Захворювання нирокспричиняє значні страждання та передчасну смерть у всьому світі. Оскільки не існує ліків від ниркової недостатності та обмежені можливості лікування, існує нагальна потреба в розробці ефективних фармакологічних заходів для уповільнення або запобігання прогресуванню захворювання нирок.

В огляді Кірсті М. Руні, Адріан С. Вулф і Сьюзен Дж. Кімбер розглядають доцільність використання людининиркова тканина, отримана з плюрипотентних стовбурових клітинабо органоїди для моделюванняспадкові захворювання нирок. Значних успіхів досягнуто в моделюванніспадкові захворювання ниркових канальців(наприклад, цистиноз),полікістоз нирок, імедулярно-кістозна хвороба нирок. Органоїдні моделі також використовувалися для тестування нових методів лікування, які покращують аномальну клітинну біологію. Незважаючи на незрілість розвитку клубочків в органоїдах, досягнуто певного прогресу в моделюванні вроджених захворювань клубочків. Меншого прогресу було досягнуто в моделюванні структурних вад розвитку нирок, ймовірно, через те, що повністю зрілі ниркові одиниці, що походять із мезенхіми задньої нирки, збиральні протоки, що походять із бруньок сечоводів, і значні популяції стромальних клітин не можуть бути створені одночасно в одному сценарії. Ключове повідомлення: вони передбачають значний прогрес у цій галузі, якщо органоїди зможуть генерувати повні клітинні лінії та якщо компоненти нирок відображатимуть ключові фізіологічні функції (наприклад, клубочкова фільтрація). Майбутня економічна ескалація генерації відтворюваних органоїдів сприятиме більш широкому дослідницькому застосуванню, включаючи потенційне терапевтичне застосування цих технологій на основі стовбурових клітин.

Натисніть тут, щоб отриматипереваги Cistancheіщо таке Cistanche tubulosa

Термінальна стадія ниркової недостатності(ESRD) вражає мільйони людей у ​​всьому світі. Оскільки діаліз і трансплантація є дорогими, життєво необхідними методами лікування, доступними не в кожній країні, існує нагальна потреба в пошуку нових способів лікування первинної хвороби нирок. Ще кілька років тому дослідники обмежувалися вивченням наступного: клітинні лінії (мезангіальні, тубулярні та подоцити), вирощені з природних людських нирок; миші-мутанти; і експериментальні тварини, які зазнали таких ушкоджень, як нефротоксини, змінений раціон, ішемія нирок або обструкція потоку сечі. Хоча ці дослідження дали значне розуміння, іншою стратегією є створення хворих нирок людини в лабораторії. Потім ці моделі можна використовувати для вивчення патобіології та як тестовий стенд для визначення нових методів лікування.

Плюрипотентна стовбурова клітина людиниТехнологія (hPSC) пропонує можливість досягти цього ідеалу, і ми розглядаємо тут ступінь, до якого так звані «органи нирок», тобто розвиток ниркоподібних тканин, отриманих із hPSC, можуть імітувати певні спадкові захворювання нирок. hPSCs мають здатність до необмеженої самовідтворення, а також можуть диференціюватися в 3 основні шари тканини, що знаходяться в ембріоні (мезодерма, ентодерма та ектодерма), а потім диференціюватися в конкретні типи клітин, які зустрічаються в зрілому організмі. Виникли два основних джерела гемопоетичних стовбурових клітин:ембріональні стовбурові клітини(ESC) і, нещодавно,індуковані плюрипотентні стовбурові клітини(iPSCs). ЕСК людини отримують із ранніх ембріонів людини, отриманих шляхом запліднення in vitro: ці ембріони зазвичай є зайвими і не використовуються для ініціації вагітності. hiPSC створюються шляхом перепрограмування дорослих клітин, наприклад клітин, зібраних із зразків крові або біопсії шкіри.

