ОЛИГОПЕПТИД №22 — Для оздоровления и лечения болезней почек

Предназначен для улучшения функционального состояния почек при хронической болезни почек и продления до диализного периода.

Болезни почек занимают сегодня особое место в ряду хронических неинфекционных заболеваний. Они широко распространены на ранней стадии протекают бессимптомно, из-за чего пациенты не обращаются к врачам за лечением, быстро прогрессируют и способствуют резкому снижению качества жизни, а в терминальной стадии к необходимости применения дорогостоящих методов заместительной терапии – диализа и пересадки почки. Большинство заболеваний почек поражают нефроны – структурно-функциональные единицы органа. Поврежденные нефроны, в свою очередь, перестают справляться с очищением организма и выведением из него отходов жизнедеятельности. Причиной возникновения почечной недостаточности называют генетическую предрасположенность, травмы, а также прием большого количества лекарственных препаратов.

По официальным данным, 10-12 процентов мирового населения имеют хронические заболевания почек. В России ситуация похожая: по статистике Минздрава, около 15 миллионов человек, или каждый девятый, страдают от почечной недостаточности.

Диагноз «хроническое» ставят, когда повреждение почек, снижающее функционал этого органа, длится 3 и более месяцев.

Комплекс №22 стимулирует регенерацию поврежденных почечных структур, как клубочков, так и, особенно, канальцев. При хронической болезни почек выраженность прогрессии заболевания также определяется не столько агрессивностью повреждающего фактора, но и активностью регенерации компонентов нефрона.

Пептидный пул комплекса №22 влияет на клеточную физиологию повреждения и восстановления почек.

Критическим фактором для восстановления тканей почек является белок GPNMB. Пептидный пул комплекса №22 активирует этот белок, а также ряд других факторов, участвующих в восстановлении тканей почек.

Две альтернативные стратегии борьбы с нефропатиями, острым и хроническим повреждением почек, заключаются в блокировке каскадов, которые собственно и приводят к патологии или активации механизмов восстановления тканей и всего органа на клеточном уровне. Первая стратегия имеет своей целью остановить процессы деструкции тканей органа (апоптотические, некротические и аутошизисные изменения) и предотвратить воспаление (являющееся следствием некротической и аутошизисной гибели клеток). Это возможно благодаря тому, что апоптоз и некроз принципиально запрограммированные варианты гибели клеток, а аутошизис часто связан с энергетической катастрофой, которая также может быть предотвращена каскадным воздействием. Вторая стратегия предполагает устранение последствий обширной и разнообразной гибели клеток и это касается не только восстановления клеточности, но и в проявлении иммунной реакции на деструкцию тканей.

Применение первой стратегии в клинической практике далеко не всегда может быть эффективным, так как пациент обращается к клиницистам тогда, когда патологические процессы уже запущены, а фенотипические изменения уже проявляются в полной мере. С другой стороны, вторая стратегия устраняет недостатки первой. Несмотря на то, что такая стратегия уже показала свою эффективность в реальных экспериментах на протяжении последних десяти лет, ее развитие затруднялось отсутствием молекулярно-клеточных данных, необходимых для разработки или выбора таргетных препаратов. С течением времени интерес к молекулярной медицине восстановления почек возрастал и, помимо этого, значительный прогресс был достигнут в понимании физиологии клетки от многоликости и сложности феномена клеточной гибели и до структуры и участников тонких молекулярных каскадов, управляющих различными функциями клеток.

Гибель клеток и повреждение почек. Термин «некроз» появился в 1665 году и в течение более трех столетий считался единственной формой гибели клеток, хотя отдельные исследователи и обращали внимание на ограниченность такого взгляда. В 1972 году был введен термин «апоптоз» при описании особенностей гибели клеток. С этого момента количество терминологических вариантов клеточной гибели возрастало и сегодня достигает более чем 20. Как показывают ряд работ, большая часть из них описывает развитие одних и тех же процессов в разное время или «в среднем» в совокупности большого количества клеток. Но, даже не отсутствие единой терминологии сдерживало развитие стратегий нормализации регенерации тканей. Основная проблема заключалась в слишком большом внимании, уделяемом вопросам каскадного контроля гибели клеток при некотором игнорировании процессов и каскадов, устраняющих ее последствия. С точки зрения терапии огромный массив проведенных исследований все же имеет смысл: сегодня стало понятно, что некротические изменения (вторичный некроз) – это нормальный фенотип позднего апоптоза, связанный с дисфункцией утилизации клеточного дебриса; что первичный некроз- это тоже запрограммированная клеточная гибель, но управляемая не апоптотическими каскадами: что неуправляемая деструкция клетки является отдельным видом ее гибели, названным аутошизисом; что даже тяжелые для клетки нарушения работы (например, после обработки ингибитором синтеза белка циклогексимидом) могут вообще не приводить к гибели клеток, если каскады апоптоза и некроза заблокировать. А, значит, по крайней мере, теоретически прогрессирование повреждения почек можно ограничить. И хотя такая тактика пока может сопровождаться очевидными побочными эффектами в случаях, когда происходит массированная гибель клеток, этот риск может быть оправдан предотвращением гораздо более тяжелых последствий, связанных с быстрым и массированным разрушением клеток.

