Biomarqueurs des lésions rénales aiguës et mécanismes physiopathologiques de progression d'une lésion rénale aiguë à une maladie rénale aiguë à une maladie rénale chronique

Biomarqueurs de l'insuffisance rénale aiguë

Des recherches approfondies sont actuellement en cours pour explorer de nouveaux biomarqueurs pour la détection précoce et le pronostic de l'AKI. Comme indiqué par la conférence de consensus sur les biomarqueurs AKI de l’Acute Illness Quality Initiative, ces biomarqueurs se répartissent en trois grandes catégories : les marqueurs de stress, les marqueurs de blessures et les marqueurs fonctionnels (18). Les marqueurs de stress servent d’indicateurs précoces du stress cellulaire et sont utilisés pour prédire l’AKI. En revanche, les marqueurs de blessures indiquent des dommages structurels, qui peuvent ou non entraîner un déclin de la fonction rénale. Enfin, les marqueurs fonctionnels sont associés aux modifications du débit de filtration glomérulaire (DFG), fournissant une mesure des modifications de la fonction rénale. L'AKI subclinique est définie comme la présence d'au moins un nouveau biomarqueur positif en l'absence de taux sériques élevés de créatinine, indiquant un stress rénal précoce et une lésion avant une perte fonctionnelle. La valeur ajoutée de ces nouveaux biomarqueurs est qu'ils permettent un diagnostic et une détection précoces des lésions rénales, même en l'absence de déficience fonctionnelle manifeste [19-21].

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Marqueurs de stress

Le Dickkopf urinaire-3 (DKK3) est une glycoprotéine dérivée de cellules épithéliales des tubes rénaux (TEC) utilisée pour l'évaluation des risques et la prédiction de l'AKI. Les taux urinaires préopératoires de DKK3 ont été identifiés comme un prédicteur indépendant d’AKI postopératoire [22]. Les niveaux urinaires de TIMP-2 et d'IGFBP-7 peuvent être utilisés comme marqueurs pour indiquer l'arrêt du cycle cellulaire G1. Ces marqueurs peuvent augmenter rapidement après un stress cellulaire, généralement dans les 4 à 12 heures, avant même que la blessure ne survienne [23,24]. Chez les patients qui progressent vers le stade AKI 2-3, les concentrations urinaires de [TIMP-2]•[IGFBP7] augmentent le jour de l'exposition, montrant une tendance claire d'augmentation puis de diminution autour de la plupart des expositions [25]. Par conséquent, des biomarqueurs tels que TIMP-2 et IGFBP-7 peuvent aider à détecter les formes subcliniques d'AKI qui ne sont pas reconnues à l'aide des méthodes de test traditionnelles.

Marqueurs de blessures

L'alanine aminopeptidase, la phosphatase alcaline et la gamma-glutamyl transpeptidase sont des enzymes situées sur les villosités en brosse des cellules tubulaires proximales [24]. Lorsque ces cellules sont endommagées, ces enzymes sont libérées dans l’urine et peuvent être détectées et utilisées pour indiquer des lésions tubulaires chez les patients [26].

Le système rénine-angiotensine-aldostérone (RAAS) est activé dans l'AKI, entraînant des taux élevés d'angiotensine II (Ang II) dans le rein. Cet Ang II déclenche des voies pro-inflammatoires et profibrotiques, contribuant à la progression de l'AKI [27]. L'angiotensinogène est un peptide précurseur du peptide de l'angiotensine qui est stable dans l'urine, ce qui en fait un marqueur pratique pour évaluer l'activité du SRAA et fournit des informations plus spécifiques que la mesure directe de l'Ang II dans l'urine. L'angiotensinogène urinaire peut servir de marqueur de l'activité intrarénale du SRAA et prédire la progression de l'IRC. Chez les patients atteints d'IRA sévère, l'angiotensinogène prédit efficacement le résultat combiné d'une aggravation de l'IRA [aire sous la courbe ROC (ASC)=0,77] et de la nécessité d'un traitement de remplacement rénal (RRT) ou de la mortalité (ASC {{5} }.73) [28].