Переваги Cistanche tubulosa

Етіологія вроджених вад нирок

Вади розвитку ниркових шляхів (тобто нирки та/або уретри) становлять приблизно одну третину всіх вроджених вад розвитку. Крім того, близько половини дітей і чверті молодих людей з ESRD народжуються з аномальною структурою нирок. Найважчим пороком розвитку є агенезія нирки, при якій нирка не формується в ембріональному періоді. Наступною за тяжкістю є гіпоплазія нирки, при якій нирка починає формуватися, але містить незрілу та метапластичну тканину. Найлегшим анатомічним дефектом є гіпоплазія нирки, коли в органі міститься менше клубочків, ніж у нормі, що схиляє людину до гіпертонії та порушення функції нирок у подальшому житті.

В інших маленьких дітей із ESRD нирки здаються анатомічно недоторканими, але кінцева диференціація певних типів клітин не вдається. Приклади включають вроджений нефротичний синдром, при якому подоцити не дозрівають, і ранню тубулопатію, при якій кінцева диференціація ниркових канальців або збірних проток є неповною.

Відомо, що деякі з цих розладів спричинені мутаціями в специфічних генах, які експресуються під час нормального розвитку та диференціювання нирок. Хоча ймовірно, що всі люди, народжені з аномальними нирками, будуть мати мутації, дослідження популяцій пацієнтів виявили переконливі варіанти патогенних генів лише у меншості осіб. Експериментальні дослідження в епідеміології людини та гризунів показали, що цілий ряд екологічних порушень може перешкоджати розвитку нирок, включаючи зміни в дієті матері, плацентарну недостатність, що призводить до гіпоксії, і тератогенні агенти, такі як ретиноїди та інгібітори ангіотензину. Чи є ці шкідливі ефекти опосередкованими прямою токсичністю чи більш тонкими механізмами (наприклад, впливом на епігенетичну регуляцію), ще належить визначити.

Досі технологія органоїдів нирок людини не використовувалася для моделювання збурень навколишнього середовища, що було б цікавим напрямком для майбутніх досліджень.

Екстракт цисатнче

Лікування вроджених вад нирок

У деяких випадках лікування не потрібно. Невелика проблема сечовипускання по сечоводу і уретрі зникає, коли дитина підростає. Навіть якщо одна з нирок відсутня або пошкоджена, лікування не потрібно. Навіть з частковою функцією нирок або однією ниркою ви можете жити здоровим життям.Екстракт цистанхи трубчастоївикористовується в повсякденному житті для покращення функції нирок.Фенілетаноїдні глікозиди, вербаскозид,іЕхінакозидвЦистанка трубчастаможе збільшити рівень доданої вартості клітин нирок до 8-10 разів і пригнічувати апоптоз, а також покращувати відновлення пошкоджених клітин нирок.

В інших випадках для підтримки здоров’я може знадобитися лікування, починаючи від медикаментів і закінчуючи хірургічним втручанням.

1. При виявленні міхурово-сечовідного рефлюксу лікування може включати:

Антибіотики для запобігання інфекціям сечовивідних шляхів, де тиск сечі тече, що інакше може поширитися на нирки та кров, щоб відновити з’єднання сечоводу з сечовим міхуром, хірургічне втручання для створення отвору, який закривається, коли сечовий міхур наповнений, або інші процедури для запобігання рефлюксу

2. У випадках важкої закупорки сечоводу або уретри лікування може включати:

Хірургічне втручання для усунення закупорки, коли вроджені аномалії нирки та сечовивідних шляхів не виявлені достатньо рано або у випадках, коли лікування не може запобігти серйозному пошкодженню нирки

3. Ниркова недостатність може вимагати наступного лікування: діаліз і трансплантація нирки

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Liyanage T, Ninomiya T, Jha V, Neal B, Patrice HM, Okpechi I та ін. Доступ у всьому світі

до лікування термінальної стадії захворювання нирок: систематичний огляд. Ланцет. 2015 травень; 385 (9981): 1975–82.

2. Голлівуд JA, Przepiorski A, D'Souza RF, Sreebhavan S, Wolvetang EJ, Harrison PT та ін. Використання індукованих людиною плюрипотентних стовбурових клітин і органоїдів нирок для розробки комбінованої терапії цистеаміну/пригнічення mTOR для лікування цистинозу. J Am Soc Nephrol. 2020 травня;31(5):962–82.