Одна из важнейших причин чрезвычайно быстрой и неконтролируемой гибели клеток почек – это окислительный взрыв, вызываемый замыканием мощных прооксидантных контуров из-за особенностей физиологии почек, локальной инфильтрацией иммунных клеток – генераторов активных форм кислорода или аномального сигнального профиля организма (например, из-за нарушений в работе ангиотензиновой системы и систем противодействия замыканию контура NOX/XOR. Независимо от причин и конкретного пути развития окислительного стресса и окислительного взрыва, последствия оказываются едиными; клетка погибает в результате аутошизиса, вызванного окислительным разрушением клеточных мембран, либо в результате массивных окислительных повреждений ДНК происходит гиперактивация PARP-I-зависимого репаративного каскада, вызывающего истощение пула NAD+, последующее истощение пула АТФ, необратимое нарушение энергетического обмена и некроз. Происходящие при этом процессы можно условно разделить на несколько последовательных этапов.

Во-первых, в процессе работы PARP-I активирует NF-карра В, экспрессирующий NOX и, тем самым, усугубляющий окислительный стресс, так как при активации PARP-I-зависимой репарации значительно возрастает нагрузка на XOR, и в таком случае замыкается истинный контур NOX/XOR. Повышение активности NF-kappa В также приводит к гиперпродукции провоспалительных цитокинов, индукции экспрессии NO32, вызывающей митохондриальную дисфункцию.

Во-вторых, сопровождающее активацию PARP-I иNF-kappa В повышение продукции цитокинов, адгезинов и монооксидов азота приводит к инфильтрации ткани иммунными клетками, в том числе нейтрофилами, что пространственно расширяет область, находящуюся в состоянии окислительного стресса.

В-третьих, распространение окислительного стресса и даже само по себе прооксидантное смещение окислительного статуса клеток, окружающих первичный локус окислительного взрыва, приводит к активации в них аутофагии, обуславливающей деградацию белка CAV1. Последний является ингибитором NO32, что способствует центробежному распространению нарушения работы митохондрий от первичного очага, и эти энергетические последствия далее скажутся на восстановлении ткани, как будет описано ниже. Кроме того, сопровождающие деструкцию CAV1-процессы приводят к постепенному распространению активации NF-kappa B, повышая интенсивность иммунной инфильтрации пораженной зоны.

В-четвертых, при ишемии и гипоксически-реоксигенационном окислительном стрессе в почках обнаруживается повышенная активность киназы GCK3B. С одной стороны, эта киназа – проапоптотический и пронекротический фактор прямого действия (активатор проапоптотического белка ВАХ, дестабилизатор антиапоптотического белка MCL1), активация которого приводит к митохондриальной дисфункции (через ВАХ). Кроме того, GSK3B-супрессор антиоксидантных и защитных каскадов NFE21.2и AP-1 и активатор NF-kappa B. Такие GSK3B-зависимые события чрезвычайно опасны уже для целого органа, они же представляют и одну из наиболее удобных терапевтических мишеней: GSK3B и BAX являются интеграторами, зависящими, помимо активации GSK3B, как минимум, от активности Akt: при сохранении функционированияAktGSK3B блокируется. Отметим только, что такие отношения Akt и GSK3B транзиентны: при инициации стресса Akt сдерживает работу GSK3B, но затем блок снимается, возможно, благодаря контуру отрицательных обратных связей против Akt, но, возможно и благодаря стабильной отдельной системе отсрочки ответа GSK3B.

В-пятых, ишемия/реперфузия вызывает деградацию антиапоптического белка BCL2, ингибитора BAX, с образованием BAX-подобного фермента (эти белки гомологичны). В корковом слое почек это приводит к 20-кратному повышению соотношения BAX: BCL2, то есть четному апоптотическому сигналу. Таким образом, там, где в почках нарушения не приводят к некрозу, они могут приводить или приводят к повышению интенсивности апоптоза. Повышение частоты апоптоза ведет к нарушению микроциркуляции, усугублению ишемии, активации слущивания эпителиальных клеток в просвет канальцев. Этот фактор, как и массированная митохондриальная дисфункция клеток почек, вносит существенный вклад в дальнейшее события, связанные с восстановлением тканей.