Meprin A, composée de sous-unités - et -, est une métalloendopeptidase neutre associée à la membrane de la famille des astaxanthines endopeptidase de zinc qui est principalement localisée sur la membrane du bord en brosse du tubule proximal et de l'intestin (29). Des études approfondies ont mis en évidence son rôle dans la pathogenèse de l'AKI causée par une lésion d'ischémie-reperfusion (IR) et la néphrotoxicité du cisplatine. Notamment, après IR vasculaire rénale, un changement significatif dans la distribution de l'alpha-fœtoprotéine a a été observé à partir de son motif linéaire régulier le long de la membrane de la bordure en brosse jusqu'à la membrane basale sous-jacente. On pense que la redistribution de l’alpha-fœtoprotéine a pendant la résistance à l’insuline entraîne des dommages cellulaires et déclenche une réponse inflammatoire. De plus, la présence de médroxyprogestérone dans l'urine au cours de l'AKI suggère qu'elle est excrétée dans cet état pathologique [30-32].

La calprotectine est un complexe cytoplasmique liant le calcium dérivé des neutrophiles et des monocytes. Dans le cadre d’une AKI endogène, les taux de calprotectine urinaire sont significativement augmentés [33,34]. Le ligand 14 de la chimiokine à motif CC (CCL14) est une chimiokine pro-inflammatoire qui est libérée dans l'urine lorsque les cellules des tubules rénaux sont stressées ou blessées. Selon les résultats de l’étude RUBY, des taux élevés de CCL14 peuvent être utilisés comme marqueur prédictif d’AKI persistante chez les patients gravement malades, en particulier ceux atteints d’AKI sévère [35]. NGAL existe sous trois formes différentes : une forme glycoprotéique monomère dérivée des neutrophiles et des TEC, une protéine homodimère dérivée des neutrophiles et une protéine hétérodimère produite par les cellules des tubules rénaux. Ces formes de NGAL peuvent être détectées dans le sérum et l'urine au cours du développement de l'AKI, en particulier après une lésion rénale ischémique ou d'origine toxique [26,33,36], la NGAL ayant la meilleure précision prédictive pour le développement de l'AKI [37].

Le KIM urinaire-1 est une glycoprotéine transmembranaire produite par les cellules tubulaires proximales et libérée dans l'urine après une lésion tubulaire. Il a été identifié comme un marqueur fiable de l'AKI chez l'adulte [15,36]. En fait, des biomarqueurs supplémentaires sont libérés en cas de lésion tubulaire, notamment le L-FABP, une protéine située dans le cytoplasme des tubules rénaux proximaux. L'interleukine (IL)-18, une cytokine pro-inflammatoire, est également l'un des biomarqueurs associés aux lésions tubulaires. La surveillance des niveaux de ces biomarqueurs peut aider à l'évaluation et au diagnostic de l'AKI [36,38]. Ces molécules sont constituées de protéines constitutives libérées par le rein endommagé, de substances régulées positivement par la lésion et de produits tissulaires non rénaux qui sont filtrés, réabsorbés ou sécrétés par le rein [18].

Marqueurs fonctionnels

Les taux de cystatine C, un inhibiteur de la cystéine protéase produit par les cellules humaines nucléées, augmentent dans les 12 à 24 heures suivant une lésion rénale [39]. On pense que la cystatine C est plus précise que la créatinine sérique pour identifier les individus présentant un DFG réduit [40]. Premièrement, la créatinine sérique ne reflète pas rapidement les modifications du DFG, en particulier en cas de DFG instable [41]. De plus, la créatinine sérique n’est pas éliminée de l’organisme uniquement par filtration glomérulaire ; elle implique également une sécrétion partielle par les tubules rénaux. Ce processus largement reconnu peut entraîner une surestimation significative du DFG. Par conséquent, la cystatine C est particulièrement utile pour détecter de légères diminutions du DFG (42). La proenképhaline A est une hormone polypeptidique endogène présente dans divers tissus, tels que la médullosurrénale, le système nerveux, le système immunitaire et le tissu rénal (43). La proenképhaline A s'est avérée être un biomarqueur utile pour la détection précoce de l'AKI et la prédiction d'une durée plus courte et d'une libération réussie du RRT [44,45]. La cystatine C et la proenképhaline A sont toutes deux considérées comme des biomarqueurs de blessures ainsi que des biomarqueurs fonctionnels. Lorsqu'ils sont utilisés en combinaison, ils facilitent une évaluation plus complète et un diagnostic précis de l'AKI [24].