3. Przepiorski A, Sander V, Tran T, Hollywood JA, Sorrenson B, Shih JH та ін. Простий метод на основі біореактора для генерації органоїдів нирок із плюрипотентних стовбурових клітин. Звіти про стовбурові клітини. 2018 серпень;11(2):470–84.

4. Мей С.І., Рьосака М., Сакамото С., Мацусе К., Нозакі А., Ігамі М. та ін. Розширення отриманих з iPSC людини органоїдів бруньки сечоводу з потенціалом повторного розгалуження. Cell Rep. 2020, липень;32(4):107963.

5. Forbes TA, Howden SE, Lawlor K, Phipson B, Maksimovic J, Hale L, et al. Органоїди нирок, отримані з iPSC пацієнта, демонструють функціональну перевірку фенотипу циліопатичної нирки та розкривають патогенетичні механізми, що лежать в основі. Am J Hum Genet. 2018, травень; 102 (5): 816–31.

6. Двела-Левітт М., Кост-Алімова М., Емані М., Конерт Е., Томпсон Р., Сідхом Е.Х. та ін. Маленька молекула націлена на TMED9 і сприяє лізосомальній деградації, щоб скасувати протеїнопатію. Cell.2019 Jul;178(3):521–e23.

7. Tanigawa S, Islam M, Sharmin S, Naganuma H, Yoshimura Y, Haque F, et al. Органоїди з іПСК, отриманих від нефротичного захворювання, ідентифікують порушення локалізації НЕФРИНУ та формування щілинної діафрагми в ниркових подоцитах. Звіти про стовбурові клітини. 2018 вер.;11(3):727–40.

8. Hale LJ, Howden SE, Phipson B, Lonsdale A, Er PX, Ghobrial I та ін. 3D-органоїдні клубочки людини для персоналізованого моделювання захворювань подоцитів і скринінгу ліків. Нац комун. 2018 грудень;9(1):5167.

9. Тагучі А, Нішінакамура Р. Органогенез нирок вищого порядку з плюрипотентних стовбурових клітин. Стовбурові клітини. 2017 груд.;21:730–46.e6.

10. Cruz NM, Song X, Czerniecki SM, Gulieva RE, Churchill AJ, Kim YK, et al. Органоїдний цистогенез розкриває критичну роль мікрооточення в полікістозі нирок людини. Нат Матер. 2017 Листопад;16(11):1112–9.

11. Фрідман Б.С., Брукс К.Р., Лам А.К., Фу Х., Морізан Р., Агравал В. та ін. Моделювання захворювання нирок за допомогою CRISPR-мутантних ниркових органоїдів, отриманих із плюрипотентних епібластних сфероїдів людини. Нац комун. 6 жовтня 2015 року: 8715.

12. Kuraoka S, Tanigawa S, Taguchi A, Hotta A, Nakazato H, Osafune K та ін. PKD1-залежний нирковий цистогенез в органоїдах бруньки сечоводу/збірної протоки людини, індукованих плюрипотентними стовбуровими клітинами. J Am Soc Nephrol. 2020 Жовтень;31(10):2355–71.

13. Shimizu T, Mae SI, Araoka T, Okita K, Hotta A, Yamagata K та ін. Нова модель ADPKD з використанням органоїдів нирок, отриманих із специфічних для захворювання іПСК людини. Biochem Biophys Res Commun.2020 Sep;529(4):1186–94.

14. Low JH, Li P, Chew EGY, Zhou B, Suzuki K, Zhang T та ін. Генерація органоїдів нирок, отриманих із PSC людини, із структурованими сегментами нефронів і новоутвореною судинною мережею. Стовбурові клітини. 2019 вер.;25(3):373– e9.

15. Kim YK, Refaeli I, Brooks CR, Jing P, Gulieva RE, Hughes MR та ін. Генно-відредаговані органоїди нирок людини розкривають механізми захворювання у розвитку подоцитів. Стовбурові клітини. Вересень 2017 р.; 35 (12): 2366–78.