Происходящие процессы, их следствия оказались предсказуемыми благодаря развитию интерактомики, и приведенная выше патологическая прогрессия подтверждается экспериментальными и клиническими данными, например, при поражении почек.

Поражение почек – распространенная патология, ассоциированная с высокой смертностью пациентов. Ряд авторов продемонстрировали, что ишемически-реперфузионное повреждение почек сопровождается некрозом тканей, а в оставшихся живых клетках в течение нескольких дней после реперфузии сохраняется нарушение митохондриальной функции. Показано, что блокировка некроза – перспективная стратегия для лечения ишемического повреждения почек. Установлено, что активация биогенеза митохондрий агонистом SIRT1 пептидным пулом комплекса №22 ускоряла восстановление тканей и функционирования органа, также показано, что индукция SIRT1 агонистом пептидным пулом комплекса №22 снижает частоту апоптоза после ишемически-реперфузионного повреждения почек.

Развивающиеся при поражениях почек нарушения могут приводить к изменению проницаемости сосудов, образованию микротромбов и развитию вторичных ишемических явлений, дальнейшему снижению энергетической емкости клеток и, соответственно, последующему вторичному (по возникновению) некрозу.

Практическая сложность и важность данной проблемы заключается в том, что прогрессирующий некроз и аутошизис ухудшают состояние органа и прогноз. Причина в том, что эти два варианта гибели клеток – это мощное провоспалительное явление, так как при них происходит выброс в интерстиций и кровоток «сигналов опасности – белков теплового шока, мочевой кислоты, АТФ, ДНК и ядерных белков, вместе активирующих иммунную систему, которая далее вызовет еще более тяжелые повреждения тканей. Подтверждения этому получены при изучении иммунных нефропатий: описаны гломерулонекроз при волчаночном нефрите 3-го и 4-го классов; некроз при IgA-нефропатии 3-го и 4-го классов; гломерулярный фибриноидный некроз при антигломерулярно-базально-мембранном нефрите; фибриноидный некроз при олигоиммунном гломерулонефрите; некроз при мембранной гломерулопатии. При этих состояниях первичным триггером некроза могут быть, в дополнение к окислительному взрыву, секреция цитокинов и активация комплемента. Механизм такого запуска некроза заключается в аутоиммунном повреждении тканей из-за отложения иммунных комплексов в почках или атаки клеток почек аутоантителами с последующей активацией системы комплемента.

Так как механизмов и путей, по которым развиваются апоптоз, некроз иаутошизис много, и их мощность очень велика, то способы нормализации состояния почек, основанные на блокировке гибели клеток, будут лишь частично эффективны, и тогда компенсаторным методом лечения должна стать терапия регенерации ткани, которую обеспечивает комплекс №22.

Комплекс №22 обеспечивает восстановление почек на уровне клетки.

Как было показано в исследованиях последних лет в восстановлении тканей почек принимают участие прилежащие к органу повреждения эпителиальные клетки, а также макрофаги. При этом последние участвуют не только как утилизаторы дебриса, но и как паракринные сигнализаторы, поддерживающие регенерацию тканей.

Авторы выявили, что критическим фактором для восстановления тканей почек является белок GPNMB, который активируют пептиды комплекса №22.

GPNMB – трансмембранный белок, изначально обнаруженный в пигментных клетках сетчатки, затем в дендритных клетках, а потом и в перитонеальных макрофагах. Авторы установили, что GPNMB регулирует деградацию фагосом с клеточным дебрисом посредством привлечения к ним макроаутофагической машинерии (эта работа стала первым свидетельством взаимодействия аутофагии, фагоцитоза и эндоцитоза). Причем эта активность GPNMB не ограничивается макрофагами, она характерна и для эпителиальных клеток участков повреждения, которое также повышают экспрессию фагоцитарных рецепторов и в итоге становится «полупрофессиональными» фагоцитами. Немаловажно то, что эпителиоциты способны значительно активировать свою экспрессию GPNMB. В связи с этим подчеркивается важность не только «привычных» утилизаторов дебриса – макрофагов, но и эпителиоцитов, продолжающих функционировать в зоне повреждения ткани. В том числе, именно эти клетки ответственны за очищение просвета канальцев.

