Naukowcy odkryli odpowiedź na wieloletnią zagadkę, dlaczego ponad połowa pacjentów z przewlekłą chorobą nerek ostatecznie umiera z powodu powikłań sercowo-naczyniowych. Okazuje się, że chore nerki wytwarzają substancję, która działa toksycznie na serce.
Badacze z UVA Health oraz Mount Sinai wskazują, że to odkrycie może umożliwić wcześniejszą identyfikację pacjentów szczególnie narażonych na rozwój niewydolności serca, a także przyczynić się do opracowania nowych metod zapobiegania i leczenia tych powikłań.
„Choroby nerek i serca mogą rozwijać się skrycie, dlatego często są rozpoznawane dopiero wtedy, gdy doszło już do poważnych uszkodzeń” – podkreśla dr n. med. Uta Erdbrügger, internistka i badaczka z Division of Nephrology University of Virginia School of Medicine. „Nasze wyniki mogą pomóc w wcześniejszej identyfikacji pacjentów zagrożonych niewydolnością serca, co umożliwi szybsze wdrożenie leczenia i poprawę rokowania”.
Niewydolność serca w przebiegu przewlekłej choroby nerek
Przewlekła choroba nerek dotyka ponad jednego na siedmiu dorosłych mieszkańców Stanów Zjednoczonych, co odpowiada około 35 milionom osób, według danych National Institutes of Health. Szacuje się, że choroba nerek występuje u około jednej trzeciej pacjentów z cukrzycą oraz u jednej piątej osób z nadciśnieniem tętniczym.
Związek pomiędzy przewlekłą chorobą nerek a chorobami układu sercowo-naczyniowego jest dobrze udokumentowany, a nasilenie powikłań sercowych koreluje bezpośrednio z zaawansowaniem choroby nerek. Przez lata trudność stanowiło jednak ustalenie jednoznacznego mechanizmu przyczynowego, ponieważ wspólne czynniki ryzyka, takie jak otyłość czy nadciśnienie, utrudniały interpretację zależności.
Do tej pory naukowcom nie udało się wskazać specyficznego czynnika pochodzenia nerkowego, który bezpośrednio uszkadzałby serce. Nowe badania zespołu dr Erdbrügger identyfikują jednak wyraźnego winowajcę: cząsteczki określane jako krążące pęcherzyki zewnątrzkomórkowe.
Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe jako mediator toksycznego wpływu nerek na serce
Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe są wytwarzane przez niemal wszystkie komórki organizmu i pełnią funkcję nośników informacji, transportując białka, lipidy oraz kwasy nukleinowe do innych komórek. W przypadku nerek dotkniętych przewlekłą chorobą pęcherzyki te zawierają jednak specyficzne, małe, niekodujące RNA typu miRNA, które wykazują działanie toksyczne wobec mięśnia sercowego.
W badaniach na modelach mysich zahamowanie krążenia tych pęcherzyków zewnątrzkomórkowych prowadziło do istotnej poprawy funkcji serca oraz zmniejszenia cech niewydolności serca. Analiza próbek osocza krwi pobranych od pacjentów z przewlekłą chorobą nerek oraz od osób zdrowych potwierdziła obecność szkodliwych pęcherzyków wyłącznie u chorych z CKD.
„Od dawna zastanawialiśmy się, w jaki sposób narządy takie jak nerki i serce komunikują się ze sobą. Pokazujemy, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe pochodzące z nerek mogą docierać do serca i działać na nie toksycznie” – wyjaśnia dr Erdbrügger. „Dopiero zaczynamy rozumieć złożoność tej komunikacji między narządami”.
Znaczenie kliniczne i perspektywy dalszych badań
Uzyskane wyniki sugerują możliwość opracowania testu krwi, który pozwoliłby identyfikować pacjentów z przewlekłą chorobą nerek o wysokim ryzyku rozwoju ciężkich powikłań sercowych. Ponadto pęcherzyki zewnątrzkomórkowe mogą stać się celem nowych strategii terapeutycznych, ukierunkowanych na ograniczenie ich toksycznego wpływu na serce.
„Naszym celem jest opracowanie nowych biomarkerów i opcji terapeutycznych dla pacjentów nefrologicznych zagrożonych chorobami serca” – zaznacza badaczka. „W dłuższej perspektywie nasze prace mogą przyczynić się do rozwoju medycyny precyzyjnej w przewlekłej chorobie nerek i niewydolności serca, umożliwiając dopasowanie terapii do indywidualnych potrzeb pacjenta”.
W ramach dalszego rozwoju tej dziedziny dr Erdbrügger organizuje intensywne, praktyczne warsztaty dla naukowców z UVA, poświęcone badaniom nad pęcherzykami zewnątrzkomórkowymi. Równolegle badania te wpisują się w misję nowo utworzonego Paul and Diane Manning Institute of Biotechnology, którego celem jest przyspieszenie translacji odkryć laboratoryjnych do skutecznych terapii klinicznych.
Źródło: Circulation, Chronic kidney disease–derived extracellular vesicles induce cardiac dysfunction
DOI: http://dx.doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.125.075579