16. Taguchi A, Kaku Y, Ohmori T, Sharmin S, Ogawa M, Sasaki H та ін. Переосмислення in vivo походження попередників метанефричного нефрону дозволяє генерувати складні ниркові структури з плюрипотентних стовбурових клітин. Стовбурові клітини. Січ 2014;14(1):53–67.

17. Такасато M, Er PX, Chiu HS, Maier B, Baillie GJ, Ferguson C та ін. Органоїди нирок із iPS-клітин людини містять кілька ліній і моделюють нефрогенез людини. природа 2015 Жовтень;526(7574):564–8.

18. Морізан Р., Лам А.К., Фрідман Б.С., Кіші С., Валеріус М.Т., Бонвентр Дж.В. Органоїди нефрона, отримані з плюрипотентних стовбурових клітин людини, моделюють розвиток і пошкодження нирок. Нац біотехн. 2015 Листопад;33(11):1193–200.

19. Вульф А.С. Вирощування нової людської нирки. Kidney Int. 2019 Жовтень;96(4):871–82.

20. Davies JA, Murray P, Wilm B. Терапія регенеративною медициною: уроки з нирок. Curr Opin Physiol. 2020 Кві;14:41–7.

21 Geuens T, van Blitterswijk CA, LaPointe VLS. Подолання проблем органоїдів нирок для регенеративної медицини. NPJ Regen Med. Квітень 2020; 5:8.

22. Queißer-Luft A, Stolz G, Wiesel A, Schlaefer K, Spranger J. Вади розвитку у новонароджених: результати на основі 30940 немовлят і плодів за системою моніторингу вроджених вроджених вад Майнца (1990–1998). Arch Gynecol Obstet. 2002 Липень;266(3):163–7.

23. Hamilton AJ, Braddon F, Casula A, Lewis M, Mallett T, Marks SD, et al. 19-й річний звіт ниркового реєстру Великобританії: розділ 4, демографія педіатричної популяції замісної ниркової терапії Великобританії у 2015 р. Nephron. вересень 2017 р.; 137 (Додаток 1): 103–16.

24. Нілд Г.Х. Що ми знаємо про хронічну ниркову недостатність у молодих людей? Pediatr Nephrol.2009 жовт.;24(10):1913–9.

25. Гончар Є.Л. Нормальний і аномальний розвиток нирки. Year Book Medical Publishers;1972. стор. 1–305.

26. Brenner BM, Garcia DL, Anderson S. Glomeruli and blood pressure. Менше одного, більше іншого? Am J Hypertens. 1988 Жовтень;1(4 Pt 1):335–47.

27. Келлер Г, Циммер Г, Молл Г, Рітц Е, Аманн К. Кількість нефронів у пацієнтів з первинною гіпертензією. N Engl J Med. Січень 2003 р.; 348 (2): 101–8.

28. Гільдебрандт Ф. Генетичні захворювання нирок. Ланцет. Кві 2010;375(9722):1287–95.

29. Groopman EE, Marasa M, Cameron-Christie S, Petrovski S, Aggarwal VS, Milo-Rasouly H, et al. Діагностична корисність секвенування екзомів для захворювання нирок. N Engl J Med. 2019 травень; 380(2):142–51.

30. Вербицький М., Вестленд Р., Перес А., Кирилюк К., Лю К., Крітівасан П. та ін. Варіаційний ландшафт числа копій вроджених аномалій нирок і сечовивідних шляхів. Нат Генет. Січень 2019 р.;51(1):117–27.

31. Luyckx VA, Brenner BM. Вага при народженні, недоїдання та наслідки, пов’язані з нирками: глобальна проблема. Nat Rev Nephrol. Березень 2015 р.; 11(3):135–49.

32. Ніколау Н., Ренкема К.Й., Бонгерс Е.М., Джайлз Р.Х., Кноерс Н.В. Генетичні, екологічні та епігенетичні фактори, залучені до CAKUT. Nat Rev Nephrol. 2015 груд.;11(12):720–31.