La storia in evoluzione della nefropatia da apolipoproteina L1: la fine dell'inizio Ⅱ

Distribuzione geografica degli alleli APOL1

Le varianti APOL1 G1 e G2 probabilmente sono sorte nell'Africa occidentale dopo le migrazioni fuori dall'Africa 60,000 anni fa1,31 e si trovano quindi solo in individui con origini dell'Africa sub-sahariana. A livello regionale, gli alleli G1 e G2 sono prevalenti nell’Africa occidentale, con una prevalenza allelica combinata di oltre il 40% tra i principali gruppi etnici in Ghana e Nigeria13,32–34. Tuttavia, ildistribuzione delle frequenze allelicheè complesso e varia ampiamente tra le popolazioni etniche africane, anche all'interno della stessa regione geografica o paese, probabilmente a causa dell'endogamia attuale all'interno dei gruppi etnici e dei modelli migratori (Fig. 2).

Trypanosoma brucei (Tb) gambiense e Tb rhodesiense sono parassiti intracellulari che causano la tripanosomiasi umana africana (malattia del sonno africana). T.b. La rhodesiense è diffusa nell'Africa orientale e meridionale e causa la forma acuta della malattia, rappresentando il 2% di tutti i casi di tripanosomiasi. La forma cronica della malattia del sonno, causata da T. b. gambiense, è presente nell'Africa occidentale e centrale e rappresenta il 98% dei casi35,36 (Fig. 2). Trypanosoma brucei brucei è una sottospecie fisicamente indistinguibile dalle altre due sottospecie; infetta molti vertebrati, compresi bovini domestici e cavalli37, ma non l'uomo. Questa selettività dell’ospite è probabilmente il risultato della coevoluzione, con i primati e i tripanosomi che sviluppano ciascuno misure e contromisure per garantire la sopravvivenza. È noto da quasi un secolo che alcuni tripanosomi non possono infettare gli esseri umani poiché vengono lisati da un componente del siero umano normale, ora ritenuto associato a una sottoclasse di HDL38 umana.

NUOVA FORMULAZIONE A BASE DI ERBE PER IL TRATTAMENTO DELLA CKD

Figura 2|Distribuzione globale dei genotipi APOL1 ad alto rischio e aree endemiche di Trypanosoma brucei gambiense e Trypanosoma brucei rhodesiense. La prevalenza più elevata di genotipi APOL1 ad alto rischio, definiti come la presenza di due alleli a rischio (vale a dire G1/G1, G1/G2 o G2/G2), si registra nell'Africa occidentale, ma la presenza di genotipi ad alto rischio si riscontra in tutto il sub-Africa dell’Africa sahariana e tra quelli con origini africane nelle Americhe e altrove. I dati sulla frequenza allelica derivano da Nadkarni et al.4 e Limou et al.7) e da dati non pubblicati (CA Winkler, lavoro non pubblicato).

Nel 2003, i ricercatori hanno fatto l'osservazione fondamentale che APOL1 contribuisce alla lisi del tripanosoma attraverso l'azione dei fattori litici del tripanosoma39. Hanno anche identificato una T. b. gene rhodesiense che codifica per un SRA lisosomiale, che interagisce con il dominio C-terminale di APOL1 (Fig. 1a) e conferisce resistenza a T. b. lisi rhodesiense da parte di APOL1 in vitro39. Studi successivi hanno dimostrato che la massima attività anti-tripanosomica richiede l'assemblaggio di APOL1 con altri componenti40 presenti all'interno della particella HDL e che questo assemblaggio è necessario per proteggere gli esseri umani dall'infezione da Tb brucei e Tb evansi40,41. Le varianti missenso G1 e la delezione G2 si verificano all'interno del dominio di legame della proteina SRA e promuovono l'attività tripanolitica di APOL1 in vitro riducendo o prevenendo il legame SRA, rispettivamente, da parte di Tb rhode siense1,31. Tuttavia, nessuna delle due varianti ripristina l'attività tripanolitica contro Tbgambiense1.

