inibisce anche significativamente l'espansione della matrice mesangiale, l'accumulo di matrice extracellulare, la proliferazione delle cellule endoteliali e l'infiltrazione di monociti/macrofagi (116). Il polipeptide anti-angiogenico dell'endostatina migliora le lesioni renali precoci in un modello di nefropatia diabetica di tipo I(116). I livelli di endostatina circolanti possono predire la progressione e la mortalità dimalattie renali, indipendentemente da stabilitomalattia renalemarcatori nei pazienti con diabete di tipo II (117).

Tumstatina.La tumstatina è derivata dalla catena del collagene 3 di tipo IV, che può inibire l'angiogenesi patologica inibendo la proliferazione delle cellule endoteliali (118), legandosi all'integrina V 3 delle cellule endoteliali (119). La tumstatina agisce come un inibitore specifico della sintesi proteica delle cellule endoteliali attraverso l'inibizione dell'attivazione di FAK, protein chinasi B (PKB/Akt), PI3‑chinasi e bersaglio della rapamicina nei mammiferi (120). I peptidi oncosoppressori hanno inibito significativamente la proteinuria e le alterazioni istologiche glomerulari nei topi diabetici e aumentato il numero di capillari glomerulari (121). L'iniezione di tustatina ha ridotto l'ipertrofia glomerulare, l'iperfiltrazione e la proteinuria nei topi diabetici indotti da STZ (121). Ha inoltre inibito l'aumento dei livelli di VEGF‑A e VEGFR‑2 inreniindotto dal diabete (121). A causa dell'elevata espressione dell'integrina V 3 nei podociti (122), il bersaglio principale della tumstatina potrebbe non essere le cellule endoteliali, ma i podociti.

Angiostatina/Kringle1‑4.L'angiostatina è un frammento protettivo del plasminogeno, che può inibire l'angiogenesi tumorale (123). L'angiostatina mediata da adenovirus può migliorare significativamente la proteinuria e l'ipertrofia glomerulare nei ratti diabetici di tipo I (124). In un modello di insufficienza renale cronica indotta da una nefrectomia subtotale, il trattamento con angiostatina ha ridotto il numero di capillari peritubulari e i livelli di ossido nitrico urinario (125). In vitro, l'angiostatina ha diminuito l'espressione sovraregolata di VEGF e TGF- nelle cellule mesangiali umane indotta da glucosio elevato e ha aumentato i livelli del fattore derivato dall'epitelio del pigmento, un inibitore endogeno del DN (124).

CISTANCHE MIGLIORA IL DOLORE RENALE/RENALE

Kringle5 (K5). K5 è il quinto dominio del plasminogeno umano associato all'angiostatina (K1‑4). Il suo peso molecolare è di soli 16 kDa ed è il frammento anti-angiogenico più attivo nel plasminogeno umano (126). In un modello di ratto indotto da OIR e STZ, K5 ha inibito la neovascolarizzazione retinica (127). Inoltre, è stato dimostrato che l'apoptosi delle cellule endoteliali indotta da K5 è mediata da un ciclo di feedback positivo che coinvolge VDAC1‑AKT‑GSK3 ‑VDAC1 (128), che ha provocato l'inibizione dell'angiogenesi.

Altri.Netrina‑1 e UNC5B hanno dimostrato di essere sovraregolati nei ratti indotti da STZ e la sovraregolazione di UNC5B ha contribuito in parte a migliorare l'angiogenesi nel DN (129). Gli inibitori della PDE5 esercitano effetti protettivi migliorando l'infiammazione perivascolare attraverso la modulazione di miR‑22 e BMP7 in un modello murino DN (130). La via di segnalazione Slit2/Robo1 è coinvolta nell'angiogenesi delle cellule endoteliali glomerulari in un ambiente simil-diabetico (131). L'inibitore della crescita dei neuriti-B svolge un ruolo importante nel rimodellamento vascolare, che protegge il sistema vascolare in un modello di DN (132). Angiogenesi vs. vasculogenesi. L'angiogenesi è il processo mediante il quale un minor numero di vasi sanguigni si ramifica e germoglia per formare vasi derivati. La vasculogenesi è il processo in cui le cellule endoteliali si differenziano dalle cellule progenitrici endoteliali per connettersi e formare un tubo, con conseguente formazione di nuovi vasi sanguigni.

Trattamento clinico e anti-angiogenicoLa diagnosi precoce di DN (stadio I DN) comprende l'ispessimento della membrana basale glomerulare e della membrana basale tubulare renale, mentre, dopo l'ispessimento glomerulare, la dilatazione delle cellule mesangiali è considerata di stadio II DN (133). L'espansione del mesangio porta ulteriormente alla perdita glomerulare combinata con l'accumulo di fibronectina e collagene di tipo IV, che porta anche alla sclerosi nodulare (stadio III DN) (133). L'aumento della secrezione di potassio e dei segnali di angiogenesi sono risposte renali precoci nel DN umano (134). Gli inibitori dell'enzima renina-angiotensina (come ACEI o ARB) devono essere somministrati il ​​prima possibile, poiché entrambi possono ridurre la pressione sanguigna sistemica e intraglomerulare inibendo l'azione dell'ASCII sul recettore dell'angiotensina II di tipo 1 (AT1) (1) . L'ACEI riduce la produzione di angiotensina II (135), mentre gli antagonisti AT1 bloccano il recettore AT1 (136). È stato riportato che la proteinuria e l'ipertensione sono complicazioni comuni (137). Nella glomerulopatia diabetica nodulare, ci sono canali mesangiali vascolari, che fungono da indicatori dei cambiamenti nella neovascolarizzazione e nel flusso sanguigno in questi glomeruli (138). Nilotinib cloridrato è un inibitore della tirosin-chinasi altamente potente che può inibire la progressione del DN attraverso la regolazione di una varietà di meccanismi (139).

È stato dimostrato che la promozione dell'anti-angiogenesi (in particolare tramite meccanismi anti-VEGF) può essere una strategia promettente per la gestione delle fasi iniziali del DN, sulla base di numerosi esperimenti sugli animali (1). Tuttavia, attualmente non ci sono trattamenti a base di anti-VEGF-A per i pazienti con DN. In alcuni studi, i pazienti con DN che hanno ricevuto un'iniezione intravitreale di inibitori del VEGF‑A hanno mostrato risultati contrastanti; questo èdanno renaleassociata a microangiopatia glomerulare, compreso l'ispessimento della parete capillare e della membrana basale glomerulare (140), o proteinuria in rapido peggioramento e diminuzionefunzione renale(141). Pertanto, le terapie che coinvolgono anti‑VEGF‑A nel DN dovrebbero innanzitutto mirare a mantenere i livelli fisiologici di VEGF‑A. In caso contrario, un'eccessiva inibizione del VEGF‑A può causare effetti collaterali dannosi. Recentemente, uno studio su pazienti con DN precoce ha mostrato che l'iniezione intravitreale di bevacizumab ha provocato un peggioramento della proteinuria efunzione renale, e questo è stato migliorato utilizzando ranibizumab, che aveva una potenza inferiore (13).

La famiglia delle vasohibine può partecipare all'espansione mesangiale mediando la segnalazione VEGFR2. Gli studi attuali indicano che la famiglia delle vasohibine può essere un promettente bersaglio terapeutico per ridurre l'eccessiva angiogenesi e la fibrosi renale nella DN, tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere la loro rilevanza e significato clinico.