Limites et possibilités pour les recherches futures sur les nouveaux biomarqueurs AKI

Contrairement aux troponines cardiaques, qui sont spécifiquement libérées par les cardiomyocytes endommagés [46], les biomarqueurs des lésions rénales et la créatinine sérique peuvent interagir avec les réponses inflammatoires. Une telle réactivité croisée peut compliquer leur capacité à récapituler avec précision les lésions rénales, en particulier dans des conditions telles que la septicémie (47). Les concentrations maximales de différents biomarqueurs varient en fonction du temps écoulé depuis la blessure initiale, ce qui pose un défi important pour interpréter avec précision ces résultats en milieu clinique. Les recherches futures devraient mettre l'accent sur l'exploration des mécanismes de blessure afin d'approfondir notre compréhension des différents phénotypes AKI en fonction de leurs caractéristiques physiopathologiques. L'exploration de la transition biologique du stress rénal initial à l'émergence d'une AKI subclinique ou clinique pourrait ouvrir la voie à de nouvelles cibles d'intervention thérapeutique. Ces avancées peuvent inclure des thérapies ciblées ou des approches stratégiques, le tout dans le but ultime d’améliorer les résultats pour les patients.

Physiopathologie de l'AKI

Elle a pour origine des agressions diverses, telles qu'une hypoperfusion rénale, un sepsis, une intervention chirurgicale lourde, des maladies immunitaires affectant le parenchyme rénal, l'utilisation de produits de contraste radioactifs ou de médicaments néphrotoxiques, ainsi que des causes postrénales [69]. La physiopathologie de l'AKI varie en fonction de la situation et l'étiologie de l'AKI peut être classée comme prérénale, intrarénale ou postrénale (70). Cet article résume brièvement cette physiopathologie.

Causes prérénales

① En cas d'hypoperfusion rénale causée par une hypovolémie, des mécanismes d'autorégulation et neurohumoraux sont déclenchés pour maintenir le DFG. Cependant, une hypoperfusion rénale persistante entraîne une insuffisance persistante en oxygène et une déplétion en adénosine triphosphate (ATP), entraînant des lésions des cellules épithéliales (71). Cela active ensuite une réponse inflammatoire, induisant des lésions endothéliales et finalement des lésions rénales [72,73].

② En cas de sepsis, les cytokines inflammatoires peuvent induire l'activation des leucocytes, recruter des neutrophiles et déclencher des lésions endothéliales et la coagulation. De plus, ces médiateurs inflammatoires peuvent se lier à des récepteurs spécifiques exprimés par les cellules endothéliales rénales et épithéliales tubulaires, entraînant des lésions directes (74). Les cellules endommagées libèrent des modèles moléculaires associés aux dommages (DAMP), qui contribuent en outre à la vasodilatation, à une perméabilité vasculaire accrue et à un environnement prothrombotique (75). De plus, les DAMP désordonnés et les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP) peuvent activer le récepteur Toll-like 2 (TLR2) et le récepteur Toll-like 4 (TLR4) sur les tubules proximaux, déclenchant par la suite une inflammation interstitielle. Le dysfonctionnement vasculaire, les lésions endothéliales, la dérégulation immunitaire et les réponses cellulaires anormales aux blessures contribuent ensemble au développement de l'AKI dans le sepsis (76).

③ L'IRA provoquée par une intervention chirurgicale majeure peut être attribuée à une déplétion liquidienne, notamment une perte de sang et une extravasation de liquide dans le troisième espace [77]. De plus, les anesthésiques peuvent provoquer une vasodilatation périphérique et une dépression myocardique, affectant ainsi la perfusion rénale. Dans le cas de l'AKI associée à une chirurgie cardiaque, la circulation extracorporelle peut provoquer des lésions IR, entraînant des dommages cellulaires et la mort en augmentant la perméabilité mitochondriale (77, 78). Les lésions rénales IR sont la principale cause d'AKI, conduisant à l'apoptose, à la nécrose et à l'inflammation périopératoires des cellules épithéliales tubulaires (79).