NUOVE CISTANCHE ALLE ERBE PER IL TRATTAMENTO DELLA CKD

L’entità della protezione naturale contro la tripanosomiasi africana umana (HAT) fornita dalle proteine ​​varianti non è completamente compresa. Sebbene l'attività mallitica del tripanosoma sia stata attribuita alla proteina variante APOL1 G2 e, in misura minore, alla proteina variante G1, utilizzando test in vitro1, e la parassitemia ritardata sia stata dimostrata in topi transgenici che esprimono la variante APOL1 G131, gli effetti di questi le varianti sull'infezione naturale e lo sviluppo di HAT acuto e cronico causate rispettivamente da Tb rhodesiense e Tb gambiense non sono completamente comprese. I risultati degli studi caso-controllo provenienti dalle regioni endemiche HAT dell'Africa sub-sahariana indicano che la protezione trasmessa dalle varianti G1 e G2 è complessa (Fig. 1c). In uno studio caso-controllo, la variante G2 ha prevenuto l’infezione da Tb rhodesiense, endemica dell’Africa orientale, in linea con i risultati in vitro. Tuttavia, mentre G2 è stata associata allo sviluppo di HAT sintomatica nei soggetti infetti da Tb gambiense, endemica dell'Africa occidentale e centrale42, la variante G1 è stata associata alla parassitemia asintomatica di Tb gambiense ma in particolare non ha influenzato il rischio di infezione da Tb Rhode senso o Tb gambiense42. Questi effetti differenziali sono stati confermati da un secondo studio, che ha rilevato che la variante G2 era associata a un rischio più elevato di sviluppare HAT associato a Tb gambiense, mentre la variante G1 era associata a un rischio inferiore43 (Fig. 1c). Al contrario, uno studio del 2018 non ha osservato associazioni significative tra la presenza di alleli a rischio APOL1 e HAT in due popolazioni ugandesi, che erano esposte ad entrambe le specie tripanosomiche44. Questi studi suggeriscono che gli effetti sull’infezione da tripanosoma e sulla gravità dell’HAT possono differire a livello regionale a causa degli adattamenti locali da parte dell’ospite e del patogeno. La discordanza tra la distribuzione geografica delle frequenze alleliche e la sensibilità tripanosomiale solleva anche la possibilità di una fonte non ancora identificata di pressione selettiva che agisce su APOL1.

Pertanto, esiste una complessa interazione tra l’evoluzione di APOL1 e le infezioni da tripanosoma, e le pressioni selettive associate nell’Africa sub-sahariana sono probabilmente il fattore principale alla base dell’emergere degli alleli di rischio APOL1 e delle tossicità associate agli organi terminali osservate oggi nella pratica clinica

APOL1 e malattie renali

In seguito alla scoperta delle varianti APOL1, diversi studi hanno riportato forti associazioni tra le varianti di rischio APOL1 enefropatia, in particolare FSGS e HIVAN (odds ratio rispettivamente di 17 e 29 negli Stati Uniti (e 89 per HIVAN in Sud Africa)), ma anche con nefropatia falciforme e particolarimalattie renali immunomediate, inclusa la nefrite da lupus13,23,45–48. Nei pazienti con alcune forme di insufficienza renale cronica, la presenza di due alleli di rischio APOL1 era associata a una progressione più rapida della malattia e a un aumentorischio di insufficienza renale49. Altri studi hanno dimostrato che, sebbene siano pochi gli adulti altrimenti sani, di età giovane e di mezza età con due alleli a rischio APOL1, una velocità di filtrazione glomerulare stimata normale (eGFR) e una proteinuria assente o di basso gradosviluppare una malattia renaledurante la loro vita, alcuni di questi individui sviluppano una malattia renale incidente9,50,51. Questi risultati suggeriscono che è necessario un "secondo colpo" per avviare il danno renale negli individui con genotipi a rischio APOL152. I fattori considerati come secondi risultati includevano varianti genetiche oltre APOL1, fattori sistemici e fattori ambientali45,53,54. I fattori sistemici più accertati sono le infezioni virali (ad esempio l’HIV) e, più in generale, gli aumenti sistemici dei livelli di interferone. È ora evidente che l'APOL1 è espresso in modo interferone-dipendente55.

Negli ultimi due anni è stato osservato che lo stato allelico di rischio APOL1 modifica l'rischio di danno renaleassociato all'infezione da SARS-CoV-2. Casi di glomerulopatia collassante sono stati segnalati in individui con varianti di rischio APOL1 con COVID-19 e caratteristiche iperinfiammatorie, che riflettono potenzialmente uno stato ad alto contenuto di interferone56,57. Da notare, tuttavia, che un caso clinico ha descritto un paziente con glomerulopatia collassante correlata al COVID-19- nel contesto di un allele di rischio APOL158, suggerendo un potenziale effetto dominante o l'esistenza di un altro secondo colpo sconosciuto.