Чрезвычайно важно, что для фагоцитирующих макрофагов необходима достаточная активность аутофагических каскадов, приводимых к фагосомам GPNMB, так как в противном случае макрофаги могут преждевременно гибнуть, следствием чего являются аномальный выброс цитокинов и нарушенная презентация антигенов, то есть иммуноопосредованные события.

Однако, хотя GPNMB и является лимитирующим фактором нормального восстановления тканей поврежденных почек, который в данном случае стал новой терапевтической мишенью комплекса №22, для обеспечения его функции необходима адекватная скоординированная работа клеточных компонентов, ответственных за формирование эндосом.

Эндосомы являются производными транс-Гольджи-сети, направление которой к различным сторонам поляризованной клеточной мембраны, от нее или внутри клетки определяется активностью адаптерных белковых комплексов, которые регулируются пептидами комплекса №22. Адаптерные белковые комплексы – компоненты клатриновых везикул. Каждый из шести адаптерных белковых комплексов человека включает в свой состав одну специфическую субъединицу: одну из пяти специфических субъединиц, привлекающих клатрин; одну из шести средних субъединиц, распознающих сортировочные сигналы; одну из четырех малых субъединиц, стабилизирующих тетрамерный комплекс. GPNMB содержит эндосомальный сортировочный сигнальный мотив, и характер его передвижений указывает на участие в его сортировке адаптерного белкового комплекса АР-1А, регулируемого пептидами. Один из центральных механизмов регуляции АР-1А обеспечивается через его фосфорилирование и дефосфорилирование. Фосфатаза РР2А, ингибиторный для GSK3B белок, дефосфорилирует АР-1А и тем самым позволяет ему начать сборку клатрина. Фосфорилированиепо некоторым аминокислотным остаткам не препятствует сборке клатрина, а повышает аффинность к сортировочным сигналам. Аномалии в работе АР-1А приводят к четкому фенотипическому эффекту: невозможности нормального формирования эндосом. С точки зрения молекулярной медицины это значит, что нарушение функции АР-1А приведут к невозможности сборки им GPNMB-содержащих эндосом и блокировке регенерации ткани. Пептидный пул комплекса №22 положительно влияет на сигнальные особенности работы АР-1А, а конкретно – на его зависимость от РР2А и сопряженность последней с GSR3B, которая, как было показано выше, сама представляет угрозу не только для восстановления тканей, но и для выживших клеток в принципе. Как было показано выше, активность GSK3B при повреждении почек повышается, из-за этого повышается частота апоптоза, а это снижает регенеративную емкость тканей. Развивающаяся митохондриальнаядисфункция, в том числе из-за работы GSK3B, оказывается одним из решающих факторов отсрочки регенерации, так как она сопряжена не только с низкой энергоэффективностью клеток, но и повышенной генерацией активных форм кислорода. Активные формы кислорода при этом очень мощные ингибиторы каталитической субъединицы РР2А. следовательно, прооксидантные смещения окислительного статуса, сохраняющиеся в почках уже после произошедших нарушений, не только несут угрозу для выживших клеток, но и замедляют регенерацию из-за замедления работы эндосомального аппарата. В связи с этим остановка контуров окислительного стресса и нормализация работы РР2А выглядит перспективными способами повышения регенеративной емкости почек.

Таким образом, система регенерации тканей, утилизации дебриса выглядит действительно перспективной терапевтической мишенью при остром и хроническом повреждении почек, сопровождающимся некрозом и аутошизисом. На сегодняшний день накоплено большое количество данных, позволивших разработать комплекс №22, как адекватную стратегию для нормализации и активации регенерации тканей почек, несмотря на очевидную сложность, взаимосвязанность и многофункцинальность каскадов, способствующих и противодействующих регенерации тканей. Изучение молекулярных каскадов уже сегодня позволяет выбрать потенциальные мишени на разных уровнях процесса регенерации, а также предвидеть и минимизировать риски воздействия на эти мишени как локально, так и для всего органа в целом.

Острое и хроническое поражение почек, одна из опасных и часто встречающихся нефропатий, развивается за счет гибели клеток путем апоптоза, некроза и аутошизиса. Исследования последних лет показывают, что блокировка клеточной гибели – перспективная стратегия борьбы с поражениями почек. Ее значительным ограничением является естественная практическая невозможность начала терапии до того, как манифестация заболевания заставит пациента обратиться к клиницисту – а в этот момент гибель клеток уже произошла. Решением этой проблемы может стать стратегия нормализации и ускорения регенерации тканей почек за счет воздействия на каскады, отвечающие за фагоцитоз, формирование эндосом, аутофагию. Технически эта задача сложна, но она становится решаемой, благодаря современным достижениям системной биологии.