Causes intrarénales

① Les médicaments néphrotoxiques sont transférés et concentrés dans le néphron, ce qui peut endommager les cellules épithéliales des tubes rénaux (TEC) par des effets cytotoxiques directs. De plus, ces toxines peuvent provoquer une contraction des cellules mésangiales en altérant l’hémodynamique intrarénale [72,80]. Certains médicaments néphrotoxiques peuvent provoquer des lésions tubulaires aiguës. Par exemple, les aminosides polycationiques, qui ont un effet significatif sur les membranes phospholipidiques anioniques, peuvent interagir avec les récepteurs mégaline-cubosome situés sur la surface apicale. Cette interaction favorise l'endocytose des aminosides, entraînant leur internalisation ultérieure dans les cellules et leur transport ultime vers les lysosomes (81). Les lésions lysosomales avec formation d'ostéoblastes et lésions mitochondriales conduisent à l'apoptose et/ou à la nécrose des cellules tubulaires. De plus, certains médicaments, tels que les antibiotiques -lactamines, les inhibiteurs de la pompe à protons et l'immunothérapie, peuvent induire une néphrite interstitielle aiguë [82]. Ces médicaments ou leurs métabolites peuvent déclencher des réponses immunitaires par différents mécanismes. Ils peuvent se fixer à la membrane basale tubulaire sous forme d'haptènes ou de préhaptènes, déclenchant une réponse immunitaire contre cet antigène. Les cellules dendritiques et les cellules tubulaires présentent l'antigène aux cellules T auxiliaires CD41 naïves, conduisant à la formation de divers sous-ensembles de cellules T auxiliaires. Ces cellules libèrent des cytokines, telles que des interleukines et des interférons, qui attirent les macrophages, les éosinophiles, les lymphocytes T CD8 et les mastocytes/basophiles vers le tubulo-interstitium, conduisant finalement à une néphrite interstitielle aiguë (83).

② Chez les individus génétiquement sensibles à l'activation auto-immune, les conséquences rénales peuvent impliquer une inflammation et des lésions glomérulaires, telles qu'une glomérulonéphrite à progression rapide [84].

Causes postrénales

Une obstruction extrarénale ou intrarénale peut augmenter la pression intratubulaire, altérer le flux sanguin rénal et initier un processus inflammatoire conduisant finalement à l'IRA [85].

Résumé

La classification des maladies rénales en AKI, AKD et CKD met en évidence le risque de progression et la relation causale entre AKI/AKD et CKD. Il répond au besoin de meilleurs biomarqueurs pour la détection précoce de l'AKI au-delà de la créatinine sérique traditionnelle, ainsi qu'aux voies moléculaires complexes impliquées dans la transition de l'AKI à l'IRC. Les biomarqueurs pour la détection précoce de l’AKI sont divisés en marqueurs de stress, de blessures et fonctionnels. L'AKI survient à la suite de multiples agressions, entraînant des événements physiopathologiques complexes tels qu'une hypoxie cellulaire, une inflammation et une néphrotoxicité, ainsi que des lésions rénales ultérieures.

Comment Cistanche traite-t-il les maladies rénales ?

Le cistanche est une plante médicinale traditionnelle chinoise utilisée depuis des siècles pour traiter divers problèmes de santé, notamment les maladies rénales. Il est dérivé des tiges séchées de Cistanche deserticola, une plante originaire des déserts de Chine et de Mongolie. Les principaux composants actifs du cistanche sont les glycosides phényléthanoïdes, l'échinacoside et l'actéoside, qui se sont révélés avoir des effets bénéfiques sur la santé rénale.

La maladie rénale, également connue sous le nom de maladie rénale, fait référence à une affection dans laquelle les reins ne fonctionnent pas correctement. Cela peut entraîner une accumulation de déchets et de toxines dans le corps, entraînant divers symptômes et complications. Cistanche peut aider à traiter les maladies rénales par plusieurs mécanismes.

Premièrement, il a été découvert que la cistanche possède des propriétés diurétiques, ce qui signifie qu’elle peut augmenter la production d’urine et aider à éliminer les déchets du corps. Cela peut aider à soulager le fardeau des reins et à prévenir l’accumulation de toxines. En favorisant la diurèse, le cistanche peut également aider à réduire l'hypertension artérielle, une complication courante des maladies rénales.

De plus, il a été démontré que la cistanche a des effets antioxydants. Le stress oxydatif, provoqué par un déséquilibre entre la production de radicaux libres et les défenses antioxydantes de l'organisme, joue un rôle clé dans la progression des maladies rénales. Ils aident à neutraliser les radicaux libres et à réduire le stress oxydatif, protégeant ainsi les reins des dommages. Les glycosides phényléthanoïdes présents dans la cistanche se sont révélés particulièrement efficaces pour éliminer les radicaux libres et inhiber la peroxydation lipidique.

De plus, il a été démontré que la cistanche a des effets anti-inflammatoires. L'inflammation est un autre facteur clé dans le développement et la progression de la maladie rénale. Les propriétés anti-inflammatoires du Cistanche aident à réduire la production de cytokines pro-inflammatoires et à inhiber l'activation des voies obligatoires de l'inflammation, atténuant ainsi l'inflammation des reins.