Gli studi degli ultimi anni lo hanno dimostratodestinatari di trapianto di renecon genotipo APOL1 i reni di donatori ad alto rischio hanno un eGFR inferiore al follow-up e una sopravvivenza dell'allotrapianto più scarsa15,59–61. Tuttavia, non è chiaro se la presenza di due alleli di rischio APOL1 nel ricevente del trapianto influisca sull'esito del rene trapiantato, poiché gli studi mostrano risultati contrastanti 62,63. Inoltre, i donatori di rene con due alleli di rischio APOL1 hanno un rischio maggiore di ridotta funzionalità renale in seguito alla donazione di rene, che può potenzialmente progredire fino a insufficienza renale, suggerendo che si dovrebbe prendere in considerazione la consulenza per informare i potenziali donatori di rene con varianti di rischio APOL1 sui rischi associati61 . Il caso più convincente per il test genetico dell'APOL1 attualmente in ambito clinico è quindi il trapianto di rene, in particolare per potenziali donatori viventi64,65. Uno studio in corso finanziato dagli NIH, lo studio APOL1 Long-term Kidney Transplantation Outcomes (APOLLO), ha lo scopo di determinare in modo prospettico i risultati nei donatori di rene viventi con origini africane e nei riceventi di reni da donatori viventi e deceduti da individui con origini africane, per migliorare definire l'effetto degli alleli di rischio APOL1 sugli esiti del trapianto e fornire dati con cui guidare pazienti e medici nel giudicare il rischio di trapianto per donatori viventi e riceventi66,67. Lo stato di rischio APOL1 è stato associato anche a malattia renale nei bambini, soprattutto nel contesto dell'infezione da HIV 68,69. I rapporti di due ampie coorti pediatriche - lo studio Chronic Kidney Disease in Children (CKiD) e lo studio Nephrotic Syndrome Study Network (NEPTUNE) - mostrano che i bambini con un genotipo ad alto rischio hanno una prevalenza più elevata di FSGS rispetto a quelli con un genotipo a basso rischio e che la malattia spesso segue un decorso aggressivo70. Ad oggi, non è stata identificata alcuna correlazione significativa tra i livelli plasmatici di APOL1 e la funzionalità renale, con la possibile eccezione di un trapianto di rene, come discusso di seguito71. Inoltre, studi su modelli murini di malattia renale associata ad APOL1- hanno dimostrato che l'espressione delle varianti di rischio di APOL1 nei podociti è associata a cambiamenti funzionali (albuminuria e azotemia), istomorfologici (cancellazione del processo del piede dei podociti e glomerulosclerosi) e caratteristici molecolari (espressione genica)72. Insieme all'esperienza nel trapianto di rene, questi risultati suggeriscono che l'APOL1 espressa dai reni è il principale fattore di danno renale piuttosto che l'APOL1 circolante nel plasma15,61.

Localizzazione di APOL1 nei reni.

Nel 2011, studi immunoistochimici hanno dimostrato la localizzazione di APOL1 nei podociti, nell'endotelio arteriolare e nell'epitelio tubulare prossimale nel tessuto renale di individui sani e pazienti con FSGS o HIVAN73. È interessante notare che, nonostante la conservazione dei marcatori dei podociti, un minor numero di podociti nei glomeruli di pazienti con FSGS e HIVAN esprimevano APOL1 rispetto ai podociti nei reni normali. D'altra parte, è stata osservata un'aumentata colorazione di APOL1 nel sistema vascolare dei reni malati, con espressione localizzata in un sottogruppo di cellule actina-positive del muscolo liscio, nella media delle arterie di medie dimensioni e nelle arteriole. I modelli di espressione erano simili sia nei casi di HIVAN che di FSGS, portando i ricercatori a proporre che la robusta espressione di APOL1 in specifiche cellule renali sia un marcatore della sintesi de novo di APOL1 nel tessuto renale e non una conseguenza della deposizione renale di APOL1 nel plasma.

La successiva valutazione di questa ipotesi da parte di altri ricercatori ha portato alla conclusione che l'APOL1 nelle cellule renali deriva sia dalla sintesi cellulare che dall'assorbimento dal plasma o dal filtrato glomerulare. Utilizzando la microscopia a immunofluorescenza indiretta del tessuto renale di individui sani, questi ricercatori hanno notato più proteine ​​APOL1 nei podociti e meno proteine ​​nelle cellule epiteliali tubulari. Studi di ibridazione in situ con fluorescenza hanno rivelato l'espressione dell'mRNA di APOL1 nei podociti, nelle cellule endoteliali e nei tubuli prossimali, confermando la produzione endogena di APOL1 in un insieme ristretto di cellule renali. Questi risultati sono coerenti con gli studi su linee cellulari derivate dal rene, in cui sia l'mRNA che la proteina APOL1 sono stati rilevati nelle cellule epiteliali del tubulo prossimale e nelle cellule endoteliali glomerulari, con un'espressione inferiore nei podociti. Inoltre, questi studi hanno dimostrato l'assorbimento della proteina APOL1 da parte dei podociti in coltura, ma non delle cellule endoteliali glomerulari in coltura e delle cellule tubulari prossimali74. Studi su modelli di pesce zebra transgenico hanno mostrato anche la co-localizzazione di APOL1 con marcatori di podociti e, in misura minore, con cellule endoteliali. Nei podociti, l'espressione di APOL1 era più marcata nel corpo dei podociti che nei processi del piede75. Insieme, questi dati dimostrano che la produzione di APOL1 avviene nel rene e può provocare lesioni locali

Livelli di APOL1 nel plasma.

Nonostante l’importanza dell’APOL1 espressa dai reni per il danno renale, la maggior parte dell’APOL1 è prodotta nel fegato e circola nel plasma. Diversi gruppi hanno valutato le implicazioni dell'APOL1 circolante e hanno dimostrato che i livelli non sono correlati al rischio di malattia renale, sottolineando il ruolo essenziale dell'APOL1 espresso dai reni nella malattia renale71,76,77. Uno studio più recente ha proposto che le varianti circolanti di APOL1 abbiano un ruolo immunomodulatore, associato al rigetto mediato dalle cellule T e alla perdita dell'allotrapianto censurata dalla morte63. Sono necessari ulteriori studi per stabilire il ruolo dei livelli circolatori di APOL1. Gli studi sul trapianto renale forniscono un contesto unico per distinguere tra gli effetti dell'espressione sistemica di APOL1 e l'espressione di APOL1 limitata ai reni.

Modelli di malattia renale associata ad APOL1-.

Il gene APOL1 è assente in tutti gli animali da esperimento utilizzati per creare modelli di disturbi umani e quindi lo sviluppo di modelli animali di disturbi associati ad APOL1- ha richiesto approcci transgenici. Diversi gruppi hanno sviluppato modelli murini transgenici di nefropatie APOL1. Topi con espressione podocita-specifica delle varianti APOL1 G2 sotto un promotore della nefrina non hanno dimostratomanifestazioni evidenti di malattia renalema avevano una densità di podociti inferiore rispetto ai topi transgenici APOL1 G0- a circa 6 mesi di età. Tuttavia, i topi transgenici APOL1 G2 e, in misura minore, i topi transgenici APOL1 G0, hanno mostrato un fenotipo simile alla preeclampsia correlata alla gravidanza78. Sono stati generati anche modelli murini transgenici con un'espressione podocita-specifica e tubulo-specifica delle isoforme APOL1 G0, G1 o G2 utilizzando un vettore plasmidico che esprime la proteina fluorescente verde potenziata (EGFP) inducibile dalla tetraciclina. Topi con un'espressione glomerulare di uno degli alleli a rischio APOL1, ma non della variante comune, hanno sviluppato proteinuria e glomerulosclerosi, con l'entità della glomerulosclerosi correlata al livello di espressione di APOL172. Al contrario, i topi con espressione tubulo-specifica di APOL1 non hanno mostrato anomalie renali, sottolineando l'importanza dell'espressione di APOL1 glomerulare, e in particolare dei podociti72. Anche i topi transgenici con espressione di APOL1 indotta dalla doxiciclina nei podociti hanno mostrato proteinuria e lesioni FSGS79.

Altri approcci allo studio della malattia renale APOL1 hanno coinvolto la consegna idrodinamica dell'mRNA di APOL1 umano ai topi. Utilizzando questa tecnica, i topi trattati con varianti di rischio APOL1 hanno mostrato più danni al fegato e ai reni rispetto a quelli con la variante APOL1 G031,41,80.