De plus, il a été démontré que la cistanche a des effets immunomodulateurs. En cas de maladie rénale, le système immunitaire peut être dérégulé, entraînant une inflammation excessive et des lésions tissulaires. Cistanche aide à réguler la réponse immunitaire en modulant la production et l'activité des cellules immunitaires, telles que les cellules T et les macrophages. Cette régulation immunitaire aide à réduire l’inflammation et à prévenir d’autres dommages aux reins.

De plus, il a été démontré que le cistanche améliore la fonction rénale en favorisant la régénération des tubes rénaux avec des cellules. Les cellules épithéliales des tubes rénaux jouent un rôle crucial dans la filtration et la réabsorption des déchets et des électrolytes. En cas de maladie rénale, ces cellules peuvent être endommagées, entraînant une altération de la fonction rénale. La capacité du Cistanche à favoriser la régénération de ces cellules aide à restaurer une bonne fonction rénale et à améliorer la santé globale des reins.

En plus de ces effets directs sur les reins, il a été démontré que la cistanche a des effets bénéfiques sur d’autres organes et systèmes du corps. Cette approche holistique de la santé est particulièrement importante dans le cas des maladies rénales, car cette maladie affecte souvent plusieurs organes et systèmes. Il a été démontré que le che a des effets protecteurs sur le foie, le cœur et les vaisseaux sanguins, qui sont généralement affectés par les maladies rénales. En favorisant la santé de ces organes, la cistanche contribue à améliorer la fonction rénale globale et à prévenir d’autres complications.

En conclusion, le cistanche est une plante médicinale traditionnelle chinoise utilisée depuis des siècles pour traiter les maladies rénales. Ses composants actifs ont des effets diurétiques, antioxydants, anti-inflammatoires, immunomodulateurs et régénérateurs, qui contribuent à améliorer la fonction rénale et à protéger les reins contre d'autres dommages. , la cistanche a des effets bénéfiques sur d'autres organes et systèmes, ce qui en fait une approche holistique du traitement des maladies rénales.

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La maladie rénale, également connue sous le nom de maladie rénale, fait référence à une affection dans laquelle les reins ne fonctionnent pas correctement. Cela peut entraîner une accumulation de déchets et de toxines dans le corps, entraînant divers symptômes et complications. Cistanche peut aider à traiter les maladies rénales par plusieurs mécanismes.

Premièrement, il a été découvert que la cistanche possède des propriétés diurétiques, ce qui signifie qu’elle peut augmenter la production d’urine et aider à éliminer les déchets du corps. Cela peut aider à soulager le fardeau des reins et à prévenir l’accumulation de toxines. En favorisant la diurèse, le cistanche peut également aider à réduire l'hypertension artérielle, une complication courante des maladies rénales.

De plus, il a été démontré que la cistanche a des effets antioxydants. Le stress oxydatif, provoqué par un déséquilibre entre la production de radicaux libres et les défenses antioxydantes de l'organisme, joue un rôle clé dans la progression des maladies rénales. Ils aident à neutraliser les radicaux libres et à réduire le stress oxydatif, protégeant ainsi les reins des dommages. Les glycosides phényléthanoïdes présents dans la cistanche se sont révélés particulièrement efficaces pour éliminer les radicaux libres et inhiber la peroxydation lipidique.

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De plus, il a été démontré que le cistanche améliore la fonction rénale en favorisant la régénération des tubes rénaux avec des cellules. Les cellules épithéliales des tubes rénaux jouent un rôle crucial dans la filtration et la réabsorption des déchets et des électrolytes. En cas de maladie rénale, ces cellules peuvent être endommagées, entraînant une altération de la fonction rénale. La capacité du Cistanche à favoriser la régénération de ces cellules aide à restaurer une bonne fonction rénale et à améliorer la santé globale des reins.

En plus de ces effets directs sur les reins, il a été démontré que la cistanche a des effets bénéfiques sur d’autres organes et systèmes du corps. Cette approche holistique de la santé est particulièrement importante dans le cas des maladies rénales, car cette maladie affecte souvent plusieurs organes et systèmes. Il a été démontré que le che a des effets protecteurs sur le foie, le cœur et les vaisseaux sanguins, qui sont généralement affectés par les maladies rénales. En favorisant la santé de ces organes, la cistanche contribue à améliorer la fonction rénale globale et à prévenir d’autres complications.

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