Sono stati utilizzati anche altri organismi modello. Il gene zAPOL1 nel pesce zebra è omologo al gene APOL1 umano75,81,82. Questo gene è essenziale per la normale funzione glomerulare nel pesce zebra, poiché la perdita di funzione è associata a un'alterazione dell'architettura glomerulare. Nel pesce zebra con delezione di zAPOL1, l'espressione della variante umana APOL1 G0 porta ad un miglioramento della funzione glomerulare, mentre l'espressione delle varianti G1 e G2 no82,83. Inoltre, l'espressione transgenica delle varianti G1 e G2 provoca sottili alterazioni nella struttura renale che sono evidenti solo alla microscopia elettronica; queste alterazioni non sono presenti nel pesce zebra transgenico APOL1-G0. Risultati simili sono stati riportati in studi sui nefrociti della Drosophila, che mostrano somiglianze funzionali e strutturali con i podociti. In queste cellule, l'espressione di due varianti APOL1 G1 e G2 provoca difetti nell'acidificazione intra-organello, portando all'ipertrofia cellulare e alla successiva morte84,85.

Associazioni di malattie APOL1 oltre il rene

Le varianti di rischio APOL1 possono essere associate a malattie diverse dalle malattie renali86, con alcune prove a sostegno di un'associazione con malattie cardiovascolari87, tra cui aterosclerosi88,89, ipertensione90,91, sindrome coronarica acuta e infarto miocardico88, ictus92 e insufficienza cardiaca93 ,94. Tuttavia, i dati riguardanti queste associazioni non sono coerenti. Sebbene alcuni studi abbiano riportato una mortalità cardiovascolare più elevata tra i pazienti con varianti di rischio APOL195, altri studi, inclusa una meta-analisi di 21.305 individui neri provenienti da otto coorti, non supportano una forte correlazione tra varianti di rischio APOL1 e malattie cardiovascolari51,93,96–98 .

Possono esistere anche associazioni tra le varianti di rischio APOL1 e la preeclampsia, una complicanza della gravidanza più comune nelle popolazioni di discendenza dell'Africa sub-sahariana rispetto ad altre popolazioni99. Uno studio 2018 ha riportato che, sebbene il genotipo materno a rischio APOL1 non fosse associato a preeclampsia, le madri di feti con due alleli a rischio APOL1 avevano un rischio più elevato di preeclampsia rispetto alle madri di feti con alleli a basso rischio14, con un odds ratio di 1.8. Questa scoperta è stata confermata ed estesa in un secondo studio, che ha anche scoperto che la mancata corrispondenza allelica APOL1 tra feto e madre era associata a un rischio di preeclampsia aumentato di quasi tre volte100. Tuttavia, come descritto in precedenza, uno studio su topi transgenici APOL1 ha mostrato che un fenotipo simile all'eclampsia è associato all'allele di rischio G2 e anche inaspettatamente al genotipo G0; l'effetto dell'allele di rischio G1 non è stato studiato78. La comparsa di un fenotipo preeclampsia in madri prive di un gene ortologo APOL1 può essere dovuta all'espressione del transgene APOL1 fetale nella placenta, con conseguente incompatibilità feto-materna, o alla tossicità generale di alti livelli di proteina APOL1, indipendentemente dalla genotipo. Anche altri studi hanno dimostrato un'associazione del genotipo APOL1 con la sepsi negli adulti neri101,102. Il meccanismo di questo effetto rimane oscuro e merita ulteriore attenzione.

Meccanismi di danno cellulare

Sono stati proposti vari meccanismi di tossicità cellulare mediata da APOL1- che potrebbero essere alla base dell'associazione tra le varianti di rischio di APOL1 e la malattia renale. Molti di questi sono descritti di seguito (Fig. 3; Tabella 1).

APOL1 e disfunzione lisosomiale.

Nel 2007, i ricercatori hanno dimostrato che APOL1 uccide i tripanosomi formando pori nella membrana lisosomiale del tripanosoma, verso la quale APOL1 transita dopo l'assorbimento nel parassita103. Usando l'endocitosi, il parassita cattura APOL1 in complesso con HDL, da cui ottiene lipidi e ferro20. La struttura del dominio di indirizzamento alla membrana sensibile al pH di APOL1 contiene una regione a forcina che collega due eliche. Questo elemento strutturale subisce un cambiamento conformazionale nell'ambiente acido del lisosoma, che consente l'inserimento di APOL1 nella membrana del lisosoma e l'attivazione del dominio che forma i pori APOL1. La formazione di pori mediata da APOL1- distrugge la membrana lisosomiale, innescando un afflusso incontrollato di ioni dal citoplasma al lisosoma. Questo processo porta al rigonfiamento osmotico del lisosoma e all'eventuale morte del tripanosoma25,104,105.

Nel 2003, in APOL1 è stato identificato un dominio carbossiterminale-elicoidale, che interagisce con l'amminoterminale di SRA in T. b. rhodesiense(Fig. 1a). Come descritto in precedenza, questo dominio SRA conferisce resistenza ad APOL1, eludendo le difese dell'ospite e consentendo al tripanosoma di causare malattie umane39. Uno studio successivo ha dimostrato che l'interazione con SRA ha alterato il traffico intracellulare di APOL1, determinando la sua localizzazione nelle vescicole citoplasmatiche contenenti SRA invece che nei lisosomi, inibendo così la tossicità della membrana nel parassita106. Ulteriori studi sull'elica C-terminale di APOL1 hanno confermato che l'interazione del dominio SRA con questa regione di APOL1 inibisce la tossicità di APOL1 prevenendo l'attività di formazione dei pori, proteggendo così il tripanosoma107.

Da notare che APOL1 provoca disfunzione lisosomiale nelle cellule renali umane in coltura e nei parassiti. Le varianti APOL1 G1 e G2 diminuiscono il numero di lisosomi nei podociti, con conseguente perdita di enzimi lisosomiali nel citoplasma108. La sovraespressione delle varianti di rischio APOL1 nei podociti in coltura è associata al rigonfiamento lisosomiale dei podociti; Anche la disfunzione somale potrebbe verificarsi attraverso la downregulation funzionale del bersaglio meccanicistico della rapamicina (mTOR)109.

Tabella 1|Possibili meccanismi di lesione glomerulare associata ad APOL1-

passaggio della calceina, una molecola carica negativamente di 623Da a pH neutro. È stato scoperto che l'attività del canale APOL1 ha tre requisiti che consentono ad APOL1 di associarsi con vescicole che formano pori: basso pH, presenza di fosfolipidi caricati negativamente nelle membrane delle vescicole e bassa forza ionica108.

In accordo con questi risultati, uno studio del 2005 ha riportato che APOL1 forma distinti pori anione-selettivi nelle membrane vescicolari unilamellari, promuovendo così l'afflusso di cloruro. I ricercatori hanno ipotizzato che l'ingresso passivo del cloruro attraverso i canali anione-selettivi sia facilitato dall'afflusso iniziale di sodio extracellulare lungo il suo gradiente di concentrazione. Lo squilibrio osmotico risultante porta all'ingresso passivo di acqua nella cellula, che favorisce il rigonfiamento cellulare e la lisi del tripanosoma111.

Tuttavia, uno studio del 2015 ha riportato risultati piuttosto diversi, dimostrando che la lisi del tripanosoma mediata da APOL1- richiede un pH acido per i primi passaggi, in cui APOL1 interagisce e si inserisce nei doppi strati lipidici vacuolari. I ricercatori hanno riferito che APOL1 viene successivamente trasportato verso la membrana plasmatica, dove è esposto a un pH non acido, consentendo ad APOL1 di aprire canali cationici non selettivi sensibili al pH, dimensionando dipolare la membrana del tripanosoma e uccidendo l'anosoma di viaggio112. Una pubblicazione successiva ha supportato la natura cation-selettiva di questi canali ionici dimostrando che le cellule di mammifero che esprimono varianti di rischio APOL1 hanno una maggiore permeabilità cationica non selettiva e promuovono un efflusso netto di potassio intracellulare attraverso le membrane plasmatiche113. Più recentemente, è stato notato che una popolazione di canali cationici della membrana plasmatica per sodio e calcio è espressa selettivamente nelle cellule HEK293 che esprimono varianti di rischio APOL1114.

Questi risultati contraddittori possono essere spiegati con il suggerimento che la selettività del canale ionico APOL1 sia pH-commutabile. A pH 5, APOL1 può promuovere la permeabilità al cloruro attraverso canali anionici; a pH neutro facilita la permeabilità cationica (potassio), mentre non ha quasi alcuna attività di canale in un ambiente basico. La permeabilità ad entrambi gli ioni richiede fosfolipidi caricati negativamente per la massima attività. Inoltre, i canali del potassio richiedono ioni calcio per il corretto funzionamento. Questa permeabilità ionoselettiva pH-cambiabile può spiegare l'attività del canale anionico e cationico precedentemente riportata per APOL1 rispettivamente negli ambienti intracellulari e di membrana plasmatica, poiché le differenze potrebbero essere dovute a differenze di pH nei vari compartimenti intracellulari in particolari condizioni sperimentali115.